CN116401971A - 锅炉烟风系统仿真方法、装置、计算机存储介质及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锅炉烟风系统仿真方法、装置、计算机存储介质及设备。锅炉烟风系统仿真方法包括以下步骤:建立烟风系统的三维仿真模型,以及烟风系统的一维热流体仿真模型;根据BMCR工况下烟风系统的运行数据,采用一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布;根据BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布和实际流场分布对三维仿真模型和一维热流体仿真模型进行校准;以及将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的运行数据依次均通过一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得随时间轴演变的各工况对应的烟风系统的仿真流场分布;实现全过程可视化展现烟风系统的流场分布,为流场降阻优化提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉仿真技术领域,特别涉及一种锅炉烟风系统仿真方法、装置、计算机存储介质及设备。
背景技术
锅炉烟风系统用于输送烟气、冷热风等介质,机组受限于造价和占地面积等问题,原设计的烟风系统管道均不同程度地存在问题,不仅影响火电厂烟风系统侧阻力的大小,还直接影响着与管道相连的各设备的运行状态。此外,随着超低排放改造的完成,新增SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原技术)、MGGH(闭式循环系统,利用水作为媒介,通过水循环的方式将脱硫前高温烟气的热量都吸收后,用于加热脱硫后的净烟气,提升净烟气的温度,提高烟气排放的抬升温度,降低污染物的落地温度,实现节能减排的目的)、脱硫塔串联、湿式电除尘等设备导致烟气系统阻力显著上升,加之改造时间紧迫和空间受限,改造后的烟道存在较多弯头和异形件,致使烟道内流畅紊乱,积灰磨损严重。上述问题导致风机电耗增加,影响锅炉热效率,同时会严重危害锅炉安全经济运行。
在一些相关技术中,采用CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学)仿真手段开展锅炉烟风系统流场分布及均流布置的研究,其仅针对烟风管道进行静态仿真研究,未充分考虑设备运行对整体系统动态影响及系统能耗评估,仿真结果不准确。
发明内容
本发明的一些实施例提出一种锅炉烟风系统仿真方法、装置、计算机存储介质及设备,用于缓解锅炉烟风系统仿真结果不准确的问题。
在本发明的一个方面,提供一种锅炉烟风系统仿真方法,其包括以下步骤:
建立烟风系统的三维仿真模型,以及烟风系统的一维热流体仿真模型;
根据BMCR工况下烟风系统的运行数据,采用一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布;
根据BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布和实际流场分布对三维仿真模型和一维热流体仿真模型进行校准;以及
将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的运行数据依次均通过一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得随时间轴演变的各工况对应的烟风系统的仿真流场分布。
在一些实施例中,所述建立烟风系统的三维仿真模型包括:根据烟风系统的图纸,1:1建立烟风系统的三维模型,将三维模型导入至流体仿真软件中生成三维仿真模型。
在一些实施例中,所述建立烟风系统的一维热流体仿真模型包括:根据烟风系统的热流体流程以及烟风系统中的各设备的数据信息建立烟风系统的一维热流体仿真模型。
在一些实施例中,所述烟风系统中的各设备的数据信息包括:烟风系统中的各设备的图纸、各设备的使用/运行说明书、各设备的启停及历史运行数据。
在一些实施例中,所述BMCR工况下烟风系统的运行数据包括:BMCR工况下烟风系统中的各设备内的负荷、流量、压力、流体组分和温度。
在一些实施例中,所述根据BMCR工况下烟风系统的运行数据,采用一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,包括:
采用三维仿真模型对烟风系统中的管道进行流场仿真,获得与管道相关的数据;
将与管道相关的数据输入一维热流体仿真模型,采用一维热流体仿真模型进行过程仿真,获得烟风系统各设备的运行数据;
将烟风系统各设备的运行数据输入三维仿真模型,采用三维仿真模型进行流场仿真,获得BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布。
在一些实施例中,所述与管道相关的数据包括:管道长度、阻力系数和粗糙度。
在一些实施例中,所述烟风系统各设备的运行数据包括:各设备的负荷、压降和换热量。
