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《燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)機組動態(tài)模型及仿真》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、分類號學號M201271059學校代碼10487密級碩士學位論文燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)機組動態(tài)模型及仿真學位申請人:梁鑫學科專業(yè):新能源科學與工程指導教師:杜一慶答辯日期:2015.5.21AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringDynamicModelandSimulationofGas-firedCogenerationUnitsCandidate:LIANGXinMajor:NewEnergyScienceandEn
2、gineeringSupervisor:DUYiqingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaApril,2015獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除文中已經(jīng)標明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名:日期:年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校
3、有關保留、使用學位論文的規(guī)定,即:學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權華中科技大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。保密□,在年解密后適用本授權書。本論文屬于不保密□。(請在以上方框內(nèi)打“√”)學位論文作者簽名:指導教師簽名:日期:年月日日期:年月華中科技大學碩士學位論文摘要構建熱電聯(lián)產(chǎn)機組的簡化動態(tài)模型,建立一個通用仿真平臺,可以正確指導企業(yè)熱電聯(lián)產(chǎn)機組生產(chǎn)調(diào)度。結合武鋼能源管理示范工程中的熱電聯(lián)產(chǎn)機組構建熱力學模型并
4、進行仿真是本課題的研究重點,也是難點所在。由于熱電聯(lián)產(chǎn)機組是一個非常復雜的系統(tǒng),因此如何利用熱力學原理構建仿真模型并簡化計算量是需要解決的問題之一;其次,實現(xiàn)數(shù)學模型與計算機軟件的對接,通過相關的計算機軟件完成對機組運行的仿真;第三,驗證所建立的模型是否能有效地應用于生產(chǎn)實際,計算誤差的大小以及分析其所產(chǎn)生的原因。依據(jù)質(zhì)量守恒定律與能量平衡定律,首先對武漢鋼鐵集團能源總廠的兩臺220t/h鍋爐熱電聯(lián)供機組的生產(chǎn)運行特點進行了簡單描述。其次,將該機組的運行分為了5個部分,分別為燃料輸入、鍋爐蓄熱、供熱分配、汽輪機能量平衡以及蒸汽在管網(wǎng)中的分配,并針對機
5、組運行過程中蒸汽壓力的變化以及發(fā)電功率,根據(jù)每個部分不同的特性,建立了機組在較大范圍變工況運行下簡化的非線性動態(tài)模型。在該模型中,鍋爐蓄熱系數(shù)與汽輪機動態(tài)響應系數(shù)分別通過燃料量擾動試驗和汽輪機閥門開度擾動試驗獲得,其余靜態(tài)參數(shù)則通過機組在多個正常工況下穩(wěn)定運行時的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)求解得到。模型建立后,將機組正常運行過程中的運行參數(shù)作為初始運行的邊界條件,利用該模型對機組在非正常工況下的運行狀態(tài),包括兩臺鍋爐的主蒸汽壓力、汽輪機進氣壓力、汽輪機輸出功率和機組發(fā)電效率等進行了預測。該仿真過程利用MATLAB仿真平臺上的Simulink軟件包實現(xiàn)。仿真結果顯示
6、,當系統(tǒng)燃料負荷降低超過12%時,汽輪機的輸出功率降低超過13%,而主蒸汽壓力則出現(xiàn)了升高的趨勢。分析了機組在負荷發(fā)生變化的條件下,可能導致運行參數(shù)發(fā)生變化的原因。將該預測結果與機組實際運行過程中的監(jiān)控數(shù)據(jù)進行了對比,進一步分析了導致仿真結果與真實數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生誤差的原因。對比分析顯示,該簡化模型的預報誤差不超過10%,具有較強的參考意義與價值,能指導機組調(diào)度,實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。關鍵詞:熱電聯(lián)產(chǎn)燃氣鍋爐動態(tài)模型仿真I華中科技大學碩士學位論文ABSTRACTEstablishmentofasimplifieddynamicmodelandagenera
7、lsimulationplatformforcogenerationunitsisagoodmethodfortheenterprisetooptimizeschedulingofpowergeneration.ThefocusandchallengesofthisresearchistobuildathermodynamicmodelbasedontypicalequipmentofWISCOenergymanagementdemonstrationproject,andasimulationcalculatedonMATLABplatformby
8、Simulink.Thegeneratorsetisaverycomplexsystem,threemajo