CN111523248B - 燃煤电站动态机理模型建模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施方式提供一种燃煤电站动态机理模型建模方法，属于建模仿真技术领域。方法包括：依据燃煤电站的工艺特点，将燃煤电站划分为燃烧设备段、传热设备段、热功转化设备段、流体压缩输运设备段及发电设备段；分别建立燃烧设备段模型、传热设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型；确定各分段模型的输入输出关系，将各分段模型耦合得到燃煤电站的动态机理模型。本发明通过将电站设备划分为多个区段，针对不同区段采用不同建模方法，较传统建模方法提高了计算精度、减少了计算误差，保持了燃煤电站动态模拟结果的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及建模仿真技术领域，具体地涉及一种燃煤电站动态机理模型建模方法。
背景技术
随着信息、通信技术的快速发展，世界工业技术向智能化方向加快发展转型，智能化技术的发展为燃煤电站改变生产运行方式提供了条件。但是，燃煤电站处于复杂的煤质边界、环境参数边界、电网负荷边界条件下，燃煤电站的实际运行过程非常复杂。为提高燃煤电站的智能化运行水平，需要详细准确的掌握燃煤电站的动态特性，因此，需要建立燃煤电站动态机理模型。同时，燃煤电站的机理模型也可以作为燃煤电站的数字孪生体，用于预测燃煤电站的未来行为特征，为燃煤电站的灵活、高效运行提供支撑。因此，燃煤电站动态机理模型是燃煤电站智能化的关键。
然而，燃煤电站由锅炉、汽轮机、发电机及管路等各类复杂设备构成，系统强耦合、流程复杂。在建立燃煤电站机理模型时，计算结果的精确度及计算速度之间存在矛盾。因此，如何建立尽可能准确地模拟燃煤电站的动态特性又能简化求解流程的燃煤电站机理模型，是燃煤电站动态特性模拟、智能电站等领域亟待解决的关键技术难题之一。
发明内容
本发明实施方式的目的是通过将燃煤电站的设备按工艺特点进行归类，分为不同区段，针对不同区段的设备采用不同的建模方法，以解决现有燃煤电站机理模型建模方法计算复杂，计算速度慢的问题。
为了实现上述目的，在本发明的第一方面，提供一种燃煤电站动态机理模型建模方法，包括：
依据所述燃煤电站的工艺特点，将所述燃煤电站划分为燃烧设备段、传热设备段、热功转化设备段、流体压缩输运设备段及发电设备段；
对所述燃煤电站进行分段建模，分别建立燃烧设备段模型、传热设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型；
依据所述燃煤电站的工艺特点，确定各分段模型的输入输出关系，对所述燃烧设备段模型、传热设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型进行耦合，得到所述燃煤电站的动态机理模型。
可选地，所述燃烧设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型采用稳态模型建模得到，所述传热设备段模型采用集总参数法建模得到。
可选地，所述传热设备段包括锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔，所述传热设备段模型的建立方法，包括：
分别建立所述锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔的流动与换热模型。
可选地，所述锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔的流动与换热模型为两相流6方程模型。
可选地，所述回热加热器、凝汽器及冷却塔的流动与换热模型的建立方法，包括：
将所述回热加热器划分为若干区段，针对每个区段建立流动与换热模型；
将所述凝汽器划分为若干区段，针对每个区段建立流动与换热模型；
将所述冷却塔划分为若干区段，针对每个区段建立流动与换热模型。
可选地，所述锅炉受热面包括：
锅炉水冷壁及对流受热面；
所述水冷壁包括分别设置在锅炉前、后、左、右墙的第一锅炉水冷壁、第二锅炉水冷壁、第三锅炉水冷壁及第四锅炉水冷壁；
所述对流受热面包括若干对流传热设备。
可选地，所述锅炉受热面的流动与换热模型的建立方法，包括：
