中速磨煤机的运行特性计算机仿真研究

中速磨煤机的运行特性计算机仿真研究

于红旭[1]2004年在《中速磨煤机的运行特性计算机仿真研究》文中提出MPS型中速磨煤机磨煤机属于外加力型辊盘式磨煤机。电动机通过主减速机驱动磨盘旋转,磨盘的转动带动叁个磨辊(120°均布)自转。原煤通过进煤管落入磨盘,在离心力的作用下沿径向向磨盘周边运动,均匀进入磨盘辊道,在磨辊与磨盘瓦之间进行碾磨。整个碾磨系统封闭在中架体内。碾磨压力通过磨辊上部的加载架及叁个拉杆传至磨煤机基础,磨煤机壳体不承受碾磨力。碾磨压力由液压系统提供,可根据煤种进行调整。碾磨压力及碾磨件的自重全部作用于减速机上,由减速机传至基础。叁个磨辊均分布于磨盘辊道上,并铰固在加载架上。加载架与磨辊支架通过定滚柱可沿径向作倾斜12--15°的摆动,以适应物料层厚度的变化及磨辊与磨盘瓦磨损时所带来的角度变化。本文针对MPS2116中速磨煤机研究了设计计算公式和设计方法。设计计算内容包括:磨机参数计算,主要零件的结构尺寸和选型计算等内容。其计算结果作为该规格磨煤机的设计依据。本文MPS2116中速磨煤机为研究对象,采用SIMULINK进行仿真试验。所磨制的的哈氏可磨性系数为64、灰分为30%、水分为8%。研究了给煤量改变扰动试验、着火故障的模拟等。研究表明:(1)给煤量改变后,破坏了磨内的质量平衡,磨内质量发生变化,磨出力也随之变化。经过一段时间后,磨出力等于给煤量,磨内存煤量不再发生变化,磨运行于一个新的稳定工况下。MPS磨通常用于直吹制粉系统,改变锅炉燃料量时,需通过改变给媒机转速来改变给煤量,使磨煤机出力发生变化,这需一定的延迟时间(本文的仿真试验中约为200s)。而配备中储式制粉系统的锅炉,通过改变给粉机转速来调节燃料量,几乎没有延迟。 (2)当入口风温发生变化时,磨出口温度很快发生变化,但由于金属的热惯性,出口温度达到稳定还需一定的时间。 (3)当磨发生着火事故时,磨出口温度很快升高。 (4)本文试验中认为磨的碾磨不见未受到磨损,如果辊套、衬瓦出现磨损,则磨辊上部的弹簧压缩高度发生变化,相应的加载力发生变化,使磨的出力下降,此时如仍维持额定给煤量,则可能会出现堵磨现象。由于磨损是缓慢产生的,在仿真中,只能将碾磨部件的磨损状态作为一个外部变量,通过设定该参数来表示碾磨部件的磨损状态。 (5)在仿真试验中,认为磨出口煤粉细度维持不变。在实际运行中,煤粉细度随分离器折向门开度、磨辊碾磨力、一次风量等因素的变化而变。因此,下一步的工作是根据实际试验数据及理论分析,建立煤粉细度变化的关系式,进一步完善上述模型。最后,本文介绍了元宝山项目MPS磨煤机分离器选型试验结果。

谷俊杰, 王玉坤[2]2017年在《MPS型中速磨煤机制粉系统机理建模与仿真》文中提出为了对MPS型中速磨煤机运行进行快速有效的评价与控制,建立了综合磨煤机研磨与干燥过程、煤粉分离过程以及返料过程的数学模型,将MPS型中速磨煤机分为磨盘区、研磨区、初步分离区、分离器和磨煤机外壁5个部分,建立了煤粉质量平衡、热量平衡和水平衡方程,并利用Matlab软件对该磨煤机动态模型进行计算与仿真.结果表明:在磨煤机给定运行工况下,当一次风温、一次风量、给煤量阶跃扰动时,磨煤机出力、磨煤机出口温度和外壁温度变化仿真曲线与实际运行相符;在不同干燥剂量和分离器转速下,煤粉细度变化与实际运行相符.

