单轴燃气轮机动态仿真

发布时间：2017-03-29 09:25

  本文关键词：单轴燃气轮机动态仿真，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着改革开放的深入进行和国家的迅速发展，改善能源消费结构，提高能源转换和使用的效率，并尽可能的减少污染物质的排放是我国面临的重要的能源问题。燃气轮机具有功率大、单位重量轻、启动和加载时间短、污染低、RAM性能高等优点，适合我国电力发展的整体要求，是我国未来重点发展的发电动力装置。 本文分析了对燃气轮机整体仿真及其部件建模的现状，建立了单轴简单循环燃气轮机压气机、燃烧室、透平和相关部件的性能计算模型；使用“迭代法”建立了动态仿真模型。以PG6541B型单轴简单循环燃气轮机为对象进行了仿真，为使其转速在稳态运行时保持不变，使用比例积分控制器对转速进行控制，得到了燃气轮机的各部件的参数在多种扰动下的变化情况；对负荷扰动达到稳态后的结果与燃气轮机性能保证试验结果进行了对比，其误差较小，验证了模型的正确性。同时，使用“迭代法”进行仿真可以采用较大的步长，这能够减少仿真时间，便于燃气轮机子系统模块在燃气—蒸汽联合循环仿真中与其他模块的衔接。 在燃气轮机的仿真中一个比较重要的问题是压气机性能曲线的处理，，在分析了目前对特性曲线处理方法后，本文使用偏最小二乘法对压气机性能曲线进行拟合。本文使用此方法对压气机特性曲线进行拟合，取得了较好的效果。
【关键词】：燃气轮机 仿真 偏最小二乘法
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TK471
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 1 绪论8-20
• 1.1 研究背景8-11
• 1.2 燃气轮机及其联合循环11-15
• 1.2.1 燃气轮机简单循环11-14
• 1.2.2 燃气—蒸汽联合循环14-15
• 1.3 研究现状15-18
• 1.3.1 燃气轮机仿真现状15-17
• 1.3.2 目前燃气轮机主要部件的性能计算模型17-18
• 1.4 课题的主要研究内容18-20
• 2 仿真模型20-29
• 2.1 仿真对象介绍20-21
• 2.2 燃气轮机仿真方法21-23
• 2.3 “迭代法”仿真23-24
• 2.3.1 状态方程23-24
• 2.3.2 压力—流量通道平衡计算24
• 2.3.3 仿真计算方法24
• 2.4 部件模型24-27
• 2.4.1 压气机模型25
• 2.4.2 透平模型25-26
• 2.4.3 燃烧室模型26-27
• 2.4.4 负载特性27
• 2.5 辅助方程27-29
• 2.5.1 热量传递方程27
• 2.5.2 机械损失方程27-28
• 2.5.3 焓的计算方程28
• 2.5.4 冷却空气流量计算28-29
• 3 压气机特性曲线及其处理方法29-38
• 3.1 压气机的特性曲线及其拟合方法29-32
• 3.1.1 插值法31-32
• 3.1.2 最小二乘法及“两步法”32
• 3.1.3 神经网络法32
• 3.1.4 统计法32
• 3.2 偏最小二乘法32-34
• 3.3 应用偏最小二乘法对压气机特性曲线的拟合34-38
• 4 仿真试验38-52
• 4.1 稳态参数计算38-41
• 4.1.1 平衡关系式38-39
• 4.1.2 参考工况下部件特性参数计算39-41
• 4.2 不受控制的燃气轮机动态特性41-45
• 4.2.1 负荷扰动41-42
• 4.2.2 压气机入口导叶扰动42-43
• 4.2.3 燃料流量扰动43-44
• 4.2.4 压气机入口空气参数扰动44-45
• 4.3 控制策略45-47
• 4.4 在控制系统作用下的燃气轮机动态特性47-52
• 4.4.1 负荷扰动仿真47-50
• 4.4.2 压气机入口导叶扰动50
• 4.4.3 压气机入口空气参数扰动50-52
• 5 结论与展望52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-58
• 附录58-59
• 独创性声明59
• 学位论文版权使用授权书59

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 崔凝;重型燃机联合循环机组实时动态仿真模型研究与应用[D];华北电力大学（河北）;2008年

2 刘文毅;压缩空气蓄能（CAES）电站热力性能仿真分析[D];华北电力大学（北京）;2008年

3 欧阳艳艳;微型湿空气透平循环动态模拟研究[D];中国科学院研究生院（工程热物理研究所）;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 杨仁;化学回热循环与水系统仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 司品顺;基于模块化建模方法的舰用燃气轮机装置的仿真技术研究[D];江苏科技大学;2011年

3 徐艳雷;基于Labview和Modbus总线的燃气轮机故障诊断系统研究与设计[D];上海交通大学;2012年

4 付强;增压锅炉用涡轮增压机组的性能匹配仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

5 屈彬;涡轮特性计算与燃机总体性能仿真[D];哈尔滨工程大学;2011年

6 于佰建;燃气轮发电机励磁及调速系统参数辨识的研究[D];华北电力大学（北京）;2008年

7 樊传路;化学回热循环系统仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

8 胡世江;新型航改燃机发电控制器设计与实现[D];电子科技大学;2010年

9 张京坤;舰用燃气轮机推进装置虚拟试验技术的研究[D];江苏科技大学;2012年

10 陈极有;燃机部件特性计算及先进循环性能仿真[D];哈尔滨工程大学;2012年

  本文关键词：单轴燃气轮机动态仿真，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：274169