随着国际能源形势日益严峻,国内煤炭资源日益消耗,电煤供应日益紧张,环境压力日益增大,研究推广火力发电机组节能、降耗、减排技术成为构建我国高效、环保的能源供应体系的重要组成部分。作为电站三大主机之一的锅炉是煤炭燃烧、能量转换和污染排放的主要设备系统,而建立锅炉系统热力性能模型是研究锅炉系统性能以实现火电机组节能、减排目标的重要基础。本文在分析锅炉系统物质进出及能量传递关系的基础上,运用质量和能量守恒定律以集总参数法分别研究及建立反映系统能量传递及热力性能的炉膛本体、制粉系统、风烟系统数学模型,在Simulink仿真建模平台中模块化建立各系统设备仿真模型,并按照系统结构组建锅炉系统整体仿真模型,实现不同工况下的锅炉系统的炉膛出口烟气温度、炉膛负压、磨煤机出力及出口温度、空气预热器各区出口温度、风烟系统压力—流量关系等的计算仿真,并对仿真结果进行稳态分析,验证了锅炉系统热力性能模型结构的正确性,模型能够反映系统能量传递关系及其热力性能趋势,达到预期目的。同时,本文根据当前锅炉配煤掺烧情形及煤质特性对锅炉系统性能的影响,研究建立了配煤数学模型,在Simulink仿真建模平台中建立配煤系统仿真模型,并与锅炉系统热力性能仿真模型连接,共同仿真不同配煤方案下锅炉系统热力性能。为结合电厂实际应用,开发了锅炉配煤系统数据库及软件系统,实际应用效果验证了配煤模型的正确性,提高了电厂的经济效益,为配煤仿真模型与锅炉系统热力性能仿真模型结合来研究电厂优化配煤及其对锅炉系统热力性能影响打下基础。本文工作为研究锅炉系统热力性能及优化配煤、研究解决火电机组节能降耗、减排技术建立了良好平台。