燃油锅炉蒸汽系统的设计与实现

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1、大连海事大学硕士学位论文燃油锅炉蒸汽系统的设计与实现姓名：王付亮申请学位级别：硕士专业：轮机工程指导教师：任光20090601中文摘要摘要燃油锅炉蒸汽系统是一个工作过程复杂，需要设备较多的能量转换系统。由于其特殊的工作环境，相对于普通电站蒸汽系统而言，燃油锅炉蒸汽系统具有惯性小，动态过程变化大、各个子系统的关联和制约因素多等特点。为了建立燃油锅炉蒸汽的数字模拟系统，研究其系统动态特性，构建燃油锅炉蒸汽系统的动态模型就十分必要了。首先，在介绍钢质海船入级规范对系统要求的基础上，给出了大连海事大学校实习船“育鲲”轮的燃油锅炉蒸汽系统的工作原理以及组成。根据系

2、统的功能和要求，采集实习船的实际参数，利用有关物理定律和公式进行计算。以蒸汽系统为研究对象，进行系统设计和系统中相关设备与附件的设计与选型；根据系统工作过程特点和操作要求，分析了锅炉水位和蒸汽压力控制等典型控制系统的动态特性，在此基础上，采用模块化和集中参数建模方法，应用质量、能量、动量守恒定律和热力学、传热学、流体力学等基本理论，通过机理分析，在一定简化条件下，建立燃油锅炉系统的动态数学模型。在验证已建立数学模型基本正确的基础上，作者利用Simulink实时仿真工具，建立了相应的仿真模型，详细地介绍了搭建各个子模块的实时仿真模型的方法和过程；将各个子模

3、块连接起来构成整个锅炉仿真模型，通过设置合理的仿真参数和合适的算法，进行实时计算机仿真试验，试验结果表明各个动态过程符合实船锅炉动态响应过程，为船舶锅炉的设计、管理、故障诊断和设计性能良好的控制器等提供翔实的数据依据，同时为设计和开发高精度和逼真度的实时仿真系统提供了试验数据。’对燃油锅炉蒸汽系统进行模块化建模及仿真研究，有助于管理人员对其运行机理有更加深刻的认识，从而提高相应的操作和管理水平，同时为提高锅炉的热效率、设计性能良好的控制器等提供必要的理论优化依据；有助于提供准确的数学模型，能够准确地反映燃油锅炉的实际动态过程，以达到良好的仿真性能和逼真度

4、；有助于开发船员训练用的仿真系统以及为数字化智能机舱的研究打好基础。关键词：燃油锅炉；系统设计；模型建立；仿真英文摘要DesignandImplementionofOil—FiredBoilerSteamSystemAbstractOil-firedboilersteamsystem，whichiscomplexandhasnumerousequipments，isanenergyswitchsystem．Onaccountoftheespecialworkingcondition，comparingwithpowerstationsteamsystem

5、，Oil—firedboilersteamsystemhasmanycharacteristicssuchassmallinertia，greatdynamicvariety,manycorrelativeandrestrictivefactorsbetweenitssubsystemsetc．Therefore，itisnecessarytoconstructthedynamicmodelingofOil—firedboilersteamsystem．Atfirst，onthebasisofintroducingtherequirementsabout

6、theSpecificationforClassificationofSea—goingShipsfortheoil—firedboilersteamsystem，thispapergivestheworkingprincipleandcompositionofoil—firedboilersteamsystemofDalianMaritimeUniversitytrainingship”YUKUN”．Accordingtothefunctionandrequirementsofthesystem，usingthelawsofphysicsandform

7、ula，collectionoftheactualparametersoftheshipandcalculationisconducted．Takethesteamsystemforexample，carryingoutsystemdesignandtheselectionofrelatedtoequipmentsandaccessoriesinthesystem；accordingtocharacteristicsofworkprocessandtherequirementsofoperation，thenthepaperanalyzesthedyna

8、miccharacteristicsofboilerwaterlevelands