电站热力系统是仿真技术应用的一个重要领域。现代电站十分复杂庞大,生产过程高度自动化,各项技术指标要求十分严格,生产不但要高度可靠,而且还要求经济。为了保障生产中热力系统的安全经济,在它的设计、制造、调试、控制、运行、技术改造、管理、科学研究和人员培训教育方面,都要用到仿真技术。目前,电站仿真系统的应用主要集中在运行人员培训及机组运行性能分析以及机组控制性能考核等方面。经过几十年的努力,人们在火电机组热力系统建模及仿真机技术领域,特别是在热力系统动态过程机理模型研究方面,已经积累了比较多的研究成果。由于模型本身的复杂性,上述机理模型一般难以直接用于机组控制系统的设计。本文以一台1900t/h超临界压力直流锅炉为研究对象,主要进行了以下工作:①在已有基础上,采用Lagrange流体质点追踪的方法建立了受热面的分布参数模型;补充了锅炉系统其他仿真模型,主要包括汽水分离器、喷水减温器以及锅炉燃烧室等环节的仿真模块,构成了锅炉本体系统仿真模型。②锅炉系统主要动态特性仿真试验研究,获得了锅炉系统在不同负荷及工作压力(超临界压力及亚临界压力)下各环节出口工质温度的响应特性,并考察了系统的主要非线性特征。③由于上述机理模型一般难以直接用于机组控制系统的设计,本文建立了基于仿真实验结果的对象传递函数辨识模型,采用面积法获得了锅炉系统在不同负荷下的传递函数,并对其描述能力进行了验证。上述工作为进一步开展该锅炉控制系统的设计奠定了良好的基础。