飞轮电池对船舶燃机发电模块的动态平稳特性研究

在某船舶燃机模块发电模块仿真模型的基础上增加了飞轮电池储能系统,对整个系统的动态特性进行建模仿真研究。研究结果表明,飞轮电池储能系统能够有效地平稳大负荷波动对电网的影响,提高了船舶燃气轮机发电模块的稳定性。     

基于SIMULNK的单轴重型燃气轮机建模与仿真研究

通过面向对象的模块化建模方法,在MATLAB／SIMULINK软件中建立了燃气轮机部件模块库,并进行了燃气轮机系统变工况仿真研究。为了提高仿真精度,本文采用变比热容的计算方法,并考虑气体组分的变化对整个系统模型的影响,建立了一种考虑容积惯性和转动惯性的、非线性的单轴重型燃气轮机实时动态仿真模型。仿真结果表明,该模型设计合理、结构清晰,可应用于重型燃气轮机控制系统的研制和测试,并具有很好的通用性和扩展性。     

某燃机的模块化仿真及其特性分析

基于Matlab/simulink仿真平台,采用模块化建模思想,建立了R0110燃气轮机的动态仿真模型,模型描述了压气机、燃烧室、燃气透平等主要部件的特性。利用模型进行了载荷扰动和增投燃料对燃气轮机运行影响的仿真,结果表明所建立的仿真模型正确反映了燃气轮机的运行特性,可以进一步用于燃气蒸汽联合循环。     

注蒸汽燃气轮机系统的性能仿真

用模块化建模的思想建立了注蒸汽燃气轮机系统的动态模型,考虑了对燃气轮机系统影响较大的转动惯性、容积惯性及蒸汽发生系统的热惯性,各部件模型具有较好的通用性.利用MATLAB软件对注蒸汽燃气轮机进行了性能仿真,系统运行特性表明,由于蒸汽的注入,燃气轮机的效率有较大提高,燃气温度大幅度降低,对延长燃机涡轮的使用寿命及抑制舰船的红外辐射是十分有利的.     

注蒸汽燃气轮机供油规律研究

利用MATALB软件对注蒸汽燃气轮机工况间的过渡过程进行仿真计算。在建模过程中采用了模块化建模的思想,考虑了对燃气轮机系统影响较大的转动惯性、容积惯性及蒸汽发生系统的热惯性,模型具有较好的通用性。研究注蒸汽燃气轮机在加速(减速)过渡过程的供油规律,分析了3种不同供油规律对燃机系统的影响,得到了较适合的供油规律,能够为燃气轮机控制系统的设计和优化提供一定参考。     

一种燃气轮机模块化非线性仿真模型

提出了一种基于典型部件和环节的燃气轮机模块化仿真建模方法,该方法避免了微分方程右函数计算中的迭代,简化了仿真计算流程,提高了模型的灵活性和通用性。经测试,用该方法建立的三轴燃气轮机全非线性仿真模型在４８６ＰＣ机上就能实现实时仿真。     

冷却抽气对燃气轮机性能影响的仿真分析

采用模块化建模方法建立了燃气轮机系统仿真模型,定量分析了冷却抽气对压气机转速、排烟温度、排烟流量和发电量的影响,分析结果表明冷却抽气对排烟温度的影响最小,对排烟流量和压气机转速的影响较大,对发电量仿真结果的影响最大。针对不同仿真目标,给出了燃气轮机冷却抽气模型选择方案。     

某F级重型燃气轮机启动过程仿真研究

基于MATLAB/SIMULINK仿真平台,采用模块化建模方法建立了重型燃气轮机非线性仿真模型以及启动过程中启动升速、转速/功率与压气机进口可转导叶开度(IGV)温度控制等关键控制器仿真模型。以某F级重型燃气轮机机组为研究对象,对设计工况与启动加载过程进行了仿真计算与分析,结果表明,所搭建的燃气轮机瞬态仿真模型不仅在设计工况下具有较好的仿真精度,还可以对燃气轮机启动过程进行较好的仿真模拟,在机组瞬态过程运行特性分析与预测,控制系统的调试与优化以及系统与设备的故障诊断等方面均具有实际的工程意义。     