分别建立所述第一锅炉水冷壁、第二锅炉水冷壁、第三锅炉水冷壁及第四锅炉水冷壁的流动与换热模型；
依据所述锅炉的烟气流程建立所述对流受热面的流动与换热模型。
可选地，所述依据所述锅炉的烟气流程建立所述对流受热面的流动与换热模型，包括：
将所述锅炉按照烟气温度划分为高温烟气段及低温烟气段；
确定处于所述高温烟气段的对流传热设备为第一对流传热设备，确定处于所述低温烟气段的对流传热设备为第二对流传热设备；
分别对所述第一对流传热设备及所述第二对流传热设备建立流动与换热模型。
可选地，所述分别对所述第一对流传热设备及所述第二对流传热设备建立流动与换热模型，包括：
依据所述锅炉中工质和烟气的流动方向将所述第一对流传热设备划分为逆流传热设备及顺流传热设备；
分别对所述逆流传热设备、顺流传热设备及第二对流传热设备建立流动与换热模型。
可选地，所述分别对所述逆流传热设备、顺流传热设备及第二对流传热设备建立流动与换热模型，包括：
针对每个顺流传热设备，将所述顺流传热设备划分为若干区段，针对每个区段建立流动与换热模型；
针对每个逆流传热设备，将所述逆流传热设备划分为若干区段，针对每个区段建立流动与换热模型。
本发明上述技术方案通过将燃煤电站的设备按燃煤电站的工艺特点进行归类，分为不同区段，针对不同区段的设备采用不同的建模方法，以解决现有燃煤电站机理模型建模方法计算复杂，计算速度慢的问题。本发明针对不同区段采用不同建模方法，能有效降低燃煤电站动态机理模型的建模难度，提高建模效率，同时，将电站设备划分为多个区段，较传统建模方法提高了计算精度、减少了计算误差，保持了燃煤电站动态模拟结果的可靠性。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1是本发明实施例提供的燃煤电站动态机理模型建模方法的方法流程图；
图2是本发明实施例提供的燃煤电站的动态机理模型结构示意图；
图3是本发明实施例提供的回热加热器区段划分示意图。
附图标记说明
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1所示，在本实施方式的第一方面，提供一种燃煤电站动态机理模型建模方法，包括：
S100、依据燃煤电站的工艺特点，将燃煤电站划分为燃烧设备段、传热设备段、热功转化设备段、流体压缩输运设备段及发电设备段；
S200、对燃煤电站进行分段建模，分别建立燃烧设备段模型、传热设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型；
S300、依据燃煤电站的工艺特点，确定各分段模型的输入输出关系，对燃烧设备段模型、传热设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型进行耦合，得到燃煤电站的动态机理模型。
如此，本实施方式上述技术方案通过将燃煤电站的设备按燃煤电站的工艺特点进行归类，分为不同区段，针对不同区段的设备采用不同的建模方法，以解决现有燃煤电站机理模型建模方法计算复杂，计算速度慢的问题。本发明针对不同区段采用不同建模方法，能有效降低燃煤电站动态机理模型的建模难度，提高建模效率，同时，将电站设备划分为多个区段，较传统建模方法提高了计算精度、减少了计算误差，保持了燃煤电站动态模拟结果的可靠性。
具体地，燃煤电站是各热力设备有机结合构成的，而各热力设备中又存在着流动、换热等热力过程，为准确的描述燃煤电站的动态特性，需要描述各热力过程、热力设备的动态特性。通过对各热力过程、热力设备的精细化建模研究发现，不同热力过程、热力设备的动态响应时间差异明显，例如，给水泵动态过程中响应时间非常短，但对应的传热过程响应时间则较长。同时，由于燃煤电站系统的强耦合、流程复杂，导致传统的建模方法建模难度大、求解速度慢。燃煤电站的主要生产过程为：将煤粉喷入锅炉的炉膛，通过煤粉产生高温烟气，加热炉膛内的水冷壁管与过热器管，然后经再热器、省煤器和空气预热器进入除尘器，经烟囱排除；水在锅炉炉膛内生成饱和蒸汽，通过过热器时，继续被烟气加热而变为过热蒸汽，经主蒸汽管送入汽轮机，推动汽轮机的转子转动，带动发电机旋转发电；过热蒸汽在汽轮机内膨胀做功后，进入凝汽器凝结成水，凝结水经低压回热加热器进入除氧器，再经给水泵、高压加热器送入锅炉。