化學(xué)回?zé)嵫h(huán)水系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、化學(xué)回?zé)嵫h(huán)具有輸出比功率大、熱效率高和NOx排放量小等優(yōu)點(diǎn),是現(xiàn)階段應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)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(gè)化學(xué)回?zé)嵫h(huán),為燃料蒸汽重整反應(yīng)提供蒸汽。因此,水系統(tǒng)仿真研究對(duì)化學(xué)回?zé)嵫h(huán)的性能分析及控制有重要作用。本文以化學(xué)回?zé)嵩囼?yàn)臺(tái)為基礎(chǔ),重點(diǎn)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(xué)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(jìn)行了仿真計(jì)算,主要包括以下工作內(nèi)容:
　　 (1)建立了水系統(tǒng)中各部件,包括預(yù)熱器、飽和器與閃蒸室等的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上按照分布參數(shù)法建立預(yù)熱器、飽和器及過(guò)熱器的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,建立偏微分方程組,經(jīng)過(guò)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(xiě)計(jì)算程序。
　　 (2)根據(jù)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型建立仿真模型來(lái)對(duì)各部件的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行仿真研究。程序采用S函數(shù)編寫(xiě),在Simulink中調(diào)用S函數(shù)對(duì)各部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能仿真

3、,得到了各部件的啟動(dòng)特性及對(duì)于不同進(jìn)口條件的響應(yīng)。計(jì)算發(fā)現(xiàn),各部件中飽和器的熱慣性最大,穩(wěn)定時(shí)間最長(zhǎng)。
　　 (3)搭建水系統(tǒng)的整體仿真模型,對(duì)水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了仿真研究。在Simulink中對(duì)各部件的模塊進(jìn)行拼裝,完成了對(duì)水系統(tǒng)啟動(dòng)特性、進(jìn)口參數(shù)變化以及閃蒸室壓力變化特性的研究。仿真結(jié)果表明,在水系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程中,過(guò)熱器及飽和器最先進(jìn)行換熱,隨后分別在二級(jí)、一級(jí)閃蒸室產(chǎn)生蒸汽。對(duì)于水系統(tǒng)的變工況特性,由于閃蒸室壓力的變化幅