在一些实施例中,所述将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的运行数据依次均通过一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,包括:
将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的运行数据依次输入一维热流体仿真模型,分别通过一维热流体仿真模型进行仿真,获得随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据;
将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据依次输入至三维仿真模型,分别通过三维仿真模型进行流场仿真,依次获得各工况对应的烟风系统的仿真流场分布。
在一些实施例中,所述将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据依次输入至三维仿真模型,包括:将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据生成UDF文件,将UDF文件加载至三维仿真模型中。
在一些实施例中,所述随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据包括烟风系统的各设备的负荷波动、风机风门开度、除尘装置、脱硫装置及脱硝装置的投运情况。
在本发明的一个方面,提供一种锅炉烟风系统仿真装置,其包括:
建模模块,用于建立烟风系统的三维仿真模型,以及烟风系统的一维热流体仿真模型;
第一仿真模块,用于根据BMCR工况下烟风系统的运行数据,采用一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布;
调整模块,用于根据BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布和实际流场分布对三维仿真模型和一维热流体仿真模型进行校准;以及
第二仿真模块,用于将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的运行数据依次均通过一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得随时间轴演变的各工况对应的烟风系统的仿真流场分布。
在本发明的一个方面,提供一种计算机存储介质,其内存储有计算机程序,其中,该程序被处理器执行时实现上述的锅炉烟风系统仿真方法。
在本发明的一个方面,提供一种计算机设备,包括:处理器和存储器;其中,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行上述的锅炉烟风系统仿真方法。
基于上述技术方案,本发明至少具有以下有益效果:
在一些实施例中,通过锅炉烟风系统的一维热流体仿真模型和三维仿真模型的结合,构建锅炉烟风系统的数字孪生模型,在锅炉变动工况时,通过锅炉烟风系统的数字孪生模型对烟风系统进行动态响应,可以实现全过程可视化展现烟风系统的流场分布,完成流场仿真、预测及优化,为流场降阻优化提供依据;且能够获取系统压降、流量数据等,以进行系统能耗评估,为均流装置开发提供全过程可视化指导。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为根据本发明一些实施例提供的锅炉烟风系统仿真方法的流程示意图;
图2为根据本发明一些实施例提供的锅炉烟风系统的三维结构示意图;
图3为根据本发明一些实施例提供的锅炉烟风系统的热流体流程的示意图;
图4为根据本发明一实施例提供的锅炉烟风系统仿真方法的总流程示意图;
图5为根据本发明一实施例提供的锅炉烟风系统仿真方法的具体流程示意图。
附图中标号说明如下:
1-锅炉;2-脱硝装置;3-空气预热器;4-除尘装置;5-引风机;6-脱硫装置;7-烟囱;8-送风机。
应当明白,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外,相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。本发明可以以许多不同的形式实现,不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本发明透彻且完整,并且向本领域技术人员充分表达本发明的范围。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。
本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素,并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本发明中,当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时,在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件,也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时,该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件,也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
