根據(jù)火力發(fā)電的生產(chǎn)流程，其基本組成包括燃燒系統(tǒng)、 汽水系統(tǒng)(燃氣輪機發(fā)電和柴油機發(fā)電無此系統(tǒng)，但這二者在火力發(fā)電中所占比重都不大)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。

　　火力發(fā)電的燃燒系統(tǒng)主要由鍋爐的燃燒室(即爐膛)、送風裝置，送煤(或油、天然氣)裝置、灰渣排放裝置等組成。主要功能是完成燃料的燃燒過程，將燃料所含能量以熱能形式釋放出來，用于加熱鍋爐里的水。主要流程有煙氣流程、通風流程、排灰出渣流程等。對燃燒系統(tǒng)的基本要求是：盡量做到完全燃燒，使鍋爐效率≥90%;排灰符合標準規(guī)定。

　　對于燃燒系統(tǒng)而言，先進的煤氣化燃燒、CFB循環(huán)流化床燃燒等是提高燃燒效率，降低排放的有力手段。采用CFB循環(huán)流化床燃燒器具有排放低、燃料選擇靈活的優(yōu)點。許多客戶成功地應用Barracuda分析復雜的CFB爐內(nèi)特性，如燃料-空氣駐留時間、固體循環(huán)、床夾帶速率及局部沖蝕。同樣也可以優(yōu)化循環(huán)流化床裝置的大型旋流器，減輕回路密封的倒置特性。

煤氣化爐Barracuda仿真模型

　　坐落在德國杜伊斯堡的140MW CFB 發(fā)電站采用Barracuda軟件，結(jié)合化學反應動力學和準確的顆粒-流體流動狀態(tài)預測，深入分析了CFB的工作特性，并優(yōu)化了設計。

　　美國國防部國家能源技術(shù)實驗室應用Barracuda研究氣化爐的復雜氣-固流動現(xiàn)象。此外，他們還應用Barracuda模擬床高超過30m的大型深床氣化爐。

[$page]　　生物質(zhì)能發(fā)電也是當前廣受歡迎的火力發(fā)電方式之一。作為三大生物質(zhì)氣化器的技術(shù)提供者之一，TRI公司將Barracuda應用于生物質(zhì)氣化器的仿真。TRI所用的氣化方法是建立在自身間接加熱蒸氣重整基礎上的。過熱蒸汽和生物質(zhì)中的含碳組分反應產(chǎn)生燃料氣體：氫氣和一氧化碳(又叫合成氣體)。在發(fā)生蒸汽重整反應時，同時發(fā)生水-氣轉(zhuǎn)換作用并產(chǎn)生額外的氫氣和二氧化碳。TRI的“脈沖增強”蒸汽重整器是一項專*技術(shù)，它可以產(chǎn)生含有中等Btu熱值的合成氣，并能規(guī)定合成氣的組成以滿足下一步工藝的需要。它能夠處理廣泛的含碳給料，并能利用部分合成氣作為“脈沖增強”加熱交換器的燃料從而達到能量自給，該加熱交換器能提供所需的吸收熱，且本身具有很好的穩(wěn)地性和安全性。TRI利用專*技術(shù)為蒸汽重整反應提供吸收熱，該技術(shù)比傳統(tǒng)技術(shù)能多轉(zhuǎn)換30%-40%的熱，從而能提高性能、降低成本。TRI的脈沖燃燒加熱器是一個熱交換裝置，它能夠利用脈沖燃燒技術(shù)去燃燒廣范圍的燃料為蒸汽重整器提供熱。

TRI生物質(zhì)氣化爐Barracuda仿真模型

　　同時，在采用煤炭作為能源的熱電廠中，利用皮帶傳送技術(shù)，向鍋爐輸送經(jīng)處理過的煤粉。如何提高傳輸效率，也是值得深入研究的課題。國內(nèi)外許多用戶采用EDEM分析顆粒傳輸系統(tǒng)。

顆粒傳送系統(tǒng)EDEM仿真模型

　　火力的汽水系統(tǒng)主要由給水泵、循環(huán)泵、給水加熱器、凝汽器、除氧器、水冷壁及管道系統(tǒng)等組成。其功能是利用燃料的燃燒使水變成高溫高壓蒸汽，并使水進行循環(huán)。主要流程有汽水流程、補給水流程、冷卻水流程等。對汽水系統(tǒng)的基本要求是汽水損失盡量少;盡可能利用抽汽加熱凝結(jié)水，提高給水溫度。

[$page]　　下圖所示為大型電廠汽水熱力管網(wǎng)系統(tǒng)模型圖，如何針對該熱流體系統(tǒng)進行建模、仿真，進而提高汽水系統(tǒng)工作效率，是電廠設計中面臨的難題。

大型電廠汽水熱力管網(wǎng)系統(tǒng)

　　復雜的大型熱力管網(wǎng)系統(tǒng)一直是工程中計算的一個難點，由于分支眾多，變量繁多，很難進行匹配和分析，在傳統(tǒng)的設計思路中，無法進行定量的計算，基本上是以實驗以及工程師經(jīng)驗判斷為主，而在核電工程中對安全性、可靠性的要求非常高，所以工程師必須對管網(wǎng)系統(tǒng)進行定量分析和計算，及時的改進、優(yōu)化系統(tǒng)設計才能提高設計質(zhì)量。

復雜管網(wǎng)系統(tǒng)的Flowmaster模型

　　Flowmaster可以分析任意復雜程度的管網(wǎng)系統(tǒng)，從簡單的局部管網(wǎng)到復雜的整體管網(wǎng)Flowmaster都能夠快速精確的進行建模。豐富的元件庫、強大的數(shù)據(jù)庫和良好的建模界面使工程師在建模過程中得心應手。