基于改进牛顿法的燃-燃联合动力装置建模方法研究

燃-燃联合动力装置(COGAG)以其功率密度大、机动性好等优势,在船舶动力领域展现了很好的发展前景。对燃-燃联合动力装置的部件进行了模块化建模,为提高模型的计算效率和收敛性,对传统的牛顿拉普森（Newton Rapson）迭代法进行改进,建立了COGAG稳态模型。利用四阶龙格库塔法建立动态模型,在python仿真环境下对建模方法进行了仿真验证。仿真结果表明：提出的基于改进牛顿法的燃-燃联合动力装置的建模方法可以实现系统的稳态和动态运行过程,提高了模型稳态计算的收敛速度,为联合动力装置的响应特性研究和控制器的设计提供了模型基础。     

带中间冷却和回热的燃气轮机动态性能的研究

对某舰用燃气轮机进行了中间冷却和回热（ICR）的改造设计,采用按比例缩小压气机的方法,使改造设计后的燃气轮机各部件性能达到了良好的匹配.依照模块化建模的原理,建立了换热器等部件模块,在此基础上,在EASY 5仿真平台上搭建了ICR燃气轮机的系统模型,并对其进行了稳态和动态的仿真试验计算.结论认为,舰用燃气轮机改造为ICR燃气轮机,需要重新设计压气机以平衡由于中间冷却器造成的高压压气机入口折合流量降低的影响;ICR燃气轮机具有较高的效率和良好的变工况性能.图5表1参5     

基于MATLAB／GUI的间冷循环燃气轮机的仿真评估软件开发设计和使用策略研究

本文编制了问冷循环燃气轮机热力循环计算软件,在已知热力循环计算条件和热力循环过程参数下,用户可以用该软件计算得到间冷循环燃气轮机的总体性能参数,并做了海水温度变化、机上中间冷却器间冷度变化、机外中间冷却器间冷度变化、乙二醇水溶液流量变化、大气温度变化对问冷循环燃气轮机的影响分析,在此基础上,运用改进的粒子群优化算法又分别编制了以循环效率最优为目标、以输出功率最优为目标及两者最优为目标的优化软件,并得到了达到优化目标时所应取得热力循环过程参数值,从而为实际间冷循环燃气轮机设计、运行和性能优化提供技术参考。     

基于一种新的优化方法的水平轴风力机风轮设计软件

提出了一种用于水平轴风机风轮设计的软件。该软件的主要目的是为风力机设计者提供一种灵活的集成设计环境，其核心是一个水平轴风机的气动优化过程。该过程基于一种改进的叶素理论，它采用一个有限叶片的旋涡系，因此叶片数量的影响被考虑进行并可得到更精确的气动力。     

Analysis of the design of a pressurized SOFC hybrid system using a fixed gas turbine design

Design characteristics and performance of a pressurized solid oxide fuel cell (SOFC) hybrid system using a fixed gas turbine (GT) design are analyzed. The gas turbine is assumed to exist prior to the hybrid system design and all the other components such as the SOFC module and auxiliary parts are assumed to be newly designed for the hybrid system. The off-design operation of the GT is modeled by the performance characteristics of the compressor and the turbine. In the SOFC module, internal reforming with anode gas recirculation is adopted. Variations of both the hybrid system performance and operating condition of the gas turbine with the design temperature of the SOFC were investigated. Special focus is directed on the shift of the gas turbine operating points from the original points. It is found that pressure loss at the fuel cell module and other components, located between the compressor and the turbine, shifts the operating point. This results in a decrease of the turbine inlet temperature at each compressor operating condition relative to the original temperature for the GT only system. Thus, it is difficult to obtain the original GT power. Two cell voltage cases and various degrees of temperature difference at the cell are considered and their influences on the system design characteristics and performance are comparatively analyzed.     

电站凝汽器运行状态监测智能决策系统研究

凝汽器系统是电站凝汽式汽轮机的重要辅助设备,其运行状态的优劣对汽轮机组的安全性与经济性都有很大影响。针对某火力发电厂凝汽器系统,设计了将故障诊断和性能优化融合在一起的状态监测智能决策系统软件。该软件具有两大特色：一是性能优化与故障诊断的结合;二是故障诊断采用模糊神经网络与专家推理串行连接的模式。主要介绍了系统的组成、接口及其特点。该软件已在运行中得到了成功应用。     

