化學回熱循環(huán)水系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、化學回熱循環(huán)具有輸出比功率大、熱效率高和NOx排放量小等優(yōu)點,是現(xiàn)階段應對能源危機和環(huán)境問題的重要手段之一。作為其中的重要部件,水系統(tǒng)幾乎貫穿了整個化學回熱循環(huán),為燃料蒸汽重整反應提供蒸汽。因此,水系統(tǒng)仿真研究對化學回熱循環(huán)的性能分析及控制有重要作用。本文以化學回熱試驗臺為基礎,重點研究其中水系統(tǒng)的性能特性,借助Matlab仿真軟件,采用模塊化建模方法建立各部件的數(shù)學模型,自編S函數(shù)并利用軟件中的Simulink模塊建立了各部件的仿真模

2、型并進行了仿真計算,主要包括以下工作內容:
　　 (1)建立了水系統(tǒng)中各部件,包括預熱器、飽和器與閃蒸室等的穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型。在此基礎上按照分布參數(shù)法建立預熱器、飽和器及過熱器的動態(tài)數(shù)學模型,建立偏微分方程組,經過離散和線性化處理得到各部件的狀態(tài)方程組。使用S函數(shù)編寫計算程序。
　　 (2)根據動態(tài)數(shù)學模型建立仿真模型來對各部件的動態(tài)性能進行仿真研究。程序采用S函數(shù)編寫,在Simulink中調用S函數(shù)對各部件進行動態(tài)性能仿真

3、,得到了各部件的啟動特性及對于不同進口條件的響應。計算發(fā)現(xiàn),各部件中飽和器的熱慣性最大,穩(wěn)定時間最長。
　　 (3)搭建水系統(tǒng)的整體仿真模型,對水系統(tǒng)的動態(tài)性能進行了仿真研究。在Simulink中對各部件的模塊進行拼裝,完成了對水系統(tǒng)啟動特性、進口參數(shù)變化以及閃蒸室壓力變化特性的研究。仿真結果表明,在水系統(tǒng)的啟動過程中,過熱器及飽和器最先進行換熱,隨后分別在二級、一級閃蒸室產生蒸汽。對于水系統(tǒng)的變工況特性,由于閃蒸室壓力的變化幅