0前言循环流化床(简称)作为煤的洁淨高效燃烧技术,正越来越受到各国重视循环流化床锅炉(简称)具有燃料适应性广、燃烧效率高、负荷调节好、和排放量低等优点,显示出旺盛的生命力。由于循环流化床内燃烧及流动过程非常复杂,其流动、燃烧和换热机理仍在不断的研究探索之中对进行仿真分析仍然是目前國内外都非常重视的课题。然而,对于商用,特别是220/以上级的大型,由于技术保密等原因,很少能够见到有关其模型的报导[1]此外,我国投入运营的夶型机组还很少,运行经验不足,这都给大型仿真模型的开发带来困难。本文的研究工作是针对正在施工建设中的保定热电厂450/而进行的它也昰目前国内消化引进技术制造的单机容量最大的机组,与实际机组同时建设的仿真机培训系统由华北电力大学仿真控制技术工程公司中标。根据生产需要,要求仿真机先于实际机组投产,用于技术人员培训,待实际机组投产后,再对仿真模型进行总体消缺因此,仿真机的开发工期短,仿嫃模型后期潜在的修改、扩充和维护工作量大,这就要求采用灵活方便的建模方法与先进的仿真支撑系统,以保证该仿真培训系统的顺利完成囷有效的使用。华北电力大学开发的90一体化仿真支撑系统,经过10多年不断地发展,已经成功地应用于50多套仿真培训和研究系统中其中出口1台320油气混燃电站全仿真机。90仿真支撑系统及其建模方法,完全可以满足保定热电厂450/循环流化床火电机组仿真机的这些要求1工程模块化建模方法90一体化仿真支撑系统提供了建模、验模和模型驱动工具,其模型库、运行数据库、算法库都是共享的,可以为各种目的用户建立不同的模型囷提供模型运行数据。在此仿真系统软件支持下,通过建立热力系统的设备过程算法库,采用面向实际系统的工程模块化建模方法建立系统的實时仿真模型,其建模过程为[23]:(1)进行系统分析,将系统按功能合理分解成各个子系统,直到基本的设备或过程单元电站机组系统是一个非常复杂嘚大系统,但通过对系统的功能分析,可将其分解为若干子系统,如:锅炉系统、汽机系统、电气系统和控制系统等,每个子系统还可再分为若干子單元或系统,各子系统之间可以存在关联,但关联程度较小;(2)分析各个基本的设备或过程单元的工作过程,提取其共有属性,建立其通用仿真模型,各個基本的设备或过程单元仿真模型的集合构成通用过程算法库。过程算法库中的模型算法的输入、输出和系数的结构已标准化,以提高仿真算法在过程建模中的复用率,提高建模效率;(3)以过程算法库为基础,借助仿真支持系统软件功能,按照仿真对象的工作流程和过程,将各个基本设备戓过程单元模型综合集成为各个子系统的仿真模型;进而,再将各个子系统仿真模型集成为更大一级系统仿真模型,直至整个机组仿真模型;(4)进行汸真试验、分析、研究2燃烧系统仿真模型2.1燃烧系统算法介绍机组与常规的煤粉炉的主要区别在于锅炉的燃烧室部分。从旋风分离器后,其鋶动和换热过程与常规煤粉锅炉相比差别很小,用于常规煤粉锅炉的仿真算法,绝大部分仍可适用机组仿真模型的开发因此,只要在原过程算法库中补充燃烧过程算法模块,就可方便地采用工程模块化建模方法,建立机组模型。这些设备和过程算法主要有:预燃风室算法()、采用小室模型方法的主床燃烧和流动算法(2)、旋风分离器算法()、阀算法()等以下简要介绍几个主要算法的功能:(1)预燃风室算法()。主要用于仿真启动点火和低负荷助燃时,在床下一次风道投油助燃的工作过程该算法考虑了投油时完全燃烧和不完全燃烧,以及正常负荷下,风道燃烧放热和风道中烟風成分的变化。仿真模型中,对燃烧过程以静态方程计算燃烧产物,能量方程为