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采用模块化建模方法研究了无蓄热装置再循环方式直接产生蒸汽型抛物面槽式太阳能热动力发电站(solar thermal power plant using direct steam generation in parabolic trough collectors filed,DSG-PTCs-STTP)热力系统动态仿真模型。依照守恒定律和热力学、传热学、流体力学等基本关系式,在一定简化条件下,研究了抛物面槽式聚光集热系统的聚光器、预热段、蒸发段、过热段及汽水缓冲分离器的数学模型,结合其他已有的仿真模型(如流体网络、汽轮机、凝汽器、除氧器、水泵、发电励磁等过程及设备模型等),建立了完整的DSG-PTCs-STTP热力系统实时动态仿真模型。仿真试验表明所开发的仿真模型能够正确反映研究对象热力系统动态特性和全工况运行过程,模型运算稳定可靠。可用于DSG-PTCs-STTP机组实时仿真系统的开发,还可为机组运行特性研究和控制系统验证提供良好的非线性对象模型。 相似文献
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大容量余热锅炉动态模型的研究与应用 总被引:9,自引:3,他引:9
采用模块化建模方法开发了非补燃型三压再热余热锅炉动态仿真数学模型。根据余热锅炉的工作机理和特性,以能量和质量守恒原理为基础,详细论述了其内部蒸发器系统和单相介质换热器的数学模型算法,并结合其它相关模块算法(如流网、容积算法等),利用华北电力大学STAR-90仿真系统开发平台,建立了9F级燃气-蒸汽联合循环机组非补燃型三压再热余热锅炉的实时仿真模型。仿真试验表明所开发的数学模型能够正确反映对象的动态特性,具有较高的静态精度和良好的通用性,可为联合循环机组仿真系统的开发及大型余热锅炉控制系统的设计提供了有利的理论工具。 相似文献
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变几何多级轴流式压气机特性估算 总被引:1,自引:0,他引:1
由于涉及到变几何工况,燃气轮机系统仿真中压气机低转速工况特性计算最为困难,计算压气机的变几何特性具有重要的意义。利用级叶栅的实验特性,推导出模型级轮周功及效率特性在变几何前后的对应关系。在由压气机总特性辨识出模型级定几何特性的基础上,估算模型级变几何特性,从而可由级堆叠方法计算出压气机在变几何工况下的总特性。新方法考虑到工质密度和转速变化对压气机特性的影响,改进了相似理论并使其可应用于可压缩流体计算中。与试验结果对比表明,新的估算方法可以满足燃气轮机系统仿真的精度要求。 相似文献
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为定量分析燃气-蒸汽联合循环机组性能劣化程度,提出机组在不同负荷下的性能-时间劣化研究模型。基于PG 9351FA型联合循环机组历史运行数据,利用GA-BP神经网络建立各年份燃气轮机效率及联合循环效率预测模型。在THERMOFLEX仿真软件中建立联合循环全工况物理模型,研究压气机和透平不同劣化程度对系统性能的影响。结果表明:基于数据驱动的系统效率预测模型的测试集相对误差均在3.5%以内,且相关系数R值均高于0.9,模型泛化能力较好;同一负荷下燃气轮机效率和联合循环效率逐年降低,机组A级检修对其高负荷工况下的效率有较明显恢复;透平劣化对机组性能的影响大致为压气机劣化的2倍。本文工作可为劣化机理的研究提供理论指导,具有工程应用价值。 相似文献
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贫燃催化燃烧燃气轮机的燃烧与系统性能分析 总被引:1,自引:1,他引:0
