CO_2/H_2O混合工质热物性计算方法研究

准确计算CO_2/H_2O混合工质热物性是实现新型高效混合工质汽轮机和系统设计的核心,分别采用GERG-2008方程、SRK方程、SRK-HV方程和SPUNG方程对不同条件下的CO_2/H_2O混合工质密度与露点温度进行了分析计算,并对计算结果与实验数据进行了对比分析,验证不同状态方程计算结果的准确性。结果表明,密度计算过程中,当混合工质中CO_2占比较高时,GERG-2008与SPUNG方程准确度相当,且较SRK方程、SRK-HV方程高;CO_2占比较低时,GERG-2008准确度明显高于其它3个方程;压力较低时,GERG-2008方程、SPUNG方程、SRK-HV方程准确度相当,且较SRK方程高;压力较高时,GERG-2008准确度高于其它3个方程。当混合工质中CO_2占比为90%时,混合工质的露点温度与实验值的相对误差在0.4%以内。     

基于辨识模型的中间再热机组一次调频特性研究

大规模的发电机组并网将导致电网负荷变动及发电机跳闸等造成电网频率波动事故,调频能力不足。为解决此问题,提出了一种耦合控制超临界中间再热机组高压、中压调节阀参与电网一次调频的控制策略。在MATLAB/SIMULINK仿真平台搭建了超临界中间再热机组模型,基于实测数据采用直接LMS和间接LMS对模型中的未知参数进行辨识并模拟机组参与一次调频。仿真结果表明:采用的直接LMS和间接LMS两种方法均具有很高的辨识精度,同时控制高、中压调节阀并加入前馈作用时能减小机械功率输出的超调量,且能快速、稳定及安全地响应电网一次调频要求;不同条件下的仿真试验结果表明,合理拟合模型中的参数,可以使一次调频性能得到显著改善。     

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.     

有机工质低温余热发电系统多目标优化设计

针对现有有机朗肯循环单目标优化设计的局限性,从热力性、经济性等多方面对有机工质低温余热发电系统进行多目标优化设计.以系统效率最大和总投资费用最小为目标函数,选取透平进口温度、透平进口压力、余热锅炉节点温差、接近点温差和冷凝器端差等5个关键热力参数作为决策变量,利用非支配解排序遗传算法(NSGA-II)分别对采用R123、R245fa和异丁烷的有机工质余热发电系统进行多目标优化,获得不同工质的多目标优化的最优解集(Pareto最优前沿),并采用理想点辅助法从最优解集中选择出最优解及相应的系统最佳热力参数组合.结果表明:在给定余热条件下,从热力性能和经济性两方面考虑,R245fa是最优的有机工质,从多目标优化的最优解集中选择出的最佳效率为10.37%,最小总投资费用为455.84万元.     

长叶片动频及动应力遥测设备研制成功

东方汽轮机厂委托西安交通大学承担妁“长叶片动频及动应力遥测设备”已研制成功。工988年8月17日在西安交通大学通过省局级鉴定。该设备是在孟庆集教授主持下,由西安交通大学涡轮,电工、元件和信息与系统教研室共同完成的。长叶片的制造技术标志着一个国     

一次调节抽汽汽轮机调节系统自整性的研究

本文利用现代控制理论的方法,推导建立了一次调节抽汽式汽轮机调节系统的自整条件,并通过计算机仿真试验证明了自整条件的正确性。结果说明:只要满足静态自整和第一动态自整(即电负荷变化对热负荷没有影响),即可认为满足了全面自整。此时,不仅能消除电负荷与热负荷之间的相互干扰,而且消除了甩电负荷之后可能出现的反调,减小了动态超速,增加了机组的安全性;对于国内的典型系统,在不改变系统总体结构的条件下,也能实现动态自整的要求,对系统的设计和改进有一定的指导作用。     

BP网络在汽轮机调节系统参数估计中的应用研究

将ＢＰ网络应用于汽轮机调节系统的参数辨识，训练与测试结果表明，ＢＰ网络在系统参数评估时具有较高的可靠性和估计精度，误差在５％以内的置信度达９０％以上。     

中间再热抽汽式汽轮机DEH控制系统的响应特性研究

对采用DEH控制系统的中间再热抽汽式汽轮机热电负荷的自整性进行了分析,对不同控制模式下系统的负荷适应性进行了研究。结果表明,由于DEH控制系统中PID调节器积分控制作用的存在,能够消除热电荷之间的相互静态干扰。新汽压力扰动时,调节级压力控制回路具有较好的瞬态响应特性;而负荷扰动时,功率控制回路具有较好的动态响应特性。因此,应根据机组的扰动情况选择控制回路。     

超临界汽轮机配汽方式的优化分析

采用CFD方法,以某典型超临界机组为研究对象,研究了不同阀点位置的蒸汽参数变化;对不同顺序阀配汽方式转子受力情况进行了分析对比,确定了最优的顺序阀开启方式;并研究了两类配汽方式下,调节级动叶片所受激振力的不同。所做的工作可以为汽轮机阀门配汽方式的选择提供依据。     

超临界机组参与一次调频对汽轮机寿命影响的研究

本研究针对超临界大功率机组参与电网一次调频对汽轮机寿命损耗的影响进行了研究,建立了不同运行工况下的汽轮机转子疲劳寿命的有限元模型,对超临界机组参与电网一次调频时转子的暂态温度场和弹塑性应力场进行了计算分析,确定了不同变负荷速率和温升速率下、定压与滑压运行工况时汽轮机寿命的损耗。结果表明:负荷变化范围为10%时,危险位置轴表面的最大应力为82.18 MPa,应力变化值为69.18 MPa,轴心处的最大应力小于20 MPa,应力变化值小于17 MPa,应力水平很低,热应力也很小。一次调频对高中压缸各级温度变化以及热应力影响很小,对机组寿命的影响可以忽略,机组可以安全的参与电网的一次调频。