本实施方式提出的燃煤电站动态机理模型建模方法根据燃煤电站的工艺特点、工质流向，将燃煤电站系统划分为燃烧设备段、传热设备段、热功转化设备段、流体压缩输运设备段及发电设备段，其中，燃烧设备段包括锅炉燃烧器，传热设备段包括锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔，热功转化设备包括汽轮机高压缸、中压缸及低压缸，流体压缩及输运设备段包括给水泵、循环水泵、凝结水泵、锅炉风机，发电设备段为发电机。如图2所示，依据各分段对燃煤电站进行分段建模，根据燃煤电站的运行过程、工质流向，确定各分段模型之间的输入输出关系，将各分段模型通过确定的输入输出关系进行耦合，从而得到燃煤电站的动态机理模型，相比现有的燃煤电站建模方法，通过分段建模，能有效提高计算精度、减少计算误差。
为了进一步简化模型，本实施方式的燃烧设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型采用稳态模型建模得到，传热设备段模型采用集总参数法建模得到。根据燃煤电站的工艺特点，锅炉燃烧器、汽轮机高压缸、中压缸、低压缸、给水泵、循环水泵、凝结水泵、锅炉风机、发电机等设备往往处于某种稳定运行的工作状态，其参数保持不变，系统各变量经过一定时间的调整，保持按照某一规律有序地变化，呈现出线性化的特点，因此，针对上述各设备，直接采用稳态模型建模即可，各设备的具体模型可以根据实际情况，直接采用现有的模型，此处不对上述设备的稳态模型具体建模方法进行赘述。对于传热设备段设备锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔，其热传导过程中涉及如主蒸汽流量等不可预知的随机变量，其传热过程呈现非线性的特点，因此，对于传热设备段设备需建立动态模型，以保证燃煤电站动态模拟结果的可靠性。本实施方式中，传热设备段按流体流程分为若干区段，针对每个区段采用集总参数法进行建模；传热设备各区段模型中将流体按照不可压缩流体处理，采用稳态流动模型处理流动过程，进而结合非稳态传热模型建立传热设备各区段模型。其中，集总参数法是指：当物体内部的导热热阻远小于其表面的换热热阻时，任何时刻物体内部的温度都趋于一致，以至可以认为物体在同一瞬间处于同一温度下，因此所求解的温度仅是时间的一元函数而与空间坐标无关，可以将物体抽象为一点。本实施方式中，在每个区段采用集总参数法将两侧流体和换热板分别视为零维节点，仅考虑冷侧流体与换热板、换热板与热侧流体的传热过程，并忽略流体流动方向的传热，可以在保证计算精度的情况下简化建模过程。
由于传热设备段包括锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔，为了进一步提高传热设备段模型的准确性，针对传热设备段中的各传热设备分别建立模型，因此，传热设备段模型的建立方法，包括：
分别建立锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔的流动与换热模型。
其中，锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔的流动与换热模型为两相流6方程模型，在不同的相中分别有质量、能量、动量的守恒方程。
两相流6方程模型主要公式如下：
质量守恒方程：
能量守恒方程：
动量守恒方程：
式中：Ff——流量/kg·s-1；αf——流动份额；A——通流面积/m2；Ku——单位换算系数；P——压力/MPa；ff-w——流体与壁面的流动摩擦系数；ff-f——流体与流体的流动摩擦系数；δ——单位长度的流体源；Ppump——泵的压力/MPa；Sf——系统外部流体源带入的摩擦；——源流体的速度/m·s-1。
以每个区段为一个节点，各节点内流体的换热主要以对流换热为主，包括强迫对流和自然对流，模型分别采用不同的对流换热公式进行计算：
强迫对流：
自然对流：
其中：
式中：h——表面传热系数/W·(m2·K)-1；Dh——特征直径/m；kf——导热系数/W·(m·K)-1；μf——动力粘性系数/Pa·sFf——质量流量/kg·s-1；A——通流面积/m2；L——特征长度/m；g——重力加速度/m·s-2；ΔT——换热温差/℃；β——体积膨胀系数/K-1。
