船用锅炉与汽轮动态仿真及控制方法研究.pdfVIP

船Ⅲ锅炉与汽轮机动态仿真及控制力法研究 摘 要 船用常规动力装置通常采用“炉跟机”的运行方式，即锅炉的热功率是 随着汽轮机负荷的变化而变化．由于锅炉系统的大延迟，大惯性等问题，使 得在快速的汽轮机控制回路和相对较慢的锅炉控制回路之间很难达到快速的 能量平衡。因此锅炉与汽轮机在运行过程中，特别是变工况过程中，两者的 协调控制显得尤为重要。本文正是在这一背景下对船用锅炉与汽轮机的动态 特性进行了仿真研究工作。 目前，对于锅炉与汽轮机组的仿真研究多集中于火电厂单元机组，针对 船用锅炉与汽轮机构成的机组的仿真研究少之又少。而船用锅炉与汽轮机组 在结构，运行等方面与火电厂单元机组有很大区别。本文在参考相关文献的 基础上归纳总结了现在较通用的锅炉，汽轮机仿真算法，提出了适用于船用 锅炉与汽轮机组的数学模型，主要包括热力系统模型和推进系统模型两大部 分。 在数学模型的基础上，利用相关设计数据，分别对锅炉与汽轮机的加、 减负荷过程等几种运行工况进行了动态仿真，监测了各个参数的动态变化， 文中给出了几个重要参数的动态仿真结果：比如汽包水位，汽轮机入口压力， 螺旋桨转速．在此基础上分析了仿真结果的稳定性和动态趋势。 本文设计了常规PID控制系统和直接能量平衡协调控制系统。在此两种 控制系统的作用下，对船舶的加、减速过程进行了动叁仿真。通过对仿真结 果进行比较，表明了协调控制系统具有较好的控制效果。 关键词：船用锅炉；汽轮机；动态仿真；协调控制；直接能量平街 喻尔滇j．稃人学硕士学俺论文 Abstract Marine power of‘Reactor stereotypicalplantusuallyadoptsoperationway with ofboilerwill wimtheloadofturbine．With turbine’-ohe咖“output change the of and tothe difficultto the time-delay boiler,it’s get problem large—inertia betwegllthe controllinkforthesteamerandthe energy-equivalence quicker better sloweronefortheboiler．Itis forbothtobecoordinated important during the oftheboilerandthe off-design operation turbine，especiallyworking condition．On attentionto this dissertation background，thepays studydynamic characteristicsofmarineboiler-turbineunit． onunitof At onboiler-turbineunit f