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。     

工质加湿后简单燃气涡轮循环的动态响应

在传统燃气轮机循环的动态仿真研究中，对涡轮部件的处理一般都采用涡轮特性图或曲线的方法来完成；但如果进入涡轮的工质发生变化，由纯燃气变成高温高压高湿的燃气，那么涡轮特性图或曲线在无法获得的情况下要建立湿工质循环的动态仿真模型，对涡轮部件需作特殊处理。本文根据涡轮的工作原理建立了基于逐级计算的涡轮部件性能仿真模块：利用此涡轮模块，搭建完成了发电用简单燃气轮机循环动态仿真模型，同时燃烧室考虑注湿，计算在不同注湿情况下涡轮部件的性能变化以及整个循环的动态响应过程。     

GSE仿真软件在燃气轮机系统建模的应用

介绍了GSE公司的仿真系统软件Gsuite的建模工具的特点,阐述了某电厂燃气轮机系统中压缩机、燃气透平、燃烧室等主要设备的建模机理和动态特性,指出了动态仿真中应注意的问题。     

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.     

H级重型燃气轮机建模与动态仿真

采用面向对象的模块化建模方法,建立了一种非线性的H级单轴重型燃气轮机动态仿真模型.为了提高仿真精度,考虑了燃气组分变化和比热容变化对模型精度的影响.通过在Simulink平台上的仿真实验,探讨了外界扰动下H级重型燃气轮机的动态特性以及转子转动惯量对燃气轮机动态特性的影响.结果表明:额定工况下运行的燃气轮机负荷扰动越大,转速和燃料量的超调量越大,但不同负荷扰动过程的调整时间几乎相等;当环境温度升高时,转子转速先上升后下降,燃料量则先下降后上升,稳态时透平排气质量流量减少,排气温度略有上升.在燃气轮机甩负荷过程中,转子的转动惯量越小,转速和燃料量的超调量越大,调整时间越短;转子的转动惯量越大,对负荷扰动的鲁棒性越强;燃气轮机的转轴布置存在最佳方案,采用带3S离合器的单轴布置方案时,燃气轮机的动态特性较好,系统的稳定性较强.     

大型燃气轮发电机组通用仿真系统的研究与开发

大型燃气轮发电机组通用仿真系统的研制以深入研究机组动力学特性，建立其全工况动态数学模型为基础，构建起一个支持控制系统研究开发及仿真培训的通用平台，对加快燃气轮机引进技术的消化吸收改进等具有重要的现实意义。     

船用燃气轮机仿真研究

通过对某新型船用燃气轮机机组仿真系统的原理分析,总结其设计思想。结合现有的仿真技术,提出该系统的运行规律。通过对该系统的静态特性及动态特性的分析,为该系统的试验及性能研究提供了更好的控制策略。     

燃气轮机双燃料伺服系统动态数学模型的研究

采用理论建模和数字仿真方法，对燃气轮机双燃料伺服系统的动态数学模型进行研究。特别对机组转速变化、负荷变化和两种燃料相互切换及混烧条件下的双燃烧伺服系统动态特性作了研究，并推导出其动态方程式，从而建立起一个实用的动态数学模型。该模型的建立是设计燃气轮机主控制系统不可缺少的重要环节。     

PFBC_CC燃气轮机系统动态特性实时混合仿真研究

对用两台数字计算机和一台模拟计算机构成的数模实时混合仿真与控制研究系统作了介绍,讨论了其实现原理和接口软件的流程结构,并利用所建立的实时混合仿真系统对燃煤增压流化床燃气蒸汽联合循环（ＰＦＢＣ－ＣＣ）燃气轮机系统动态特性作出仿真研究,表明系统使用方例,实时性好。     

一种考虑变几何特性的重型燃气轮机建模方法

在传统燃气轮机仿真模型的基础上,对比分析模型计算结果与机组性能试验数据,定量地得到了可转导叶(IGV)开度变化对燃气轮机性能的影响,建立了考虑IGV开度变化对机组性能影响的重型燃气轮机性能仿真模型.结果表明:所建模型的稳态计算结果与试验数据相吻合,正确反映了燃气轮机参数随燃气轮机功率的变化关系,可以应用于系统动态特性分析以及控制系统的设计和验证.     

9E级燃气轮机部分负荷进气加热提效技术研究与工程应用

本文在介绍燃气轮机设备运行特性和我国当前燃气轮机发电行业现状的基础上,对燃气轮机部分负荷运行情况进行了仿真计算研究和运行数据分析研究。根据实际运行数据分析,我国燃气电厂机组普遍存在实际运行负荷长期低于设计负荷、燃气轮机部分负荷运行效率衰减、高品位能源浪费巨大的问题。针对燃气电厂机组运行现状,本文通过对PG9171E型燃气轮机机组采用实际运行数据分析和仿真建模计算的方法,重点研究了燃气轮机入口空气温度调整对联合循环机组部分负荷工况性能的影响。根据研究结果,提出了一种利用燃气联合循环系统低品位余热作为热源的燃气轮机联合循环进气加热部分负荷提效技术,并对该技术在我国不同型号燃气轮机机组上的技术应用进行了分析。研究结论和实践结果表明,本文所述的燃气轮机部分负荷进气加热技术系统简洁,系统改造附加进气压损较小,能够适用于我国大部分在运燃气联合循环机组,并且能够显著提高联合循环部分负荷工况的运行效率。     