本发明使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本发明所属领域的普通技术人员理解的含义相同,除非另外特别定义。还应当理解,在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在以数字化、网络化、智能化为核心的背景下,数字孪生以其深度融合新一代信息技术和数字模型的理念引发工业界和学术界的关注。通过物理对象和虚拟模型的交互,数字孪生以刻画物理对象的多维属性、实际行为和状态,用于分析物理对象的未来发展趋势,从而满足对物理对象的监控、仿真、预测、优化等实际功能服务和应用需求。
在一些相关技术中,采用CFD仿真手段开展锅炉烟风系统流场分布及均流布置的研究,其仅针对烟风管道进行静态仿真研究,未充分考虑负荷波动、风机特性、除尘脱硫、脱硝等设备运行对整体系统动态影响及系统能耗评估。
基于此,本发明实施例提供了一种锅炉烟风系统仿真方法、装置、计算机存储介质及设备,其基于数字孪生技术,能够准确仿真烟风系统的运行动态,实现锅炉烟风系统全过程可视化解析,为烟风系统降阻优化提供依据,且能够用于评估系统能耗,保障锅炉经济安全运行。
图1是根据本发明锅炉烟风系统仿真方法的一些实施例的流程示意图。参考图1,在一些实施例中,锅炉烟风系统仿真方法,包括以下步骤:
建立烟风系统的三维仿真模型,以及烟风系统的一维热流体仿真模型;
根据BMCR工况下烟风系统的运行数据,采用一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布;
根据BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布和实际流场分布对三维仿真模型和一维热流体仿真模型进行校准;以及
将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的运行数据依次均通过一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得随时间轴演变的各工况对应的烟风系统的仿真流场分布。
本发明实施例通过烟风系统的一维热流体仿真模型和三维仿真模型的结合,构建锅炉烟风系统的数字孪生模型,在锅炉变动工况时,通过锅炉烟风系统的数字孪生模型实现烟风系统的动态响应,可以实现全过程可视化展现烟风系统流场分布,完成流场仿真、预测及优化,为流场降阻优化提供依据;且能够获取系统压降、流量数据,以用于系统能耗评估,为均流装置开发提供全过程可视化指导。
锅炉的BMCR工况(Boiler Maximum Continuous Rating):在规定的出口压力、温度下,单位时间内锅炉能最大连续生产的蒸汽量。
由于锅炉的BMCR工况具有全面的锅炉烟风系统的运行数据及设备数据信息,因此,将锅炉的BMCR工况的仿真流场分布和实际流场分布进行比对,对三维仿真模型和一维热流体仿真模型进行校准,使三维仿真模型和一维热流体仿真模型能够更加真实模拟烟风系统和烟风系统内的流场分布,实现锅炉烟风系统的数字化孪生。
参考图2,在一些实施例中,锅炉烟风系统包括烟气系统和空气系统。其中,烟气系统包括:锅炉1、脱硝装置2、空气预热器3、除尘装置4、引风机5、脱硫装置6、烟囱7和送风机8。空气系统包括:送风机8、空气预热器3、磨煤机和锅炉1。
当然,锅炉烟风系统包括但不限于上述设备。
烟风系统三维仿真模型中的各设备用轮廓体表示,不涉及内部具体结构;管道依据图纸、运行数据构建三维仿真模型进行流场仿真计算。
参考图3,锅炉烟风系统的热流体流程(烟气流程)为:锅炉-脱硝装置-空气预热器-除尘装置-引风机-脱硫装置-烟囱。
锅炉烟风系统的空气流程为:送风机-空气预热器-锅炉。
在一些实施例中,建立烟风系统的三维仿真模型包括:根据烟风系统的图纸,1:1建立烟风系统的三维模型,将三维模型导入至流体仿真软件中生成三维仿真模型。
在一些实施例中,采用三维设计软件建立烟风系统的三维模型。可选地,三维设计软件包括UG和Inventor等。
在一些实施例中,采用CFD软件将三维模型生成三维仿真模型,且进行三维仿真模型的流场仿真。可选地,CFD软件包括ANSYS等。
在一些实施例中,建立烟风系统的一维热流体仿真模型包括:根据烟风系统的热流体流程以及烟风系统中的各设备的数据信息建立烟风系统的一维热流体仿真模型。
在一些实施例中,采用管网设计软件建立烟风系统的一维热流体仿真模型,并进行过程仿真。可选地,管网设计软件包括Flownex和Flownexmaster等。
在一些实施例中,烟风系统中的各设备的数据信息包括:烟风系统中的各设备的图纸、各设备的使用/运行说明书、各设备的启停及历史运行数据。
在一些实施例中,BMCR工况下烟风系统的运行数据包括:BMCR工况下烟风系统中的各设备内的负荷、流量、压力、流体组分和温度等。BMCR工况下烟风系统的运行数据通过DCS(Distributed Control System,分散控制系统)和现场勘探获取。
