基于多领域统一建模语言的火电厂回热系统建模及其应用分析

摘要

火电厂回热系统是全厂热力系统的核心，它的运行情况对整个发电厂的安全性和经济性运行起着十分重大的影响。建立重用性高、拓展性强且易于和火电厂其它领域软件系统集成的回热系统仿真软件包，分析回热系统的静、动态特性，为提高火电厂的运行经济性，提供有力的软件支持，具有重要的研究意义和应用价值。
　　论文对回热系统建模与仿真应用的有关问题，做了理论分析和研究:1）根据回热系统的工质流程及主要设备的物理特性，将回热系统划分为多个相对独立的子系统，运用集总参数法建立了各子系统的数学模型;2）基于多领域统一建模语言Modelica，采用面向对象的方法，使用开源仿真平台OpenModelica，开发了回热系统仿真软件包;3）使用软件包计算分析了扬二电厂600MW机组回热系统100％负荷工况下的静态特性，验证了软件包的算法稳定性和参数精确度。在此基础上提出了一种基于回热系统仿真静态特性的耗差分析方法，和传统耗差分析方法的计算对比表明，可望成为多参数、全变工况计算的耗差分析新方法;4）使用软件包对扬二电厂600MW回热系统进行动态仿真，研究了无调节作用下，回热系统在T-MCR负荷工况下系统主要调节量（燃料量、汽机调门开度）发生扰动时系统主要参数的动态响应特性，其结果可应用于优化控制系统设计中。
　　本文基于开源平台开发的电厂回热系统仿真软件包及其应用分析方法，具有较高的理论意义和应用价值。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景和意义

1．2 火电厂回热系统模型的研究状况

1．3 多领域统一建模技术的研究状况

1．4 本文研究的主要内容

第二章 多领域统一建模语言Modelica

2．1 引言

2．2 Modelica的发展

2．2．1 Modelica语言的开发背景与历史

2．2．2 Modelica语言的应用情况

2．3 Modelica基础库介绍

2．3．1 Modelica标准库

2．3．2 ThermoPower模型库

2．4 OpenModelica开发平台简介

2．5 本章小结

第三章 火电厂回热系统数学模型研究

3．1 引言

3．2 火电厂回热系统建模原理

3．3 汽轮机通流部分的数学模型

3．4 回热抽气系统数学模型

3．4．1 回热加热器的数学模型

3．4．2 除氧器的数学模型

3．4．3 凝汽器的数学模型

3．5 锅炉蒸汽系统数学模型

3．5．1 单相受热面数学模型

3．5．2 双相受热面数学模型

3．6 本章小结

第四章 基于Modelica的火电厂回热系统仿真软件包

4．1 引言

4．2 ModeIica面向对象的回热系统建模

4．2．1 Modelica面向对象的热工对象建模思想

4．2．2 基于Modelica的回热系统建模实例

4．3 火电厂回热系统Modelica仿真软件包

4．3．1 汽轮机本体仿真模块

4．3．2 回热抽气系统库

4．3．3 锅炉蒸汽系统库

4．4 本章小结

第五章 火电厂回热系统仿真应用

5．1 引言

5．2 仿真对象介绍

5．3 回热系统的静态仿真与应用分析

5．3．1 100％负荷工况下回热系统的静态仿真

5．3．2 基于回热系统静态仿真特性的耗差分析可行性分析

5．4 小扰动下回热系统的主要参数动态响应及分析

5．4．1 T-McR负荷工况下，燃料量阶跃-2％时系统的响应

5．4．2 T-MCR负荷工况下，汽机阀门开度阶跃+2％时系统的响应

5．5 本章小结

第六章 结论

6．1 论文的研究工作和成果

6．2 进一步的研究工作建议

参考文献

硕士研究生期间发表的学术论文和参加科研情况

致谢