電工杯數(shù)學(xué)建模優(yōu)秀論文==.doc

《電工杯數(shù)學(xué)建模優(yōu)秀論文==.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、.電工杯數(shù)學(xué)建模優(yōu)秀論文鍋爐的優(yōu)化運(yùn)行摘要針對(duì)優(yōu)化鍋爐運(yùn)行，提高鍋爐效率的要求，文章深入分析研究了各因素之間的關(guān)系，并通過(guò)公式具體討論了鍋爐運(yùn)行參數(shù)對(duì)鍋爐效率的影響。對(duì)于問(wèn)題1，我們根據(jù)爐膛口飛灰含量與過(guò)量空氣系數(shù)的數(shù)據(jù)，采用最小二乘法擬合函數(shù)圖像，從而得到二者的關(guān)系，再通過(guò)求函數(shù)在給定區(qū)間最小值得出最佳過(guò)量空氣系數(shù)=1.3828。對(duì)于問(wèn)題2，因無(wú)法直接確定鍋爐效率與過(guò)量空氣系數(shù)的關(guān)系，因此找出聯(lián)系二者的中間量，即各部分熱損失，由此將二者關(guān)聯(lián)起來(lái)，得到關(guān)系式。對(duì)于問(wèn)題3，利用控制變量模型分析過(guò)熱蒸汽壓力、過(guò)熱蒸汽溫度等

2、運(yùn)行參數(shù)對(duì)鍋爐效率的影響。針對(duì)論文的實(shí)際情況，對(duì)論文的優(yōu)缺點(diǎn)做了評(píng)價(jià)，文章最后還給出了其他的改進(jìn)方向，以用于指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用。關(guān)鍵詞：過(guò)量空氣系數(shù)；最小二乘法；鍋爐效率；運(yùn)行參數(shù)；控制變量..1．問(wèn)題的重述眾所周知，火力發(fā)電廠中鍋爐是關(guān)鍵設(shè)備之一，鍋爐效率的高低對(duì)于電廠的經(jīng)濟(jì)有著極其重要的影響。因此，提高鍋爐效率一直是人們追求的目標(biāo)。鍋爐效率與其各項(xiàng)熱能損失密切相關(guān)，其中包括排煙損失、化學(xué)不完全燃燒熱損失、機(jī)械不完全燃燒熱損失等部分，而這些損失又受諸如過(guò)量空氣系數(shù)等因素的影響。本題中給出采用反平衡計(jì)算效率的公式：又給出所代

3、表的各項(xiàng)損失類型，過(guò)量空氣系數(shù)的定義，鍋爐的運(yùn)行參數(shù)和符號(hào)表示（詳見(jiàn)附錄1），以及與爐膛出口飛灰含碳量的數(shù)據(jù)表：實(shí)驗(yàn)得到爐膛口飛灰含碳量與過(guò)量空氣系數(shù)數(shù)據(jù)1.11.151.21.251.31.351.41.451.5/%5.905.104.754.64.554.504.454.434.50要求根據(jù)所給的數(shù)據(jù)和量值研究與優(yōu)化鍋爐效率有關(guān)的問(wèn)題，并通過(guò)具體分析說(shuō)明各參數(shù)對(duì)其的影響，由此給出鍋爐的優(yōu)化運(yùn)行方法。2．模型假設(shè)1.假設(shè)散熱損失和灰渣物理熱損失很小，可忽略不計(jì)；作假設(shè)時(shí)需要注意的問(wèn)題：①對(duì)問(wèn)題有幫助的所有假設(shè)都應(yīng)該

4、在此出現(xiàn)，包括題目中給出的假設(shè)！②重述不能代替假設(shè)！也就是說(shuō)，雖然你可能在你的問(wèn)題重述中已經(jīng)敘述了某個(gè)假設(shè)，但在這里仍然要再次敘述！③與題目無(wú)關(guān)的假設(shè)，就不必在此寫(xiě)出了。④假設(shè)不宜過(guò)多過(guò)細(xì)，應(yīng)抓住主要方面進(jìn)行假設(shè)。..3．變量說(shuō)明過(guò)量空氣系數(shù)環(huán)境溫度空氣預(yù)熱器出口煙氣中二氧化碳含量燃料特性系數(shù)一氧化碳含量與燃料種類有關(guān)的系數(shù)化學(xué)不（或可燃?xì)怏w未）完全燃燒熱損失排煙溫度機(jī)械（或固體）不完全燃燒熱損失鍋爐輸入熱量含量含量含量含量灰渣占入爐燃料總灰分的質(zhì)量份額灰渣的碳含量、、飛灰占入爐燃料總灰分的質(zhì)量份額飛灰的碳含量漏煤占入