在一些实施例中,根据BMCR工况下烟风系统的运行数据,采用一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,包括:
采用三维仿真模型对烟风系统中的管道进行流场仿真,获得与管道相关的数据;
将与管道相关的数据输入一维热流体仿真模型,采用一维热流体仿真模型进行过程仿真,获得烟风系统各设备的运行数据;
将烟风系统各设备的运行数据输入三维仿真模型,采用三维仿真模型进行流场仿真,获得BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布。
在一些实施例中,与管道相关的数据包括:管道长度、阻力系数和粗糙度等。
一维热流体仿真模型中的设备用专有元件表示,需输入设备数据信息。例如:采用三维仿真模型对烟风系统中的管道进行流场仿真需要输入管道长度、阻力系数、粗糙度等参数。
在一些实施例中,将与管道相关的数据输入一维热流体仿真模型,采用一维热流体仿真模型进行过程仿真,获得烟风系统各设备的运行数据,其中,烟风系统各设备的运行数据包括:各设备的负荷、压降和换热量等。
在一些实施例中,将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的运行数据依次均通过一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,包括:
将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的运行数据依次输入一维热流体仿真模型,分别通过一维热流体仿真模型进行仿真,获得随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据;
将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据依次输入至三维仿真模型,分别通过三维仿真模型进行流场仿真,依次获得各工况对应的烟风系统的仿真流场分布。
在一些实施例中,将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据依次输入至三维仿真模型,包括:将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据生成UDF(Universal Disc Format,统一光盘格式)文件,将UDF文件加载至三维仿真模型中。
在一些实施例中,随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据包括烟风系统的各设备的负荷波动、风机风门开度、除尘装置、脱硫装置及脱硝装置的投运情况等。
本发明通过建立锅炉烟风系统的三维仿真模型及一维热流体仿真模型,构建锅炉烟风系统的数字孪生模型进行仿真计算。通过锅炉烟风系统实体对象和虚拟模型的交互,数字孪生刻画锅炉烟风系统的多维属性、实际行为和状态,用于分析烟风系统的变工况发展趋势,满足对烟风系统的监控、仿真、预测、优化等实际功能服务和应用需求。
参考图4,在一优选或可选实施例中,基于数字孪生的锅炉烟风系统仿真方法,包括以下步骤:
采集锅炉烟风系统的图纸、运行数据及设备数据信息;
根据烟风系统的图纸,全尺寸建立烟风系统的三维模型,进而生成三维仿真模型,以进行流场仿真;
根据烟风系统的流程及设备数据信息建立烟风系统的一维热流体仿真模型,以进行过程仿真;
将一维热流体仿真模型过程仿真所得到的设备运行数据嵌入到三维仿真模型流体仿真计算中,构建烟风系统的数字孪生模型,以用于全过程可视化实现仿真、预测和优化功能。
参考图5,在一优选或可选实施例中,基于数字孪生的锅炉烟风系统仿真方法,其仿真过程如下:
建立锅炉BMCR工况下的数字孪生模型:对烟风系统的三维仿真模型进行流体仿真,得到各管道阻力参数,做为边界条件输入到一维热流体仿真模型仿真计算中;对一维热流体仿真模型进行仿真,得到各设备运行数据(压降、换热量等数据),做为边界条件输入到三维仿真模型流体仿真计算中。参考锅炉实际运行数据,进行参数调整和校正,得到锅炉BMCR工况的数字孪生模型,做为后续仿真基准。
建立静态数字孪生模型:确定某一工况,对一维热流体仿真模型进行仿真,将设备运行数据(负荷、设备压降、换热量等)做为边界条件输入至三维仿真模型流体仿真计算,可视化展现相应工况下烟风系统流场分布,并进一步校准数字孪生模型。
建立动态数字孪生模型:变动工况,将一维热流体仿真模型过程仿真,将设备元件运行数据(运行结果所得负荷、设备压降、换热量数据等)输出为EXCEL文件,然后编译成UDF文件加载至三维仿真模型流体仿真计算中,以动态可视化展现不同工况下烟风系统的流场分布,实现烟风系统的动态响应,完成流场仿真、预测及优化,为均流装置开发提供全过程可视化指导,为锅炉智慧建设和智能管理提供数据支持。