船用燃气轮机总体性能分布式集成仿真平台设计及功能验证研究

为了满足多学科、多层次的船用燃气轮机仿真分析需求,运用分布式集成仿真和多软件协同仿真的方法,对燃气轮机总体性能集成仿真平台进行设计研究。使用C#语言在.Net平台上对仿真平台应用层进行开发,以商用仿真软件与Sql Server数据库为支撑层,使用web服务协议和改进的多软件协同仿真接口作为通讯层以及由服务器、计算节点和网络设备组成的设备层,这四个层次组成了平台的体系结构。基于MVC(Model View Controller)框架和B/S(Browser/Server)架构,设计了平台的运行框架。平台能够实现网络环境下的燃气轮机高效率高精度的性能分析。通过间冷燃气轮机装置在发电负载下变工况分布式集成仿真方案,初步验证了平台体系框架的合理性和有效性。     

Solar gas turbine systems: Design, cost and perspectives

The combination of high solar shares with high conversion efficiencies is one of the major advantages of solar gas turbine systems compared to other solar-fossil hybrid power plants. Pressurized air receivers are used in solar tower plants to heat the compressed air in the gas turbine to temperatures up to 1000 °C. Therefore solar shares in the design case of 40% up to 90% can be realized and annual solar shares up to 30% can be achieved in base load. Using modern gas turbine systems in recuperation or combined cycle mode leads to conversion efficiencies of the solar heat from around 40% up to more than 50%. This is an important step towards cost reduction of solar thermal power. Together with the advantages of hybrid power plants—variable solar share, fully dispatchable power, 24 h operation without storage—solar gas turbine systems are expected to have a high potential for market introduction in the mid term view.In this paper the design and performance assessment of several prototype plants in the power levels of 1 MW, 5 MW and 15 MW are presented. Advanced software tools are used for design optimization and performance prediction of the solar tower gas turbine power plants. Detailed cost assumptions for the solarized gas turbine, the solar tower plant and further equipment as well as for operation and maintenance are presented. Intensive performance and economic analysis of the prototype plants for different locations and capacity factors are shown. The cost reduction potential through automation and remote operation is revealed.     

Engineering design and exergy analyses for combustion gas turbine based power generation system

This paper presents the engineering design and theoretical exergetic analyses of the plant for combustion gas turbine based power generation systems. Exergy analysis is performed based on the first and second laws of thermodynamics for power generation systems. The results show the exergy analyses for a steam cycle system predict the plant efficiency more precisely. The plant efficiency for partial load operation is lower than full load operation. Increasing the pinch points will decrease the combined cycle plant efficiency. The engineering design is based on inlet air-cooling and natural gas preheating for increasing the net power output and efficiency. To evaluate the energy utilization, one combined cycle unit and one cogeneration system, consisting of gas turbine generators, heat recovery steam generators, one steam turbine generator with steam extracted for process have been analyzed. The analytical results are used for engineering design and component selection.     

新式潮流电站载体概念设计及水动力性能分析

为了实现潮流能和风能的互补利用,设计一种新式潮流电站载体平台,实现了对潮流水轮机和风能发电模块的搭载,构建了600 kW独立电力系统。基于新式潮流电站载体,考虑水轮机受力和环境的影响,分析发电装置的稳性,并应用有限元软件ANSYS对新式结构建模,分析了装置的耐波性。本研究将为多能互补潮流发电装置研究、开发和建设提供参考和借鉴。     

基于过程系统工程理论的热力系统性能模拟

在介绍了过程系统工程理论的基础上,采用过程系统工程理论的序贯模快法建立了电站汽轮机热力系统的过程单元模拟和系统模型,并采用回路断裂与收敛策略对热力系统进行了性能拟,验证了模型精度,最后分析了过程系统工程理论在电站过程系统性能模拟、分析、优化和诊断中应用的可行性与重要性。     

多级轴流透平通流三维气动优化研究

燃气轮机单机功率的增大使得透平级负荷不断增加,从而对通流部分的气动造型提出了更高的要求.采用包括弯叶片和非轴对称端壁的三维通流造型系统对某两级高压透平进行了优化设计研究.优化结果表明,使用弯叶片或非轴对称端壁造型,能够改善流道内部压力分布,抑制二次流的发展,提高透平效率,分别使透平整机绝热效率提高0.37％和0.17％;而同时采用二者进行联合优化时,整机绝热效率提高了0.48％.