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        超超臨界機(jī)組全負(fù)荷段機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)建模研究

        2021-08-04 08:31:02呂劍虹屈小凡
        發(fā)電設(shè)備 2021年3期
        關(guān)鍵詞:濕態(tài)干態(tài)省煤器

        高 崢,呂劍虹,屈小凡,葛 浩

        (東南大學(xué) 能源與環(huán)境學(xué)院,南京 210096)

        隨著電網(wǎng)清潔能源增加,以及全社會(huì)用電需求增速放緩,使得電網(wǎng)峰谷差越來(lái)越大,在保證清潔能源不棄風(fēng)棄光的情況下火電機(jī)組調(diào)峰任務(wù)越來(lái)越突出。因此,提升火電機(jī)組運(yùn)行靈活性,使其大規(guī)模參與電網(wǎng)深度調(diào)峰將是大勢(shì)所趨。

        國(guó)內(nèi)外在協(xié)調(diào)系統(tǒng)建模方面的研究有很多,LIU J Z等[1-2]在文獻(xiàn)[3]的基礎(chǔ)上,通過(guò)合理簡(jiǎn)化和機(jī)制分析,根據(jù)質(zhì)量、能量和動(dòng)量平衡方程建立適用于直流爐機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化非線性數(shù)學(xué)模型,該模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,具有一定的實(shí)用性。陳寶林等[4]利用最小二乘法建立了協(xié)調(diào)系統(tǒng)的模型,該模型在某個(gè)負(fù)荷點(diǎn)上的模擬結(jié)果精確,但不適用于大范圍工況變化的情況,運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行改進(jìn),模擬結(jié)果的精度明顯提高。韋根原等[5-6]運(yùn)用粒子群算法分別建立了350 MW超臨界機(jī)組和1 000 MW超超臨界機(jī)組的傳遞函數(shù)模型,提高了辨識(shí)的精確性與快速性。

        深度調(diào)峰負(fù)荷變化范圍較廣,目前的建模研究大多集中在干態(tài)情況下,為了進(jìn)一步了解濕態(tài)下的機(jī)組運(yùn)行動(dòng)態(tài)特性,同時(shí)在模型基礎(chǔ)上研究深度調(diào)峰下的新型協(xié)調(diào)控制方法,需要建立能夠正確反映機(jī)組中各設(shè)備參數(shù)的變化,以及機(jī)組動(dòng)態(tài)響應(yīng)的全負(fù)荷段非線性模型。筆者以國(guó)內(nèi)某1 000 MW超超臨界機(jī)組為研究對(duì)象,由于鍋爐和汽輪機(jī)中汽水系統(tǒng)復(fù)雜,對(duì)工質(zhì)采用移動(dòng)邊界建模實(shí)施難度大,所以采用分段集總參數(shù)法建立非線性模型,采用教與學(xué)算法計(jì)算模型中的參數(shù),通過(guò)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)仿真驗(yàn)證,證明了該模型具有一定應(yīng)用價(jià)值。

        1 全負(fù)荷段非線性模型

        1.1 模型結(jié)構(gòu)及假設(shè)

        超超臨界機(jī)組的協(xié)調(diào)系統(tǒng)主要包括鍋爐燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)和汽輪機(jī)系統(tǒng)三部分。鍋爐燃燒系統(tǒng)為煤通過(guò)磨煤機(jī)制粉后進(jìn)入鍋爐燃燒,汽水系統(tǒng)包括省煤器、水冷壁、過(guò)熱器和再熱器。給水先后進(jìn)入省煤器、水冷壁加熱后經(jīng)汽水分離器將蒸汽分離,分離出的蒸汽進(jìn)入過(guò)熱器進(jìn)一步加熱,產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)系統(tǒng)高壓缸做功,高壓缸排汽經(jīng)過(guò)再熱器加熱后進(jìn)入中低壓缸做功。