陈道轮[3]2005年在《平圩电厂600MW锅炉系统动态仿真》文中提出随着我国国民经济的迅速发展,电力需求量也愈来愈大,发电机组不断朝着大容量、高参数的方向发展。目前在我国的新建火力发电机组中,600MW的大型火力发电机组已占有了很大的比例,而且其自动化程度越来越高,技术日益复杂,为了提高电站运行人员的操作水平,保证机组运行的安全性和经济性,电站仿真系统的开发和应用得到了人们的广泛重视。本文采用先进的仿真支撑系统APROS,以平圩电厂600MW火力发电机组为对象,开发了一套针对该机组锅炉系统的全工况仿真动态数学模型软件,并投入了实际应用。论文主要内容包括:分析、消化了由芬兰国家技术研究中心(VTT)和芬兰FORTUM工程公司合作开发的高级过程仿真支撑系统APROS的建模、调试方法及其技术特点。为了便于仿真系统的建模和调试,根据锅炉系统中各设备特点、流体性质和运行过程,把锅炉仿真系统分成了多个子系统。在分析锅炉各个子系统的工作过程和特点的基础上,建立了与各子系统相对应的仿真模型组态图。对仿真模型开发过程中有关的技术问题进行了分析,并给出了解决问题的办法。通过查阅、收集、分析、整理与平圩电厂600MW锅炉系统有关的各类设计、计算和运行资料,并把它们转化为仿真模型所需的数据,使所开发的锅炉仿真系统真正成为一个以平圩电厂600MW锅炉系统为明确对象的仿真系统。建模过程中充分考虑了各子系统之间的相互联系,保证了整个系统的完整性。针对APROS模块库中缺少制粉系统设备模块(包括给煤机、磨煤机、气固两相流以及煤粉与炉膛的连接模块等)的不足,在分析制粉系统各设备的工作机理的基础上,根据相关的专业知识,采用visual C++语言编制了相关的模型软件,以外部模块的形式,通过动态链接库实现了与APROS的流体网络以及其它模块的合理连接,保证了该煤粉锅炉仿真系统的完整性。对锅炉系统仿真模型在100%负荷下、正常运行过程中以及故障发生时的仿真结果分析表明,所开发的锅炉仿真系统能够连续、实时地模拟被仿对象的各种正常工况变化、启停过程和事故工况,仿真结果与实际机组的运行过程具有较好的一致性。

马进, 马良玉, 吕丽霞[4]2003年在《300MW原理型仿真机锅炉建模》文中指出介绍 30 0MW火电机组原理型仿真机控制循环汽包锅炉的数学模型。该模型模拟了从冷态启动到停炉的全部操作过程 ,正确反映此类机组的动态特性 ,并给出了部分仿真结果。

张自成, 费敏锐[5]2007年在《中速磨存煤量软仪表监测》文中研究说明利用混沌运动初值敏感性,能在一定范围内按其自身规律不重复的遍历所有状态获取全局最优值的特点,在电厂现有的DPU中编程实现基于混沌优化BP网络的中速磨存煤量软仪表。离线训练与计算机仿真结果表明,本软仪表具有可行性和有效性,对实际生产具有指导意义。

何珏, 方源[6]2013年在《一种火电厂磨煤机出力优化算法研究》文中指出针对超超临界机组频繁变负荷情况下磨煤机的出力变化问题,根据磨煤机特性约束条件,提出了一种结合改进的粒子群(particle swarm optimization,PSO)算法的磨煤机出力优化数学模型,解决PSO算法容易过早收敛和陷入局部最优的问题。计算机仿真结果显示,所得机启停组合方式基本能满足机组运行对磨煤机出力的要求,大大降低了磨煤机低出力情况下的运行能耗,提高了磨煤机的效率,降低厂用电电耗。

