第二章超临界机组汽水系统动态模型的建立
电厂由一系列体积庞大、系统复杂、价格昂贵的设备组成，要实现对其高度精确的仿真，必须借助一套精确而完善的仿真模型。仿真模型的稳定，决定了整个仿真系统的逼真与否。数学模型是要求满足仿真范围、性能指标，符合电厂实际全工况全物理过程的模型，而且遵守能量、质量以及动量守恒定律，并能正确响应各集控室和操作站的操作。机组的数学模型是一个代数方程和微分方程联立求解的数学模型。本论文主要研究超临界机组汽水系统的仿真建模，下面主要论述汽水系统相关的主要数学模型，重点为水冷壁、汽水分离器和换热器，以及燃烧系统的简化模型，其余不具体论述。
2. 1建立超临界机组仿真模型的理论基础
2.1.1静态模型和动态模型
一般来说，复杂的数学模型都包括静态模型和动态模型。静态模型是指决定系统特性的因素不随时间推移而变化的系统模型，它是系统或者过程在稳定或者平衡状态下各输入和输出变量之间关系的数学描述，可以反映系统或者过程的静态特性，建立静态系统模型的关键就是找到模型的平衡关系，并用模型表示出来。动态模型是用来描述系统或者过程在不稳定状态或者在扰动下各参数随时叫变化的数学模型，一般以数学关系式表达。这些数学关系式不仅服从物理和化学的基本定律，而且也取决于系统或者过程的结构特点仿真建模是一个全范围的动态的仿真，所以我们更关心动态模型的建立。
2.1.2仿真模型的建模方法及数学模型的表示形式
仿真模型的建立要采用理论分析、经验总结或者两者相结六的方法。针对电厂仿真的建模方法常用的有机理分析建模和鞋于遗传算法和神经网络建模方法。
2.2水冷壁的建模
2. 2. 1水冷壁的物理模型[24]
超临界机组与亚临界机组最大的区别在于水冷壁，这也是研究超临界机组的技术关键。超临界机组水冷壁循环倍率一般只有1或者小于1，在变压运行的超临界机组低负荷时流量较小，因此超临界机组的水冷壁要求比较小的管径和特殊的管圈形式，以保证管内流速足够高，管壁冷却速度够快不超温。现在直流锅炉水冷壁主要有螺旋管圈水冷壁和垂直管圈水冷壁两种形式。螺旋管水冷壁的管子自炉膛底部以一定的倾角沿着炉腔四周盘旋上升到炉腔出口处，上部则为垂直上升管子，只要改变螺旋管圈的倾角就可以非常容易的减少炉膛四周的管子数量而不增加管子之间的间隙，保证必要的管内质量流速，这样就使得水冷壁能够在热偏差最小和流量偏差最小的良好状态。
第二章超临界机组汽水系统..........................................6
2.1建立超临界机组仿真........................................6
2.2水冷壁的建模........................................7
2.3汽水分离器的........................................10
2.4换热器的建模........................................13
2.5燃烧过程的建模........................................14
第三章汽水系统建模的仿真........................................17
3.1仿真支撑平台........................................17
3.2汽水系统的算法........................................22
3.3超临界机组汽水系统的........................................26
3.4分散控制系统(DCS)简介........................................30
3.5小结........................................32
第四章超临界机组汽水系统仿真........................................33
4.1汽水系统静态仿真及........................................33
4.2汽水系统动态仿真与........................................34
第五章结论
本论文以古交电厂600MW超临界机组为研究对象，在总结前人研究成果的基础上，采用理论解析与经验归纳相结合的方法，通过合理的环节划分和适当的简化处理，在我校基于FORTRAN和VB语言研发的仿真平台上建立了汽水系统(包括水冷壁、汽水分离器和换热器)及燃烧系统的模型，按照所建立的模型利用InTouch软件绘制了超临界机组汽水系统的画面，并进行动态特性和静态特性的仿真研究，论文完成过程中多次前往古交电厂采集现场画面和实际数据，通过对比设计参数与实际参数以验证所建模型能够比较准确反映超临界机组的动态特性，也能够满足仿真的静态精度要求，为建立完整的超临界机组的仿真模型以及进一步开发超临界机组仿真机奠定基础。
限于时间和资源等问题，本论文在建模时做了大量假设，忽略了很多客观存在的条件，在仿真过程中还是会有个别处有较大误差，因此还需要改进模型参数以及算法，以达到更精确逼真的模拟现场动态特性的要求，为实际现场人员提供一个更加精确的仿真平台。随着超临界和超超临界机组在国内外的大量投入使用，还需要更进一步去研究适合更先进的超临界和超超临界机组的仿真模型，以适应电力行业的新发展/满足电厂运行的需要。