        對(duì)于超超臨界機(jī)組的協(xié)調(diào)系統(tǒng)建模,一般輸入量為給水流量、給煤量和汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度,需要求解中間點(diǎn)溫度(汽水分離器出口蒸汽溫度)、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度和機(jī)組功率。往常的干態(tài)模型若應(yīng)用于全工況下濕態(tài)模型有較大的誤差,誤差來(lái)源為:(1)機(jī)組在低負(fù)荷段時(shí),汽水分離器出口帶水,機(jī)組進(jìn)入濕態(tài),汽水分離器中一部分流量經(jīng)過(guò)再循環(huán)回到水冷壁,在干態(tài)下的質(zhì)量平衡方程將不準(zhǔn)確;(2)水冷壁和過(guò)熱器由于吸熱特性不同,吸熱量比例發(fā)生變化,從而導(dǎo)致汽水分離器出口參數(shù)發(fā)生變化;(3)當(dāng)機(jī)組在低負(fù)荷段時(shí)進(jìn)入濕態(tài),汽水分離器儲(chǔ)水罐的水位也應(yīng)作為輸出量。因此,需要建立適合干態(tài)和濕態(tài)的全負(fù)荷段模型。筆者首先對(duì)真實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化:鍋爐段模型將省煤器和水冷壁簡(jiǎn)化為一根均勻受熱的管道,吸熱量為Q1;將過(guò)熱器單獨(dú)簡(jiǎn)化為一根均勻受熱的管道,吸熱量為Q2。簡(jiǎn)化后鍋爐模型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

        圖1 鍋爐段簡(jiǎn)化模型

        對(duì)簡(jiǎn)化后的鍋爐模型進(jìn)行以下假設(shè):

        (1)假定省煤器-水冷壁、過(guò)熱器的金屬溫度與工質(zhì)溫度相同,且金屬溫度與工質(zhì)溫度同步變化。

        (2)將汽水分離器和儲(chǔ)水罐簡(jiǎn)化為一個(gè)圓柱形容器。

        (3)忽略汽水分離器內(nèi)工質(zhì)旋流對(duì)能量損失的影響。

        (4)忽略汽水分離器散熱對(duì)能量損失的影響。

        (5)假定汽水分離器內(nèi)部工質(zhì)分布均勻且分離效率為1。

        由此簡(jiǎn)化后的協(xié)調(diào)系統(tǒng)可分為鍋爐部分和汽輪機(jī)部分,鍋爐部分又分為鍋爐燃燒過(guò)程、省煤器-水冷壁吸熱過(guò)程、過(guò)熱器吸熱過(guò)程3個(gè)過(guò)程以及汽水分離器1個(gè)中間環(huán)節(jié),采用出口參數(shù)作為集總參數(shù)。

        1.2 全負(fù)荷段模型建立

        1.2.1 鍋爐部分

        (1)鍋爐燃燒過(guò)程。

        鍋爐燃燒過(guò)程采用文獻(xiàn)[7]中所建模型的制粉過(guò)程和燃燒放熱,計(jì)算公式為:

        (1)

        Qb=μbqm,b

        (2)

        式中:qm為給煤質(zhì)量流量,kg/s;qm,b為煤粉質(zhì)量流量,kg/s;s為復(fù)參數(shù),t0為慣性時(shí)間,s;τ為純延遲時(shí)間,s;Qb為鍋爐總放熱量,kJ/s;μb為煤燃燒熱值,kJ/kg。

        (2)省煤器-水冷壁吸熱過(guò)程。

        為進(jìn)一步簡(jiǎn)化模型,假設(shè):忽略煙氣側(cè)的動(dòng)態(tài)過(guò)程;煙氣側(cè)向管側(cè)傳熱是強(qiáng)制傳熱;忽略管長(zhǎng)方向的軸向傳熱。考慮管內(nèi)工質(zhì)的密度變化帶來(lái)的流量變化,以及金屬的蓄熱量,則工質(zhì)的質(zhì)量平衡方程和能量平衡方程為:

        (3)

        (4)

        式中:t為時(shí)間,s;Vlb為省煤器-水冷壁管內(nèi)體積,m3;ρlb為省煤器-水冷壁出口工質(zhì)密度,kg/m3;qm,fw為給水質(zhì)量流量,kg/s;q′m,sp為汽水分離器進(jìn)口工質(zhì)質(zhì)量流量,kg/s;qm,re為再循環(huán)水質(zhì)量流量;kg/s;hlb、hfw和hre分別為省煤器-水冷壁出口工質(zhì)焓、給水焓和再循環(huán)水焓,kJ/kg;Qj為省煤器和水冷壁的金屬吸熱量,kJ/s。