在计算各个节点内流体的热平衡方程时，如果一个节点内存在两相流体，则分别对气相和液相求解，并考虑气液相之间的换热。在建立的模型中还需考虑流体之间金属壁的换热与蓄热特性，计算公式为：
式中：As——换热的面积/m2；ρs——管壁材料密度/kg·m-3；δs——管壁厚度/m；Cps——管壁材料的热容/J·kg-1·K-1；Ts——换热管壁的温度/K；Qc,g——金属壁与气相流体之间的换热量/W；Qc,l——金属壁与液相流体之间的换热量/W；Qcnd——该节点与相邻金属节点之间的导热量/W。
为了进一步提高模型的计算精度，根据各传热设备段设备的热传导特性，将各传热设备段设备进一步划分为不同区段分别建模，因此，回热加热器、凝汽器及冷却塔的流动与换热模型的建立方法，包括：
将回热加热器划分为若干区段，优选地，将回热加热器划分为4～8个区段，针对每个区段分别按上述方法建立流动与换热模型；
将凝汽器划分为若干区段，优选地，将凝汽器划分为2～4个区段，针对每个区段分别按上述方法建立流动与换热模型；
将冷却塔划分为若干区段，优选地，将冷却塔划分为4～8个区段，针对每个区段分别按上述方法建立流动与换热模型。对于传热设备，区段数越少，计算速度越高；区段数越多，计算精度越高。因此，在划分区段时需考虑设备的特性，适当的选择区段数，以保证在具有较高计算速度的同时，也能得到准确的计算结果。以回热加热器为例：回热抽汽在回热加热器中会经过蒸汽冷却、蒸汽凝结、疏水冷却三个过程，将回热加热器划分为4～8个区段可以较准确的模拟冷却及相变过程，以保证压力、温度的计算精度。
其中，锅炉受热面包括：
锅炉水冷壁及对流受热面；
水冷壁主要用于吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽，本实施方式的水冷壁包括分别设置在锅炉前、后、左、右墙的第一锅炉水冷壁、第二锅炉水冷壁、第三锅炉水冷壁及第四锅炉水冷壁，第一锅炉水冷壁、第二锅炉水冷壁、第三锅炉水冷壁及第四锅炉水冷壁围合形成锅炉的水冷壁；
对流受热面包括若干对流传热设备。对流传热设备包括对流管束、对流过热器、再热器、省煤器及空气预热器。
为了提高模型计算精度，使得燃煤电站的动态机理模型能更准确的模拟燃煤电站的动态特性，本实施方式将锅炉受热面划分为不同区段分别建模，锅炉受热面的流动与换热模型的建立方法，包括：
分别建立第一锅炉水冷壁、第二锅炉水冷壁、第三锅炉水冷壁及第四锅炉水冷壁的流动与换热模型，优选地，分别将第一锅炉水冷壁、第二锅炉水冷壁、第三锅炉水冷壁及第四锅炉水冷壁划分为1～2个区段，针对每个区段，分别按上述方法建立流动与换热模型；
依据锅炉的烟气流程建立对流受热面的流动与换热模型。
由于锅炉内不同区段烟气温度不同，因此，为了进一步提高模型计算精度，根据锅炉内烟气温度的不同，对处于不同温度区段的对流传热设备分别建模，因此，依据锅炉的烟气流程建立对流受热面的流动与换热模型，包括：
将锅炉按照烟气温度划分为高温烟气段及低温烟气段；
确定处于高温烟气段的对流传热设备为第一对流传热设备，确定处于低温烟气段的对流传热设备为第二对流传热设备；
分别对第一对流传热设备及第二对流传热设备建立流动与换热模型。
确定对流设备所处的烟气温度区段后，分别对第一对流传热设备及第二对流传热设备建立流动与换热模型，包括：
依据锅炉中工质和烟气的流动方向将第一对流传热设备划分为逆流传热设备及顺流传热设备；
分别对逆流传热设备、顺流传热设备及第二对流传热设备建立流动与换热模型，其中，针对每个第二对流传热设备，将第二对流传热设备划分为若干区段，优选地，将第二对流传热设备划分为4～8个区段，针对每个区段，采用集中参数法建立流动与换热模型。
为了进一步提高模型计算精度，分别对逆流传热设备、顺流传热设备及第二对流传热设备建立流动与换热模型，包括：
针对每个顺流传热设备，将顺流传热设备划分为若干区段，优选地，将顺流传热设备划分为2～4个区段，针对每个区段采用集中参数法建立流动与换热模型；
针对每个逆流传热设备，将逆流传热设备划分为若干区段，优选地，将逆流传热设备划分为4～8个区段，针对每个区段采用集中参数法建立流动与换热模型。
