[发明专利]一种直流锅炉的汽水分离器建模方法及系统

摘要

本申请公开了一种直流锅炉的汽水分离器建模方法及系统，该方法包括：基于MUSE仿真环境，对汽水分离器进行仿真模型搭建，得到相应的汽水分离器仿真模型；依据质量守恒定律和能量守恒定律，并结合工质物理特性，对汽水分离器仿真模型进行数学建模，得到汽水分离器的机理模型；当汽水分离器仿真模型处于运行仿真过程，则实时分析汽水分离器仿真模型当前所处的仿真工况；在当前参数计算周期内，利用机理模型，对汽水分离器仿真模型当前所处的仿真工况进行参数计算，得到当前参数计算周期下的工质参数；上述仿真工况包括上水启动状态、湿态运行状态、干态运行状态、干湿态转换状态和超临界状态。本申请实现了对直流锅炉中汽水分离器的仿真建模。

主权项

1.一种直流锅炉的汽水分离器建模方法，其特征在于，包括：基于MUSE仿真环境，对汽水分离器进行仿真模型搭建，得到相应的汽水分离器仿真模型；依据质量守恒定律和能量守恒定律，并结合工质物理特性，对所述汽水分离器仿真模型进行数学建模，得到所述汽水分离器的机理模型；当所述汽水分离器仿真模型处于运行仿真过程，则实时分析所述汽水分离器仿真模型当前所处的仿真工况；在当前参数计算周期内，利用所述机理模型，对所述汽水分离器仿真模型当前所处的仿真工况进行参数计算，得到当前参数计算周期下与该仿真工况对应的工质参数；其中，所述汽水分离器仿真模型的仿真工况包括上水启动状态、湿态运行状态、干态运行状态、干湿态转换状态和超临界状态；其中，所述依据质量守恒定律和能量守恒定律，并结合工质物理特性，对所述汽水分离器仿真模型进行数学建模的过程，包括：利用工质质量守恒方程、工质能量守恒方程、水位下工质质量方程和体积守恒方程，对所述汽水分离器仿真模型进行数学建模，得到所述机理模型；并且，所述工质质量守恒方程为:所述工质能量守恒方程为：所述水位下工质质量方程为：所述体积守恒方程为：Vt＝Vs+Vw；式中，下标s表示蒸汽，下标w表示水，下标r表示入口，下标c表示出水口，下标n表示排污口，下标af表示安全阀门；符号ρ表示工质密度，符号V表示工质体积，符号q表示工质流量，符号h表示工质焓；参数p表示压力参数，参数mt表示分离器金属质量，参数Cp表示金属比热，参数tm表示金属温度，参数Vsd表示水位下蒸汽体积，参数Vwd表示水位下水体积，参数qsd表示由温度过高引起的从水中溢出的饱和蒸汽流量，参数x表示入口工质干度，参数η表示与汽水分离器分离效率有关的预设系数，参数Vt表示汽水分离器的整体内部容积。