        而省煤器-水冷壁的金屬吸熱量的一部分傳遞給管內(nèi)工質(zhì),另一部分用于自身蓄熱,因此其能量平衡方程為:

        (5)

        (6)

        式中:k為傳熱系數(shù),W/(cm2·K);Qlb為省煤器-水冷壁吸熱量,kJ/s;Tj為省煤器-水冷壁的金屬壁溫,℃;cj為金屬比熱容,kJ/(kg·K);mj為省煤器-水冷壁的金屬質(zhì)量,kg。

        由于省煤器-水冷壁出口工質(zhì)焓hlb即為汽水分離器進(jìn)口工質(zhì)焓hsp,將其作為狀態(tài)變量,對(duì)式(3)和式(4)整理可得:

        (7)

        qm,fwhfw-q′m,sphlb+qm,rehre+Qj

        (8)

        令a1=2Vlb(?ρlb/?hsp),a2=2Vlbρlb,將式(7)代入式(8)并將式(6)代入式(5)可得省煤器-水冷壁部分模型:

        (9)

        省煤器-水冷壁出口工質(zhì)密度ρlb等于汽水分離器進(jìn)口工質(zhì)密度ρsp,a1為待辨識(shí)的動(dòng)態(tài)參數(shù)。

        (3)汽水分離器環(huán)節(jié)。

        對(duì)汽水分離器建模主要是為了在機(jī)組進(jìn)入濕態(tài)時(shí)得到再循環(huán)水流量和汽水分離器儲(chǔ)水罐水位,因此對(duì)汽水分離器列出質(zhì)量和能量平衡方程。

        質(zhì)量平衡方程為:

        (10)

        式中:Vsp為汽水分離器中工質(zhì)體積,m3;q″m,sp為汽水分離器出口蒸汽質(zhì)量流量,kg/s。

        由汽水分離器儲(chǔ)水罐水位H和汽水分離器截面積F可得:

        Vsp=Vw+Vi=HF+Vi

        (11)

        式中:Vw和Vi分別為汽水分離器中水和蒸汽的體積,m3。參照式(8)單獨(dú)對(duì)Vw部分列質(zhì)量平衡方程可得汽水分離器儲(chǔ)水罐水位變動(dòng)方程為:

        (12)

        式中:ρw為飽和水密度,kg/m3;x′為汽水分離器進(jìn)口工質(zhì)干度。

        能量平衡方程為:

        q′m,sph′sp-q″m,sph″sp-qm,rehre

        (13)

        式中:hw為飽和水焓,kJ/kg;ρi為飽和蒸汽密度,kJ/kg;hi為飽和蒸汽焓,kJ/kg。

        式(13)對(duì)汽水分離器出口壓力psp求偏導(dǎo)并代入式(12)可得:

        (14)

        令b1=?ρihi/?psp,b2=?ρwhw/?psp,b3=?Tj/?psp,b1、b2、b3為待辨識(shí)的動(dòng)態(tài)參數(shù),式中ρw、ρi、hi和hw均可由psp得出,因此令g=(ρihi-ρwhw)/ρw=f(psp,hsp),整理后汽水分離器模型為:

        (15)

        W=g(q′m,sp-q″m,sp-qm,re)

        (4)過(guò)熱器吸熱過(guò)程。

        主要研究協(xié)調(diào)系統(tǒng)部分的建模,故不考慮過(guò)熱減溫水的影響,由汽水分離器模型可得汽水分離器出口蒸汽壓力,可根據(jù)動(dòng)量方程得到主蒸汽壓力:

        (16)

        式中:qm,st為主蒸汽質(zhì)量流量,kg/s;pst為主蒸汽壓力,MPa;λst為流動(dòng)阻力系數(shù);ρst為主蒸汽密度,kg/m3。由文獻(xiàn)[7]可將式(16)簡(jiǎn)化為:

        qm,st=k3(psp-pst)

