火电厂给水系统仿真

金陵科技学院学士学位论文目录I目录摘要..........................................................IIIAbstract........................................................IV第一章绪论.....................................................11.1课题的研究背景及意义......................................11.2我国火力发电厂的发展方向..................................11.3本课题设计的内容..........................................2第二章给水控制系统原理.........................................32.1给水控制系统的任务........................................32.2水位控制系统的构成........................................32.2.1测量部分.............................................42.2.2调节器部分...........................................42.2.3执行器部分...........................................42.2.4常规的汽包水位控制系统...............................4第三章给水控制系统结构分析及策略研究............................53.1给水调节对象的动态特性....................................53.2汽包水位的测量............................................63.2.1汽包水位信号的测量与补偿.............................63.2.2给水流量信号的补偿...................................63.2.3蒸汽流量的测量.......................................63.3系统扰动分析..............................................83.3.1给水流量扰动.........................................83.3.2蒸汽流量扰动.........................................93.3.3燃料量扰动..........................................103.3.4其他扰动............................................10第四章给水三冲量系统的整定.....................................114.1单级三冲量给水控制系统的参数整定.........................114.1.1主、副调节器的参数整定..............................11金陵科技学院学士学位论文目录II4.1.2前馈通路的参数整定..................................124.2串级三冲量给水控制系统的参数整定.........................134.2.1主、副调节器的参数整定..............................134.2.2前馈通路的设计......................................16第五章给水三冲量系统的仿真.....................................175.1单级三冲量给水控制系统的MATLAB仿真......................175.1.1主、副回路的仿真....................................175.1.2前馈通路的仿真......................................195.2串级三冲量给水控制系统的MATLAB仿真......................235.2.1副回路的仿真........................................235.2.2主回路的仿真........................................245.2.3前馈通路的仿真......................................255.3单级三冲量给水控制系统与串级三冲量给水控制系统比较.......29参考文献........................................................32致谢...........................................................35金陵科技学院学士学位论文摘要III火电厂给水控制系统仿真摘要虽然现在新能源发电领域比较火爆，但至今火力发电厂依然在我的的发电领域中拥有很重要的地位。我国虽然还是发展中国家，但是近年来GDP的增长已经处于世界的前列，当然对于电力的需求也越来越高，而且我国近年来对环境的保护和资源的利用也更加重视，所以随之我国的发电厂的建设开始向大容量、高参数的大型机组靠近。锅炉给水控制系统是火力发电厂中极其重要的控制系统之一。其中，我们一般都重点来研究锅炉的汽包水位，由此我们也能够了解锅炉是否处在平衡的状态。因此，电力工程师和研究者都把目光放在给水控制系统的上面，经过好几次的更新优化，同时这还是火电厂发展一直以来需要优化的方面。首先先分析了控制原理和基本的机构，然后分析汽包水位，主要研究三冲量，将单级三冲量与串级三冲量进行了比较，最后通过仿真确定使用串级三冲量更优。关键词：火力发电厂;给水控制系统;汽包水位金陵科技学院学士学位论文AbstractIVSimulationofwatersupplycontrolsysteminthermalpowerplantAbstractAlthoughthenewenergyfieldishot,butthethermalpowerplantisstillinpowerinmyfieldhasaveryimportantposition.AlthoughChinaisstilladevelopingcountry,butinrecentyears,thegrowthofGDPhasbeenattheforefrontoftheworld,ofcourse,demandforelectricityisalsomoreandmorehigh,andtheuseofChinainrecentyears,theprotectionoftheenvironmentandresourcesisbecomingmoreandmoreattention,sowillChina'spowerplantconstructionbegantolargecapacity,highparameterlargeneartheunit.Boilerfeedwatercontrolsystemisoneofthemostimportantcontrolsysteminthermalpowerplant.Amongthem,thedrumwaterlevelweusuallyfocusontheboiler,thuswecanknowwhethertheboilerbeinginbalance.Therefore,powerengineersandresearchershavefocusedonwatersupplycontrolsystem,afterseveraltimesofupdating,itisalsothedevelopmentofthethermalpowerplanthasbeentheneedtooptimizethe.Firstanalysisthecontrolprincipleandthebasicmechanism,andthenanalyzesthethreeimpulse,willsinglestagethreeimpulseandonthreeimpulsesarecompared,finallydeterminedbysimulationusingcascadethreeimpulseisbetter.Keywords：Thermalpowerplant;watercontrolsystem;waterlevel金陵科技学院学士学位论文第1章绪论1第1章绪论1.1课题的研究背景及意义虽然现在新能源发电领域比较火爆，但至今火力发电厂依然在我的的发电领域中拥有很重要的地位。我国虽然还是发展中国家，但是近年来GDP的增长已经处于世界的前列，当然对于电力的需求也越来越高，而且我国近年来对环境的保护和资源的利用也更加重视，所以随之我国的发电厂的建设开始向大容量、高参数的大型机组靠近。锅炉给水控制系统是火力发电厂中极其重要的控制系统之一。其中，我们一般都重点来研究锅炉的汽包水位，由此我们也能够了解锅炉是否处在平衡的状态。因此，电力工程师和研究者都把目光放在给水控制系统的上面，经过好几次的更新优化，同时这还是火电厂发展一直以来需要优化的方面。1.2我国火力发电厂的发展方向大约在1980年左右，我国从国外引进了第一个火电机组（亚临界火电机组）。我国也对此进行了优化和改进，使得国华宁海火电厂也进入世界火电厂的前列，但引进的亚临界火电机组存在严重的问题，这些问题不仅仅在于火电厂的效率上，而且也限制了我国火电厂的进一步的发展和进步。通过借鉴国际上的经验发展的超临界火电机组也存在一些问题。因此，我国应该大规模的发展超超临界火电机组。以下为各个类型的火电机组的参数和效率，亚临界的参数为16.7兆帕/538摄氏度/538摄氏度，供电热效率约为百分之三十八，超临界的参数为24.1兆帕/538摄氏度/538摄氏度，供电热效率约为百分之四十一，而超超临界的参数为27.5兆帕/580摄氏度/580摄氏度，其供电热效率约为百分之四十三。通过三者的比较，我们可以看出超超临界机组的效率是最高的。超超临界的煤电机组发电效率可以达到40%-43%，目前，我国的燃煤电厂已经开始大范围使用超超临界技术，处于世界领先水平。开展超700℃超超临界发电机组的锅炉、汽机、辅机以及高温材料等关键技术研究，为“十三五”期间实现工程示范打下基础，主要技术指标：压力30MPa，蒸汽温度700℃，机组容量600MW；锅炉效率94%；发电机额定功率600MW；汽轮机热耗6950Kj/KWH，机组循环效率≥48.37％；发电机效率≥99％。当然，除了超超临界技术外还有高超临界，但需要材料、锅炉等方面的技术进一步改进，但是还有一些技术没有解决。金陵科技学院学士学位论文第1章绪论21.3本课题设计的内容主要介绍火力发电厂给水控制系统的原理和结构，及其如何安全稳定运行，本文重点分析了三冲量系统，并结合MATLAB仿真来比较单级三冲量系统和串级三冲量的系统的差别，最后总结出一个更好的方案。结合火力发电厂单机组的控制系统，设计出给水控制系统的数学模型。主要分析内扰和外扰，在串级控制中，其中内回路主要是采用P控制来控制给水扰动，而外回路我们一般会采取非线性PID控制的方法使得汽包水位保持在我们的给定值，该控制策略结构和算法简单，但能够有效的克服蒸汽流量的扰动，且通过仿真结果可以发现，通过这