在一些实施例中,利用管网设计软件(Flownex、Flownexmaster)建立烟风系统的一维热流体仿真模型,以进行过程仿真,利用三维设计软件(UG、Inventor)建立烟风系统的三维仿真模型,并运用CFD软件(ANSYS)进行流场仿真。将一维热流体仿真模型的过程仿真结果嵌入至三维仿真模型的流体仿真计算中,构建锅炉烟风系统的数字孪生模型,当锅炉变动工况时,实现烟风系统动态响应,完成流场仿真、预测及优化,为均流装置开发提供全过程可视化指导。
在一些实施例中,根据锅炉烟风流程建立烟风系统的一维热流体仿真模型,结合锅炉负荷、烟气流量、温度、烟气组分等运行数据及设备图纸、使用说明书等数据信息进行过程仿真,可得到烟气系统设备(锅炉、脱硝装置、空气预热器、除尘装置、引风机、脱硫装置、烟囱、送风机)的负荷、压降、换热量等数据。当负荷变动、设备启停等变工况时,负荷、设备压降、换热量等数据也随之变化。
在一些实施例中,根据锅炉烟风系统设备和管道图纸利用三维设计软件1:1比例建立三维模型,进而生成三维仿真模型,结合锅炉负荷、烟气流量、温度、烟气组分、压力数据并运用CFD软件进行流场仿真,可视化展现烟气系统流场分布云图和压力分布云图。
在一些实施例中,将一维热流体仿真模型流体仿真所得的负荷、压降、换热量等数据输出为EXCEL文件,然后编译成UDF文件加载至三维仿真模型流体仿真计算中,构建成锅炉烟风系统的数字孪生模,实现锅炉烟风系统实体与虚拟模型的交互。
一些实施例还提供了一种锅炉烟风系统仿真装置,其包括:
建模模块,用于建立烟风系统的三维仿真模型,以及烟风系统的一维热流体仿真模型;
第一仿真模块,用于根据BMCR工况下烟风系统的运行数据,采用一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布;
调整模块,用于根据BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布和实际流场分布对三维仿真模型和一维热流体仿真模型进行校准;以及
第二仿真模块,用于将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的运行数据依次均通过一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得随时间轴演变的各工况对应的烟风系统的仿真流场分布。
一些实施例还提供了一种计算机存储介质,其内存储有计算机程序,其中,该程序被处理器执行时实现上述的锅炉烟风系统仿真方法。
一些实施例还提供了一种计算机设备,其包括:处理器和存储器;其中,存储器存储有计算机程序,计算机程序适于由处理器加载并执行上述的锅炉烟风系统仿真方法。
这里所描述的处理器可以包括通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
基于上述本发明的各实施例,在没有明确否定或冲突的情况下,其中一个实施例的技术特征可以有益地与其他一个或多个实施例相互结合。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (14)
1.一种锅炉烟风系统仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:
建立烟风系统的三维仿真模型,以及烟风系统的一维热流体仿真模型;
根据BMCR工况下烟风系统的运行数据,采用一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布;
根据BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布和实际流场分布对三维仿真模型和一维热流体仿真模型进行校准;以及
将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的运行数据依次均通过一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得随时间轴演变的各工况对应的烟风系统的仿真流场分布。
2.如权利要求1所述的锅炉烟风系统仿真方法,其特征在于,所述建立烟风系统的三维仿真模型包括:根据烟风系统的图纸,1:1建立烟风系统的三维模型,将三维模型导入至流体仿真软件中生成三维仿真模型。
3.如权利要求1所述的锅炉烟风系统仿真方法,其特征在于,所述建立烟风系统的一维热流体仿真模型包括:根据烟风系统的热流体流程以及烟风系统中的各设备的数据信息建立烟风系统的一维热流体仿真模型。
4.如权利要求3所述的锅炉烟风系统仿真方法,其特征在于,所述烟风系统中的各设备的数据信息包括:烟风系统中的各设备的图纸、各设备的使用/运行说明书、各设备的启停及历史运行数据。
5.如权利要求1所述的锅炉烟风系统仿真方法,其特征在于,所述BMCR工况下烟风系统的运行数据包括:BMCR工况下烟风系统中的各设备内的负荷、流量、压力、流体组分和温度。
6.如权利要求1所述的锅炉烟风系统仿真方法,其特征在于,所述根据BMCR工况下烟风系统的运行数据,采用一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,包括:
采用三维仿真模型对烟风系统中的管道进行流场仿真,获得与管道相关的数据;
将与管道相关的数据输入一维热流体仿真模型,采用一维热流体仿真模型进行过程仿真,获得烟风系统各设备的运行数据;