        (17)

        式中:k3為待辨識(shí)參數(shù)。質(zhì)量平衡方程和能量平衡方程與省煤器-水冷壁模型相似,以過(guò)熱器出口參數(shù)為集總參數(shù),進(jìn)入過(guò)熱器蒸汽質(zhì)量流量為汽水分離器出口蒸汽質(zhì)量流量q″m,sp,進(jìn)入汽輪機(jī)蒸汽質(zhì)量流量為主蒸汽質(zhì)量流量qm,st,可得過(guò)熱器段的質(zhì)量平衡方程為:

        (18)

        式中:Vgr為過(guò)熱器段管內(nèi)體積,m3。

        過(guò)熱器段吸熱量Qg由省煤器-水冷壁吸熱比例klb可得,即Qg=(1-klb)Qb,因此過(guò)熱器段能量平衡方程為:

        (19)

        式中:mg為過(guò)熱器段金屬質(zhì)量,kg;Tg為過(guò)熱器段金屬壁溫,℃。參考省煤器-水冷壁部分模型可得過(guò)熱器部分模型:

        (20)

        式中:Tst為主蒸汽溫度,℃。

        1.2.2 汽輪機(jī)部分

        對(duì)汽輪機(jī)部分,將汽輪機(jī)入口處的蒸汽流量和壓力、溫度的關(guān)系表示為:

        qm,st=g(ut)f(pst,Tst)

        (21)

        式中:ut為汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度,%;g(·)、f(·)分別表示一種函數(shù)關(guān)系。文獻(xiàn)[4]提出函數(shù)關(guān)系可以表示為:

        (22)

        式中:ttur為慣性時(shí)間,s,一般取10~20 s。在式(22)的基礎(chǔ)上辨識(shí)函數(shù)k(ut),假設(shè)k(ut)為多項(xiàng)式形式:

        (23)

        機(jī)組發(fā)電功率Ne可由能量平衡[2]計(jì)算得出:

        Ne=k2qm,st(hst-hfw)

        (24)

        式中:k2為考慮機(jī)組發(fā)電效率的等效系數(shù)。

        2 模型參數(shù)求取

        2.1 靜態(tài)參數(shù)計(jì)算

        由上述建模結(jié)果可知,待辨識(shí)的參數(shù)有a1、b1、b2、b3、c1、c2、klb、k、k2和k3,共10個(gè),klb和k2可根據(jù)表1數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識(shí),另外制粉過(guò)程的時(shí)間常數(shù)t0和τ可以參考同類型磨煤機(jī)的取值[7]。

        表1 模型靜態(tài)參數(shù)

        表1中qm,st和klb由國(guó)內(nèi)某1 000 MW機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)得到,因?yàn)槭∶浩?水冷壁金屬質(zhì)量與包括頂棚過(guò)熱器、包覆過(guò)熱器、一級(jí)過(guò)熱器和二級(jí)過(guò)熱器的過(guò)熱器部分金屬質(zhì)量相近,因此可以近似認(rèn)為省煤器-水冷壁吸熱比例為工質(zhì)在省煤器-水冷壁的吸熱量與工質(zhì)總焓升之比[8]。由表1可見(jiàn):k2在隨qm,st變化時(shí)變化不大,故取k2=0.001 73。klb經(jīng)過(guò)測(cè)試采用有理函數(shù)逼近效果最佳,有理函數(shù)可寫(xiě)為:

        (25)

        式中:P(x)和Q(x)均為(ax-b)n的多項(xiàng)式,a和b為待擬合系數(shù)。利用MATLAB軟件擬合工具箱擬合一次有理函數(shù)得到:

        klb=(9.63qm,st+195 200)/(0.278qm,st+2 665)

        (26)

        2.2 動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算

        2.2.1 教與學(xué)算法

        動(dòng)態(tài)參數(shù)部分利用機(jī)組實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),通過(guò)教與學(xué)算法辨識(shí)。教與學(xué)算法與粒子群算法、遺傳算法等同屬于一種群智能優(yōu)化算法,與其他群智能算法不同的是教與學(xué)算法不需要設(shè)置算法自身的計(jì)算參數(shù),且簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。