介绍了贫燃催化燃烧燃气轮机系统的流程及特点。应用改进一维塞流数学模型,进行催化燃烧数值模拟,并用试验进行验证,分析催化燃烧的影响因素。在Aspen Plus软件中建立了系统模型,选择3个独立设计变量,即压气机压比、回热器回热度以及透平入口温度,进行系统性能分析。得到的主要结论有:在回热度及透平入口温度一定的情况下,随着压比的增加,燃烧室入口温度降低。为保证甲烷转化率,增加了甲烷浓度,从而降低了系统热效率。合理优选透平入口温度,对系统优化设计至关重要。透平入口温度及压比一定的工况下,回热度越低,系统热效率越低;在回热度一定且小于临界值时,压比越大,对催化燃烧的影响越大。 相似文献
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基于加权最小绝对值的电-气综合能源系统抗差状态估计 总被引:1,自引:0,他引:1
天然气可大规模存储的特性及电制氢技术的支撑使得电—气综合能源系统受到了国内外的普遍关注。为实现对电—气综合能源系统的全面、实时和精确感知,需要构建电—气综合能源系统状态估计(IES-SE),而IES-SE依赖于电—气耦合模型建模、压缩机支路建模及电—气两种能流的联合估计建模。在电—气耦合模型建模方面,引入了燃气轮机和电制氢机组以考虑电—气两种能流的双向转化;在压缩机支路建模方面,提出一种新的压缩机约束模型,不仅可考虑压缩机元件对气压的约束,也可考虑燃气压缩机的耗气量。在此基础上,构建了基于加权最小绝对值的电—气综合能源系统抗差状态估计模型,并给出了其求解方法。仿真算例验证了所提出的电气耦合模型、压缩机支路模型及电—气IES-SE的有效性。 相似文献
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随着燃气轮机国产化率的提高,开发具有自主知识产权的燃气轮机轴流压气机通流设计软件成为重要任务。在分析了轴流压气机通流设计方法和流程后,提出以反动度和压比作为压气机整体计算的迭代收敛参数,以平均半径和熵增作为各级计算的迭代收敛参数,算得轴流压气机各级的热力参数和几何尺寸;基于Visual C#开发出燃气轮机轴流压气机通流初步设计程序,可输出基于SolidWorksAPI函数的宏文件,在SolidWorks环境下自动生成所设计压气机的三维参数化模型。程序的计算结果与某型燃气轮机轴流压气机的实际参数对比,轴截面各项几何尺寸的计算值与实际值吻合较好,证明本程序能满足工程应用。 相似文献
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发电用燃气轮机的非线性数学建模及稳定性分析 总被引:2,自引:0,他引:2
针对发电用单轴燃气轮机这样大型复杂且具有极强非线性的热能动力系统,以热力学理论机理分析的方法建立了系统的非线性状态空间方程,提出了有效的基于模型变换的Lotka-Volterra模型的系统稳定性数学分析方法。建立的模型对研究燃机系统性能和燃机控制特点、算法及控制系统设计提供了极大的基础条件,对燃气轮机的控制研究具有基础性价值。仿真试验证明了建立的模型的正确性和有效性。该文提出的建模方法可扩展应用于研究其他结构类型的燃机,如双轴的或带有回热器的燃气轮机系统。 相似文献
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基于直流电机的风力机仿真 总被引:1,自引:0,他引:1
以风力机能量转换原理为基础,建立了风力机运行特性的数学模型。以该模型为研究对象,详细分析了直流电动机模拟风力机的控制策略及仿真方法,并在Matlab环境下组建了风力机特性模拟系统,利用该系统给出了在不同风速下的仿真输出特性曲线。仿真结果表明,采用PI调节的电流闭环算法的风力机特性模拟方案,具有较高的精确度及较快的动态响应,可以方便地应用于实验室环境下风力发电技术的研究。 相似文献
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基于物理规律采用了非线性模块化建模的方法,对压水堆核电机组主蒸汽系统、凝结水给水系统和汽轮机通流部分等二回路系统建立了动态模型。考虑了蒸汽的可压缩性、非平衡两相热交换等因素,利用流体网络软件求解微分方程与代数方程以实现仿真。将二回路与一回路系统集成后进行测试验证。仿真结果表明模型精度取决于模块划分的程度,通过精选算法与模块适当的划分,可以获得实时仿真系统所需要的精度。 相似文献