随着我国国民经济的快速发展,我国发电设备的装机容量正以7～8%的速度在逐年增加,我国发电设备结构中,火电机组目前仍占75%左右,而火电机组中绝大部分为燃煤机组,这种趋势将持续相当长时间。在我国,能源利用率低和环境污染问题是目前国内火力发电厂存在的两个突出问题,也是制约我国电力工业乃至整个国民经济可持续发展的重要因素。发展高参数,大容量的大型火力发电机组,缩小与世界先进水平的差距,对提高能源利用率及环境保护有重要作用。由于国家对环保要求越来越高,加快建设和发展大型高效火电机组是解决电力短缺、能源利用率低和环境污染严重的最现实、最有效的途径。炉膛是蒸汽锅炉的一个重要组成部分,在炉膛内发生着燃烧与传热等复杂物理化学过程,参与燃烧与传热过程的各种因素相互影响,使炉内发生的过程十分复杂。炉内燃烧换热过程的好坏,不仅直接关系到锅炉的生产能力和生产过程的可靠性,而且在很大程度上决定了锅炉运行的经济性。随着计算机技术的发展,炉膛传热的数学模型得到了迅速的发展。借助于数学模型来研究炉膛特性虽然并不能完全代替试验,并且数学模型本身还由试验来验证,但仿真建模手段提供了新的研究方法,这在理论和实践上都有一定的意义。建立锅炉动态数学模型,进行仿真研究,是掌握锅炉机组动态特性的有效手段,其主要目的有以下几个方面:1)判断机组动态特性的优劣,分析锅炉结构参数改变对机组动态特性的影响,从而在结构设计方面提出改善机组动态特性的根本途径。2)根据对象的动态特性设计合理的控制系统。3)建造仿真机组,用以培训运行操作人员以及进行仿真研究、故障预测、诊断等。其中,机组动态数学模型是电站仿真机的核心内容。本文以东方锅炉厂生产的600MW 亚临界自然循环锅炉为对象,采用炉内小室模型,考虑了炉膛内发生的诸如燃烧、传热、有害物质的生成和还原等主要物理化学过程,建立了炉膛燃烧一维稳态模型,得到炉内温度和污染气体浓度沿炉膛高度方向的一维分布。用模块化建模系统MMS6.0 建立了锅炉的动态仿真模型,对其进行燃料量、空气量、给水量、燃料水份等参数的扰动仿真试验,得出了锅炉主要参数的响应曲线。仿真结果表明,本文所建模型正确地反映了锅炉机组的动态特性,研究工作对锅炉的设计和优化运行将起到很好的理论指导作用。