基于SIMULINK的单轴重型燃气轮机模型动态仿真研究

为进一步验证在MATLAB/SIMULINK环境中建立的燃气轮机系统模型能否反映燃气轮机复杂的动态特性,本文以西门子V64.3型重型燃气轮机为研究对象,进行了甩负荷过程的模拟.仿真研究结果表明,该模型能够正确反映燃气轮机系统甩负荷过程的动态特性,满足安全性要求,符合燃机的运行规律.该模型可以用于下一步燃气轮机控制系统的设计研究工作.     

某型燃气轮机起动过程仿真

本文采用非线性化建模方法建立了某型燃气轮机的仿真模型,并对其起动过程进行了仿真。仿真结果表明：所建模型具有很高的精确性,可扩展性好,能够全面反映燃气轮机起动过程的动态特性。     

重型燃气轮机通流部分热力特性计算与仿真研究

以某F级单轴重型燃气轮机通流部分热力特性为研究对象,通过模块化建模方法在MATLAB/Simulink平台中建立燃机系统仿真模型,对燃气轮机典型截面上压缩空气和高温燃气沿转子轴向的特性进行仿真研究。提出了一种结合表征压气机级特性的基元级算法和根据抽气点位置划分的压缩级建模方法的压气机仿真模型。由于燃机通流部分工质的温度变化较大,而且伴随着燃烧反应及燃气与冷却空气混流问题,为保证仿真精度,该模型采用变比热容公式计算空气和燃气的热力参数,并对工质组分质量分数进行详细计算,还考虑了容积惯性和转动惯性对整个系统模型的影响。结果表明,该仿真模型在实际应用中能够满足建模精度的要求。     

一种重型燃气轮机通用模型的建立

建立一种面向对象的重型燃气轮机通用仿真模型,利用该通用模型建立了2种不同重型燃气轮机的动态模型,通过对燃气轮机模型稳态、动态仿真结果和实测数据进行对比,验证了该通用仿真模型的准确性和通用性,利用该通用模型可以方便地建立各种不同结构的重型燃气轮机模型.利用强跟踪滤波器对基于模型的重型燃气轮机气路故障进行诊断仿真,结果证明,利用建立的通用仿真模型并结合强跟踪滤波器,可以对重型燃气轮机气路故障进行诊断.     

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。     

安萨尔多F级燃气-蒸汽联合循环机组高精度全范围仿真系统的开发

针对上海电气安萨尔多公司联合制造的F级AE94.3A型燃气轮机,结合四会燃机电厂实际机组,采用虚拟DCS技术及模块化的建模思路,开发基于APROS的高精度全范围燃气-蒸汽联合循环的仿真系统。对该仿真系统动静态特性进行验证分析,仿真试验表明:该仿真系统具有很高的动静态精度,满足实时仿真的需要。可利用该仿真系统对运行人员和热控人员进行仿真培训,并可结合电厂实际工况,在仿真系统上开展控制策略验证、制定反事故措施等各种研究和试验工作。     

某型燃气轮机发电机组大负荷突卸时动态特性仿真与试验研究

为系统研究某型20 MW级三轴燃气轮机发电机组动态特性,在热力学循环分析的基础上,建立燃气轮机发电机组的动态特性数学模型,基于MATLAB/SIMULINK仿真平台建立其动态仿真模型,针对未来舰船常用的大负荷突卸(12 MW突卸至2 MW)时的动态过程进行了仿真,对其动态仿真和试验进行了对比分析。结果表明:仿真与试验具有较好的吻合性;针对大负荷突卸过程中存在的积分饱和问题,提出采用具有抗积分饱和的控制方法,可有效降低机组稳定时间,提高机组的动态响应,为后续机组控制方法调整提供有力的技术支撑。     

高精度燃气轮机控制器在回路的仿真研究

采用容积法建立了非迭代和模块化的燃气轮机实时模型,并提出其实时求解算法;同时还建立了通用的燃气轮机控制器在回路的实时仿真平台,并在PC机上获得了高精度实时时钟.基于该实时模型和平台,进行了高、低压压气机和涡轮共轴的燃气轮机起动、升降负荷和甩负荷仿真试验,并通过整定PID控制器参数获得了理想的燃气轮机动态响应特性.结果表明:该实时模型、算法和平台可满足高精度燃气轮机控制器在回路的仿真需要,具有工程应用价值.     

煤矿通风气燃气轮机系统控制试验仿真

提出了一种用于煤矿通风气的燃气轮机系统并设计了系统的控制策略;建立了系统的仿真模型,利用模型对系统进行了动态控制仿真试验,结果表明采用设计的控制策略,燃气轮机系统的热效率以及系统的动态特性都有所提高。采用把甲烷作为辅助调节燃料,根据机组负荷的变化调节以煤矿瓦斯气、煤层气为主的预混气体中甲烷含量,可以达到系统平稳运行的目的。