赵雯文[7]2016年在《充分利用火电机组储能的高速率变负荷控制系统研究》文中研究说明为了平抑网、源侧用电、发电负荷的随机波动,电网调度要求火电机组提供更大的负荷调节范围和更高的负荷响应速率。受限于对象特性,火电机组难以依靠调节燃料量快速改变发电负荷,为了提高机组负荷响应速率,必须合理利用机组热力系统中各个环节的“储能”。建立包含各个“储能”环节简化非线性动态模型,并针对制粉系统、凝结水节流设计良好控制系统。以此为基础,深度挖掘火电机组“储能”,实现高速率变负荷控制系统方案。围绕这一思路展以下研究工作。(1)通过分析磨煤机、一次风机等热力系统结构及工作原理,结合传统制粉系统模型,采用机理分析方法和统计分析方法,建立一次风系统、制粉系统微分方程形式的非线性动态模型结构并求取模型参数。利用一台600MW机组实际运行数据,验证模型的准确性。在此基础上,改进锅炉燃料控制系统及一次风量、一次风压控制系统,能够合理利用制粉系统环节“储能”,加快负荷响应速率。(2)通过分析凝结水系统结构及工作原理,结合传统凝结水节流系统模型,采用双重对象角度进行控制系统设计的方法,建立“炉跟机”方式协调控制系统负荷控制方案。在此基础上,改进锅炉凝结水节流方案,更深度的合理利用凝结水系统环节“储能”,有效加快机组对负荷指令的响应速率。(3)建立亚临界火电机组炉跟机对象及控制系统模型,模型分别从制粉系统、凝结水节流角度出发模拟其参与机组负荷调节过程,进行MATLAB/SIMULINK仿真实验。实验结果显示合理利用制粉系统“储能”和凝结水节流能够有效的改善机前压力、燃料量、调门开度的响应曲线波动幅度。研究中还设计了一套协调控制系统组态,以某电厂350MW亚临界汽包炉机组进行现场调试,验证组态的有效性。实践证明课题研究能够为实现高速率变负荷运行大规模应用提供理论及基础性技术支持。

陈小刚[8]2013年在《火电机组风粉浓度在线软测量方法研究》文中进行了进一步梳理风粉浓度是火电机组燃烧控制中的一个重要参数,它对锅炉运行的安全性、经济性有很大影响。因此对风粉浓度的有效监测就显得很有必要,然而风粉混合物属于典型的气固两相流,其运动过程非常复杂,目前仍没有完善的理论基础。现有的测量风粉浓度的方法不少,但都存在一些实际缺陷,制约了其推广。对风粉浓度的研究还需要更广泛更深入的探索。制粉系统中输送管道内的风粉混合物浓度,是属于气固两相流理论中的一个重要参数,要对其直接测量会很困难,于是考虑用软测量方法进行间接测量。软测量技术理论研究较为成熟,现有的建模方法有很多。对于具体问题,可根据实际情况与需要选择合适的方法。本文主要通过对软测量理论与多相流理论的学习,利用输送过程中气固两相的总压降能量平衡进行机理建模,最终由总压降得到风粉浓度的数学模型。得到求解风粉浓度的数学模型后,对其进行了两种方法的验证。首先是用研究者已发表着作中出现的相关数据验证,并用着作中的结果进行评估比对。发现由数学模型计算的结果与文献中的结果基本吻合。接着进一步验证,在某电厂做现场测量,安装差压变送器,并在DCS数据库中提取所需要的数据,代入软测量模型验证。再将由模型所得到的结果与该电厂现有的静电法测量浓度的结果进行比对。由对比发现,二者的结果仍基本吻合。两种方法都表明,利用总压降能量平衡建立的软测量模型可行。

参考文献:

[1]. 中速磨煤机的运行特性计算机仿真研究[D]. 于红旭. 吉林大学. 2004

[2]. MPS型中速磨煤机制粉系统机理建模与仿真[J]. 谷俊杰, 王玉坤. 动力工程学报. 2017

[3]. 平圩电厂600MW锅炉系统动态仿真[D]. 陈道轮. 东南大学. 2005

[4]. 300MW原理型仿真机锅炉建模[J]. 马进, 马良玉, 吕丽霞. 计算机仿真. 2003

[5]. 中速磨存煤量软仪表监测[J]. 张自成, 费敏锐. 仪表技术. 2007

[6]. 一种火电厂磨煤机出力优化算法研究[J]. 何珏, 方源. 广东电力. 2013

[7]. 充分利用火电机组储能的高速率变负荷控制系统研究[D]. 赵雯文. 华北电力大学. 2016

[8]. 火电机组风粉浓度在线软测量方法研究[D]. 陈小刚. 华北电力大学. 2013

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