        教與學(xué)算法中學(xué)生成績(jī)Xi被當(dāng)作種群中的第i個(gè)個(gè)體,學(xué)生各個(gè)科目的成績(jī)作為待優(yōu)化的解,科目的多少為待優(yōu)化解的維度,最好的成績(jī)作為老師成績(jī)Tj,分為“教”和“學(xué)”兩個(gè)階段。

        在教階段,學(xué)生向老師學(xué)習(xí),假設(shè)在第j次循環(huán)中,學(xué)生根據(jù)所有學(xué)生的平均成績(jī)Pj與老師成績(jī)之間的差距Dj進(jìn)行學(xué)習(xí),其中:

        Dj=rj(Tj-R·Pj)

        (27)

        式中:rj為1到2之間的隨機(jī)數(shù);R代表學(xué)習(xí)作用的強(qiáng)弱,一般取1或2。此時(shí)學(xué)生根據(jù)平均成績(jī)更新自身成績(jī):

        Xi,j=Xi,j-1+Dj

        (28)

        若成績(jī)優(yōu)于更新前則接受更新,否則不更新。

        在學(xué)階段,學(xué)生之間相互學(xué)習(xí),假設(shè)在第j次循環(huán)中,隨機(jī)抽取一個(gè)學(xué)院成績(jī)Xk,j進(jìn)行學(xué)習(xí):

        Xi,j=Xi,j-1+n·rj(Xi,j-Xk,j)

        (29)

        式中:n為學(xué)習(xí)判斷系數(shù)。如果Xk,j成績(jī)優(yōu)于Xi,j,則n=1,否則n=-1。同樣檢驗(yàn)更新后的成績(jī)是否優(yōu)于更新前,若優(yōu)于更新前則接受更新,否則不更新。

        2.2.2 參數(shù)計(jì)算

        由于教與學(xué)算法本身基不需要參數(shù)設(shè)置,只需要對(duì)待辨識(shí)參數(shù)設(shè)置搜索范圍,共有a1、b1、b2、b3、c1、c2、k和k38個(gè)參數(shù)需要辨識(shí),搜索范圍見(jiàn)表2。

        表2 待辨識(shí)參數(shù)搜索范圍

        算法適應(yīng)度函數(shù)為:

        (30)

        式中:t1為仿真結(jié)束時(shí)間;Δ為模型計(jì)算值與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際值的差;下標(biāo)0為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際值。F(x)越小表明模型與實(shí)際過(guò)程越接近,當(dāng)算法達(dá)到迭代上限或已收斂,則停止迭代,得到最終的模型參數(shù)。

        設(shè)置教與學(xué)算法種群數(shù)量為50,迭代上限為50次,利用國(guó)內(nèi)某1 000 MW機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù),輸入給煤量、給水量、再循環(huán)水流量和汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度,得到計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

        表3 待辨識(shí)參數(shù)計(jì)算結(jié)果

        3 模型驗(yàn)證

        利用現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組降負(fù)荷時(shí)干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)過(guò)程的數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證,0 s時(shí)機(jī)組實(shí)發(fā)功率為338 MW,給煤質(zhì)量流量為120 t/h,進(jìn)入省煤器的給水質(zhì)量流量為1 066 t/h,主蒸汽壓力為9.8 MPa。當(dāng)實(shí)發(fā)功率為319 MW時(shí)機(jī)組由干態(tài)開(kāi)始進(jìn)入濕態(tài)。對(duì)比模型輸入給煤量、給水量、再循環(huán)水流量和汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度,得到模型對(duì)比驗(yàn)證曲線見(jiàn)圖2。