5、爐燃料總灰分的質(zhì)量份額漏煤的碳含量過(guò)熱蒸汽的初始溫度對(duì)應(yīng)的焓值循環(huán)效率汽輪機(jī)做功后主蒸汽的焓值標(biāo)準(zhǔn)煤耗冷凝后主蒸汽的焓值鍋爐效率管道熱效率絕對(duì)電效率排煙溫度當(dāng)前實(shí)測(cè)值排煙溫度基準(zhǔn)值排煙熱損失當(dāng)前實(shí)測(cè)值排煙熱損失基準(zhǔn)值煙氣所含水蒸氣顯熱，kJ／kg燃料的輸入熱量，kJ／kg干煙氣帶走的熱量，kJ／kg燃料燃燒生成的實(shí)際干煙氣體積4．模型的準(zhǔn)備..（一）擬合函數(shù)模型的建立（1）首先將題目中的數(shù)據(jù)用excel提取出來(lái)，得到的數(shù)據(jù)可以很方便的放到Matlab里進(jìn)行處理；（2）在Matlab中利用提取出來(lái)的數(shù)據(jù)繪制函數(shù)圖像；以上

6、兩步源代碼見(jiàn)附錄2。（二）5．模型的建立與求解5.1問(wèn)題一：確定鍋爐運(yùn)行的最佳過(guò)量空氣系數(shù)1.建模思路：的確定主要取決于鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性，過(guò)大會(huì)增加排煙熱損失，過(guò)小則會(huì)增加氣體不完全燃燒熱損失和固體不完全燃燒熱損失。所以需要確定一個(gè)最佳使的和最小。文獻(xiàn)認(rèn)為飛灰含碳量隨著氧量的升高而降低，這是由于噴入爐膛的煤粉不可能完全燃燒，提高，氧量增大，煤粉燃燒的徹底，降低，鍋爐效率提高。但當(dāng)過(guò)高時(shí)，爐膛出口溫度升高，煙氣量增加，又使升高，鍋爐效率降低。因此最低時(shí)對(duì)應(yīng)的即為最佳過(guò)量空氣系數(shù)。2.模型建立和求解：1.11.151.21

7、.251.31.351.41.451.5/%5.905.104.754.64.554.504.454.434.50由數(shù)據(jù)表直接畫(huà)出其大概圖像為..顯然，記錄數(shù)據(jù)時(shí)可能存在誤差，因此考慮采用函數(shù)擬合法求解（代碼詳見(jiàn)附錄2）。得到擬合函數(shù)為：，其圖像為：利用Matlab可求出最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)坐標(biāo)：解得飛灰含碳量=4.3601，過(guò)量空氣系數(shù)=1.38283.求解結(jié)果：鍋爐運(yùn)行的最佳過(guò)量空氣系數(shù)。..5.2問(wèn)題二：鍋爐效率與過(guò)量空氣系數(shù)的關(guān)系1.建模思路：由于無(wú)法直接得出與的關(guān)系，又因?yàn)殄仩t效率公式為：因此，可通過(guò)各部分熱量損失將和

8、聯(lián)系起來(lái)。2.模型建立和求解：由于主要與鍋爐散熱表面積的大小、管道的保溫以及周?chē)h(huán)境有關(guān)；決定于燃料的灰分、燃料的發(fā)熱量等，這兩項(xiàng)損失在鍋爐機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行中不能調(diào)整控制，因此在假設(shè)中將二者忽略，則效率公式可簡(jiǎn)化為（1）----排煙熱損失----化學(xué)不（或可燃?xì)怏w未）完全燃燒熱損失----機(jī)械（或固體）不完全燃燒熱損失由經(jīng)驗(yàn)公式有，