目前针对船舶废气锅炉的建模与仿真存在仿真模型简单,仿真系统功能不全,同时船舶锅炉仿真机的研制对船舶锅炉的生产建造和船员培训有重要的作用,所以对船舶废气锅炉的建模与控制仿真意义重大。本文是以“工信部高技术船舶创新专项-燃油及废气锅炉国产化研制”项目为依托,根据项目研究双燃料船舶辅锅炉及废气锅炉动态仿真研究和仿真机的研制,项目的实际要求之一是对废气锅炉本体数学建模、控制系统建模、模型验证、自主研发仿真平台、仿真集成,完成船舶废气锅炉系统的仿真机的研制。通过对船舶废气锅炉建模的详细阐述,其内容主要包括对流一区、对流二区、锅炉金属壁换热区、汽/水区和给水模型等数学建模;根据建立的废气锅炉模型,代入船舶锅炉的设计数据,使用Matlab/Simulink进行动态仿真,得到饱和蒸汽压力、饱和蒸汽温度和炉水体积的动态变化过程并分析其成因;介绍自抗扰控制算法在废气锅炉水位中的运用,设计两种自抗扰控制器来对比锅筒水位控制的优劣;继而研究废气锅炉与燃油燃气锅炉联合运行蒸汽压力控制,同时运用PID、不带跟踪微分器的自抗扰控制和自抗扰控制对废气锅炉的蒸汽压力控制,分析这三种算法对蒸汽压力控制的适用性;最后在Visual Studio 2012开发平台上,使用C#语言开发系统仿真软件,上位机界面根据船舶锅炉系统原理来设计,开发流体网络实时计算程序,将所建立的动态仿真模型根据各部分工质传递关系集成到仿真计算平台,并依据船舶辅锅炉设计数据进行模型验证。通过对船用独立式废气锅炉的建模与控制仿真研究,实现了废气锅炉仿真机的研制。为进一步研究设计船舶废气锅炉系统提供了一定的参考意义。