        圖2 干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)模型對(duì)比驗(yàn)證曲線

        由圖2可得:模型對(duì)機(jī)組實(shí)發(fā)功率和主蒸汽壓力的模擬比較準(zhǔn)確;在儲(chǔ)水罐水位方面,干態(tài)過(guò)程時(shí),模擬值與實(shí)際值誤差較小,而濕態(tài)過(guò)程在250 s開(kāi)始水位有較大幅度上升,在610 s開(kāi)始下降至穩(wěn)定,這是因?yàn)樵傺h(huán)水流量增加使得模型輸出水位出現(xiàn)較大變化,其中模型計(jì)算的水位變化速率較快,變化幅度較大,這是由于儲(chǔ)水罐容積計(jì)算與實(shí)際存在偏差,慣性容積不同導(dǎo)致水位變化速率有差異;在汽水分離器出口焓方面,在干態(tài)和濕態(tài)的起始過(guò)程,模擬值和實(shí)際值的計(jì)算誤差較小,在430 s后有一定偏差,其原因一方面是模型計(jì)算簡(jiǎn)化,忽略了散熱等能量損失,另一方面是汽水分離器干度存在計(jì)算誤差或分布不均,在功率變化過(guò)程中給水對(duì)主蒸汽壓力的作用較快導(dǎo)致在濕態(tài)下模擬值與實(shí)際值有偏差。但總體上該模型可以正確反映機(jī)組變化狀態(tài)并滿足仿真的要求。

        利用模型仿真機(jī)組濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)的過(guò)程,0 s時(shí)機(jī)組實(shí)發(fā)功率為388 MW,給煤質(zhì)量流量為176 t/h,進(jìn)入省煤器的給水質(zhì)量流量為1 100 t/h,主蒸汽壓力為11.46 MPa,得到模型對(duì)比驗(yàn)證曲線見(jiàn)圖3。

        圖3 濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)模型對(duì)比驗(yàn)證曲線

        從圖3可以看出:濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)過(guò)程的煤量變化與干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)時(shí)相比變化較大,導(dǎo)致主蒸汽壓力和實(shí)發(fā)功率發(fā)生振蕩,主蒸汽壓力最大偏差為0.06 MPa,實(shí)發(fā)功率最大偏差為5.4 MW,在整個(gè)振蕩過(guò)程中模型輸出與實(shí)際情況趨勢(shì)基本一致,總體上模型輸出比較準(zhǔn)確。儲(chǔ)水罐的實(shí)際水位與模型計(jì)算結(jié)果趨勢(shì)一致,但模型的水位速率變化較快,理論分析水位在干態(tài)中應(yīng)變?yōu)? m水位,而實(shí)際水位在干態(tài)中仍留有一點(diǎn)水位,是由于水位已處于測(cè)量下限以下。在濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)過(guò)程中,實(shí)際汽水分離器出口焓先下降后再上升,其原因可能是調(diào)節(jié)過(guò)程中實(shí)際水對(duì)主蒸汽壓力的作用比煤快,實(shí)際汽水分離器熱容與模型計(jì)算有偏差導(dǎo)致,在濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)過(guò)程有一定幅度的下降。

        結(jié)合圖2和圖3可得:該模型在干態(tài)過(guò)程比較準(zhǔn)確,在濕態(tài)過(guò)程時(shí)有一定誤差,但整體趨勢(shì)是一致的,可以反映機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài),滿足仿真的要求。

        4 結(jié)語(yǔ)

        隨著對(duì)超超臨界機(jī)組的深度調(diào)峰要求越來(lái)越高,在對(duì)超超臨界模型的研究中,往常的干態(tài)模型應(yīng)用于全工況下濕態(tài)模型有較大的誤差,由于汽水分離器出口帶水導(dǎo)致干態(tài)計(jì)算公式不再適用于濕態(tài),需要重新建模。筆者提出的全工況協(xié)調(diào)系統(tǒng)模型,利用質(zhì)量和能量平衡建立了省煤器-水冷壁、汽水分離器、過(guò)熱器和汽輪機(jī)的非線性模型,針對(duì)模型中無(wú)法確定的參數(shù),通過(guò)理論與經(jīng)驗(yàn)相互結(jié)合的方式,基于歷史數(shù)據(jù),采用教與學(xué)的啟發(fā)式算法進(jìn)行確定。最后進(jìn)行干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)和濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)過(guò)程的仿實(shí)驗(yàn),仿真結(jié)果表明模型在干態(tài)和濕態(tài)能夠較好地反映機(jī)組的特性,其中干態(tài)過(guò)程更為準(zhǔn)確,濕態(tài)過(guò)程有一定誤差。

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