300MW直流鍋爐管內工質動態(tài)特性的建模與仿真研究.pdf

1、在能源電力領域，大型發(fā)電設備的動靜態(tài)特性多年來一直是國內外學者的重要研究課題。鍋爐是一種系統復雜、體積龐大和價格昂貴的能量轉換設備，其中鍋爐管內工質(包括單相區(qū)、兩相區(qū))的特性尤為復雜。研究鍋爐管內工質動態(tài)特性，直接針對鍋爐實物來進行試驗分析，是非常困難的，而通過建立數學模型的方法，在計算機上進行數字仿真以得到其內部的動態(tài)特性，則是一種切實可行的方法。 本文以河南姚孟發(fā)電廠300MW亞臨界直流鍋爐為研究對象，對其管內工質的建模問

2、題進行了較為詳細的研究，并通過數字仿真研究了其動態(tài)特性，主要內容包括： (1)在鍋爐的單相區(qū)段，以姚孟電廠300MW直流鍋爐的后屏管段為對象，對國內學者近年來所提出的嵌套結構集總參數模型、鏈式結構集總參數模型和移動參數模型建模方法進行了分析和比較，得到了它們在不同擾動下的響應特性。由于線性分布參數模型在推導中做了大量的簡化與假定，因此在進行分析比較時沒有采用直接與線性分布參數模型對比傳遞函數的傳統方法，而是引入了流行的CFD/N

3、HT軟件Fluent建立單相受熱管傳熱模型，與原始的線性分布參數模型相比，該模型中增加了進一步深刻揭示管內工質流動特性的k-ε湍流模型，從而得到更加接近實際情況的仿真結果，并以此作為比較的標準。 (2)在兩相區(qū)段，歸納了蒸發(fā)區(qū)數學模型的建立方法及其發(fā)展過程，并以姚孟電廠300MW機組的亞臨界直流鍋爐蒸發(fā)區(qū)為研究對象，以理論分析的方法建立了其機理模型并在計算機上進行仿真，驗證了模型的合理性。此模型可承受較大的擾動，能夠模擬鍋爐蒸發(fā)