将烟风系统各设备的运行数据输入三维仿真模型,采用三维仿真模型进行流场仿真,获得BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布。
7.如权利要求6所述的锅炉烟风系统仿真方法,其特征在于,所述与管道相关的数据包括:管道长度、阻力系数和粗糙度。
8.如权利要求6所述的锅炉烟风系统仿真方法,其特征在于,所述烟风系统各设备的运行数据包括:各设备的负荷、压降和换热量。
9.如权利要求1所述的锅炉烟风系统仿真方法,其特征在于,所述将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的运行数据依次均通过一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,包括:
将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的运行数据依次输入一维热流体仿真模型,分别通过一维热流体仿真模型进行仿真,获得随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据;
将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据依次输入至三维仿真模型,分别通过三维仿真模型进行流场仿真,依次获得各工况对应的烟风系统的仿真流场分布。
10.如权利要求1所述的锅炉烟风系统仿真方法,其特征在于,所述将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据依次输入至三维仿真模型,包括:将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据生成UDF文件,将UDF文件加载至三维仿真模型中。
11.如权利要求1所述的锅炉烟风系统仿真方法,其特征在于,所述随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的各设备的运行数据包括烟风系统的各设备的负荷波动、风机风门开度、除尘装置、脱硫装置及脱硝装置的投运情况。
12.一种锅炉烟风系统仿真装置,其特征在于,包括:
建模模块,用于建立烟风系统的三维仿真模型,以及烟风系统的一维热流体仿真模型;
第一仿真模块,用于根据BMCR工况下烟风系统的运行数据,采用一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布;
调整模块,用于根据BMCR工况下烟风系统的仿真流场分布和实际流场分布对三维仿真模型和一维热流体仿真模型进行校准;以及
第二仿真模块,用于将随时间轴变动的各工况对应的烟风系统的运行数据依次均通过一维热流体仿真模型和三维仿真模型进行仿真,获得随时间轴演变的各工况对应的烟风系统的仿真流场分布。
13.一种计算机存储介质,其内存储有计算机程序,其中,该程序被处理器执行时实现权利要求1~11任一所述的锅炉烟风系统仿真方法。
14.一种计算机设备,其特征在于,包括:处理器和存储器;其中,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1~11任意一项所述的锅炉烟风系统仿真方法。
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CN202310382269.XA CN116401971A (zh) | 2023-04-06 | 2023-04-06 | 锅炉烟风系统仿真方法、装置、计算机存储介质及设备 |
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Cited By (1)
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CN117672417A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 | 一种表面有限催化模型自定义接口设计方法 |
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2023
- 2023-04-06 CN CN202310382269.XA patent/CN116401971A/zh active Pending
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CN117672417A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 | 一种表面有限催化模型自定义接口设计方法 |
CN117672417B (zh) * | 2024-01-31 | 2024-04-05 | 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 | 一种表面有限催化模型自定义接口设计方法 |
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