其中，逆流传热设备及顺流传热设备根据实际设计确定，例如，汽轮机侧的回热加热器，以及锅炉中烟气温度较低的换热设备，一般采用逆流传热，锅炉中高温区的过热器为避免受热面温度过高，则一般采用顺流传热，若同一个对流换热设备同时存在逆流段和顺流段，则以实际设计为准，对逆流段和顺流段分别建模。针对顺流传热设备，将其分为2～4个区段，可以在保证准确性的同时简化建模过程、提高计算速度。但是对于逆流传热设备，由于逆流传热设备具有比等面积顺流传热设备更大的换热量，工质和烟气的温度变化也更大，因此，为了在提高计算精度，逆流传热设备需要划分成更多的区段，例如4～8个区段。
通过上述方法将燃煤电站划分为若干区段节点后，将划分后各区段节点按照工质/烟气流动的方向顺序排列，并将前一个节点的计算值作为下一个节点的输入边界条件，从而将各区段模型耦合为燃煤电站的动态机理模型，以燃煤电站的工艺操作参数为输入，调整模型参数，直至该燃煤电站的动态机理模型输出达到期望值，将该燃煤电站的动态机理模型作为最终模型。例如：对于锅炉汽水侧，将水冷壁最后一个区段节点的温度、压力、流量作为汽水分离器第一个区段节点的输入边界条件，再将汽水分离器最后一个区段节点的计算值作为顶棚换热器的输入边界条件，以此类推；对于同一个换热器中的各个区段，也按照上述方法依次计算。
相邻两区段之间的压降可以通过公式ΔP∝Ff 2/(K2ρ)确定，即压降与流量的二次方成正比，与阀门开度的二次方、流体密度成反比，该比例系数由管道自身的流动特性决定，可以通过设计工况下的实际数据进行计算。
对于两侧换热流体均无相变的情况，可按照管长将该部分加热器平均划分成区段。若工质在流动过程中发生相变，如：回热加热器的蒸汽侧，在划分区段时按照设计的蒸汽冷却段-蒸汽凝结段-疏水冷却段进行划分。
在划分节点时，根据结构参数，设置好当量直径、管长及换热面积，如果管道的当量直径或换热面积在某一点前后发生变化，则以该点为分隔，将前后管道划分为不同的区段节点。
由于电站内各个设备中流体的流动速度较快且流动方向的传热量很小，可以忽略流动方向的传热。对于锅炉内蒸汽和烟气通过管壁换热、回热加热器内给水与蒸汽通过管壁换热等情况，应在对应的区段间建立换热关系，并将管壁面积作为换热板面积、壁厚作为换热板厚度。
对于蒸汽侧与给水侧逆向流动的回热加热器，参照图3，将其划分为各个区段，根据设备结构参数，计算出每个区段的容积、当量直径、流动面积等，并确定各换热板的面积、厚度、传热系数。将t0时刻的压力、温度、流量等作为初值，在给定入口边界条件的情况下进行如下计算：
①根据上述动量、质量、能量守恒计算出相邻两区段之间的流体交换质量，并确定t1时刻相邻两节点之间的压降。
②根据t0时刻的温差与对流换热系数计算换热板与对应区段之间的换热量，计算得到每个区段内流体的总焓值，并根据金属物性参数得出t1时刻各换热板的温度和蓄热量。
③在通过两相流6方程计算出t1时刻各区段内流体的压力、总质量、总焓值之后，可以通过现有的物性查询软件计算出此时流体所处的物态以及温度。将t1时刻的计算结果作为下一时刻的初值，再做下一时刻的计算。
综上所述，本实施方式的上述技术方案通过将燃煤电站的设备按燃煤电站的工艺特点进行归类，分为不同区段，将不同区段按照工艺特点进一步划分为若干区段，以每个区段为节点，针对不同节点采用不同的建模方法，能有效降低燃煤电站动态机理模型的建模难度，提高建模效率，同时，将电站设备划分为多个区段，较传统建模方法提高了计算精度、减少了计算误差，保持了燃煤电站动态模拟结果的可靠性，解决了现有燃煤电站机理模型建模方法计算复杂，计算速度慢的问题。
以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。
Claims (8)
1.一种燃煤电站动态机理模型建模方法，其特征在于，包括：
依据所述燃煤电站的工艺特点，将所述燃煤电站划分为燃烧设备段、传热设备段、热功转化设备段、流体压缩输运设备段及发电设备段；
对所述燃煤电站进行分段建模，分别建立燃烧设备段模型、传热设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型；
依据所述燃煤电站的工艺特点，确定各分段模型的输入输出关系，对所述燃烧设备段模型、传热设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型进行耦合，得到所述燃煤电站的动态机理模型；
