600MW超临界直流锅炉实时动态模型及给水控制仿真研究

摘要

随着近年来电力技术的发展,火电机组逐渐趋向大容量、高参数,600MW超临界机组已经成为国内电力建设的主力机组。直流锅炉在系统布置和运行过程中的工质参数的变化都和传统汽包锅炉有明显的不同。由于目前对超临界机组动态特性的了解不够深入,因此在相应控制系统的设计和调试工作上存在一定的困难。因此,深入研究超临界机组的动态特性,并在此基础上研究提高机组性能的控制系统,具有重要的现实意义。
　　本文基于模块化建模的思想,以600MW超临界直流锅炉为研究对象,分别建立了非实时和实时动态仿真模型,并进行阶跃扰动试验,仿真结果较好地描述了直流机组在75％负荷和100％负荷下的动态特性。结果表明非实时和实时仿真模型都符合研究对象的过程机理,并正确反映研究对象的动态特性。非实时模型的精度稍高些,但实时模型计算速度更快。
　　在实时模型基础上,针对超临界直流锅炉给水控制系统的特殊性,对其给水控制系统进行了试验研究。通过研究分析国内外同类机组中较为成熟的给水控制策略并结合研究对象的实际运行特性,最终选取了中间点焓值校正的燃水比控制策略,即把燃水比的反馈信号取为分离器出口微过热蒸汽焓值。仿真结果表明选用的给水自控策略可以将主汽温度控制在可调范围内,同时兼顾了燃水比的精确性和快速性。
　　本文所建立的动态仿真模型可以正确地模拟直流机组的动态特性,具有良好的工程应用价值,同时采用的给水控制系统能够对其它同类机组的给水自控策略的设计与调试起到一定的借鉴意义。