所述传热设备段包括锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔，所述传热设备段模型的建立方法，包括：
分别建立所述锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔的流动与换热模型；
所述锅炉受热面、回热加热器、凝汽器及冷却塔的流动与换热模型为两相流6方程模型；
所述两相流6方程模型，包括：
质量守恒方程：
能量守恒方程：
动量守恒方程：
式中：Ff——流量/kg·s-1；αf——流动份额；A——通流面积/m2；Ku——单位换算系数；P——压力/MPa；ff-w——流体与壁面的流动摩擦系数；ff-f——流体与流体的流动摩擦系数；δ——单位长度的流体源；Ppump——泵的压力/MPa；Sf——系统外部流体源带入的摩擦；——源流体的速度/m·s-1；
以每个区段为一个节点，各节点内流体的换热包括强迫对流和自然对流，计算公式如下：
强迫对流：
自然对流：
其中：
式中：h——表面传热系数/W·(m2·K)-1；Dh——特征直径/m；kf——导热系数/W·(m·K)-1；μf——动力粘性系数/Pa·s；Ff——质量流量/kg·s-1；A——通流面积/m2；L——特征长度/m；g——重力加速度/m·s-2；ΔT——换热温差/℃；β——体积膨胀系数/K-1；
各个节点内流体的热平衡方程为：
式中：As——换热的面积/m2；ρs——管壁材料密度/kg·m-3；δs——管壁厚度/m；Cps——管壁材料的热容/J·kg-1·K-1；Ts——换热管壁的温度/K；Qc,g——金属壁与气相流体之间的换热量/W；Qc,l——金属壁与液相流体之间的换热量/W；Qcnd——该节点与相邻金属节点之间的导热量/W。
2.根据权利要求1所述的燃煤电站动态机理模型建模方法，其特征在于，所述燃烧设备段模型、热功转化设备段模型、流体压缩输运设备段模型及发电设备段模型采用稳态模型建模得到，所述传热设备段模型采用集总参数法建模得到。
3.根据权利要求1所述的燃煤电站动态机理模型建模方法，其特征在于，所述回热加热器、凝汽器及冷却塔的流动与换热模型的建立方法，包括：
将所述回热加热器划分为若干区段，针对每个区段建立流动与换热模型；
将所述凝汽器划分为若干区段，针对每个区段建立流动与换热模型；
将所述冷却塔划分为若干区段，针对每个区段建立流动与换热模型。
4.根据权利要求3所述的燃煤电站动态机理模型建模方法，其特征在于，所述锅炉受热面包括：
锅炉水冷壁及对流受热面；
所述水冷壁包括分别设置在锅炉前、后、左、右墙的第一锅炉水冷壁、第二锅炉水冷壁、第三锅炉水冷壁及第四锅炉水冷壁；
所述对流受热面包括若干对流传热设备。
5.根据权利要求4所述的燃煤电站动态机理模型建模方法，其特征在于，所述锅炉受热面的流动与换热模型的建立方法，包括：
分别建立所述第一锅炉水冷壁、第二锅炉水冷壁、第三锅炉水冷壁及第四锅炉水冷壁的流动与换热模型；
依据所述锅炉的烟气流程建立所述对流受热面的流动与换热模型。
6.根据权利要求5所述的燃煤电站动态机理模型建模方法，其特征在于，所述依据所述锅炉的烟气流程建立所述对流受热面的流动与换热模型，包括：
将所述锅炉按照烟气温度划分为高温烟气段及低温烟气段；
确定处于所述高温烟气段的对流传热设备为第一对流传热设备，确定处于所述低温烟气段的对流传热设备为第二对流传热设备；
分别对所述第一对流传热设备及所述第二对流传热设备建立流动与换热模型。
7.根据权利要求6所述的燃煤电站动态机理模型建模方法，其特征在于，所述分别对所述第一对流传热设备及所述第二对流传热设备建立流动与换热模型，包括：
依据所述锅炉中工质和烟气的流动方向将所述第一对流传热设备划分为逆流传热设备及顺流传热设备；
分别对所述逆流传热设备、顺流传热设备及第二对流传热设备建立流动与换热模型。
8.根据权利要求7所述的燃煤电站动态机理模型建模方法，其特征在于，所述分别对所述逆流传热设备、顺流传热设备及第二对流传热设备建立流动与换热模型，包括：
针对每个顺流传热设备，将所述顺流传热设备划分为若干区段，针对每个区段建立流动与换热模型；
针对每个逆流传热设备，将所述逆流传热设备划分为若干区段，针对每个区段建立流动与换热模型。
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