DSG型抛物面槽式太阳能热电站热力系统实时动态仿真模型研究

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。     

基于MATLAB/Simulink的微燃机热力模型研究

通过分析微燃机热力过程及微燃机变工况特性模型,与微燃机基础模型进行耦合形成可预测微燃机在不同环境温度、不同背压条件下关键热力性能参数输出的微燃机热力模型。以微型热电冷联产系统(CCHP)C30型微燃机为例,将其微燃机发电量、烟气温度、烟气质量流量的测试值与仿真结果进行对比。结果表明,微燃机热力模型能较好地反映其在不同环境温度和背压条件下的热力性能,且计算效率较高。     

AA-CAES系统建模与储能阶段的热力特性

为了研究AA-CAES系统的热力特性,在500 k W-TICC系统的基础上设计了20 MW先进绝热压缩空气储能系统的热力模型,采用集中参数法建立了系统的动态数学模型,再以理论建模和数字仿真的方法研究了先进绝热压缩空气储能系统储能阶段动态特性。分析了压气机环节、换热器环节、储气罐环节和储热罐环节的动态特性,以及压气机进口流量变化导致系统各个设备参数变化的特性。仿真结果表明,第一级压气机比较稳定,二三级压气机波动较大,进气流量对各级换热器的出口冷工质和压气机的耗功影响较大,储气室内气体的温度变化比较平缓。     

微型燃气轮机分布式能源系统动态能耗分析与优化应用

对设备投资较高的微型燃气轮机(微燃机)分布式能源系统,其基于动态能耗的分析非常重要。通过建立微燃机热力数学模型,预测并分析了不同环境温度下微燃机的性能参数变化;在该系统现有配置基础上尝试增加了补燃配置,分别作了动态能耗计算,并与常规空调系统相比较进行了运行经济性分析。分析表明,微燃机分布式能源系统须在适当的系统配置及合理的工况下运行。     

大容量余热锅炉动态模型的研究与应用

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。     

变几何多级轴流式压气机特性估算

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。     

700MW级多轴燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉的动态特性

介绍了一套700MW级多轴布置的燃气-蒸汽联合循环机组及其余热锅炉的热力系统。根据余热锅炉受燃机影响大且经常大幅变工况运行的特点,总结了其动态特性,并给出了燃机排烟温度和流量、锅炉给水量和减温水量以及锅炉排烟温度等重要参数随燃机负荷变化的规律。从安全性和经济性角度出发,讨论了余热锅炉运行过程中防止蒸汽超温和受热面低温腐蚀等几个关键问题的控制要点。     

核电机组汽轮机本体动态仿真模型研究

基于众多大容量核电机组陆续投运、有经验的运行值班员匮乏、仿真培训系统核心技术为国外所掌控等尴尬现状,自主研究开发了具有一定通用性的核电机组汽轮机本体系统实时动态仿真模型。仿真试验表明:该模型具有较强的工程实用价值,为核电机组全范围、全工况实时动态仿真模型的自主研发进行了有益的探索。     

基于SIS的燃气-蒸汽联合循环机组在线性能计算的研究与应用

基于火力发电厂厂级监控信息系统(SIS),并根据DL/T 904-2004《火力发电厂技术经济指标计算方法》中规定的燃气-蒸汽联合循环机组主要经济性指标,对M701F型燃气-蒸汽联合循环机组进行了在线性能计算.针对无燃气轮机(燃机)排气流量测点的机组提出了采用余热锅炉热平衡计算方法计算燃机排气流量等在线计算方法,将计算结果与设计工况下的指标进行比较,其相对误差＜1％,表明基于SIS的无燃机排气流量测点的机组在线性能计算方法能够实时准确地反映机组的实际运行工况.     

基于机理仿真拓展的电厂热力系统数据代理映射模型构建方法

电厂系统高精度映射模型是智慧电厂先进调度控制的核心技术,传统现场试验获取数据的方法成本高、时间长,而在线机理模型仿真依赖高成本的仿真系统。文中提出一种基于机理仿真拓展的电厂热力系统数据代理映射模型构建方法。首先离线建立热力系统的结构机理映射模型,通过有限试验工况的运行数据对模型进行辨识修正;构建所需多工况条件,采用仿真系统运行高精度机理映射模型获得拓展的多工况运行样本数据;基于多工况运行样本数据,采用数据建模方法建立热力系统的数据代理映射模型,并脱离机理仿真系统加以运用。以某热电联产机组为案例的分析表明,基于神经网络建立的数据代理映射模型与机理映射模型计算结果的误差在1%以内,具有较高的一致性。     

贫燃催化燃烧燃气轮机的燃烧与系统性能分析

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。     

基于加权最小绝对值的电-气综合能源系统抗差状态估计

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。     

一种燃气轮机轴流压气机通流设计方法研究

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。     

发电用燃气轮机的非线性数学建模及稳定性分析

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。     

基于直流电机的风力机仿真

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。     

燃气轮机及其控制系统的综合建模研究

应用机理分析建模和灰箱建模相结合的方法,建立了单轴燃气轮机发电机组及其控制系统的数学模型。以GEMS9001E型燃气轮机发电机组为对象,在Matlab/Simulink仿真平台上建立了相应的模型并进行了仿真研究和分析。结果证明此模型能够与实际运行情况很好地吻合,可用于仿真系统的构建、系统控制策略的研究及系统动态性能的分析等。     

旋转式压缩机消音器内压力脉动研究

E680i手机可与电脑通过USB线进行连接，但为了减少使用USB线给电池充电的次数，延长电池寿命，我们也可以通过蓝牙进行连接，下面就介绍使用蓝牙进行连的方法。     

核电机组二回路建模与动态仿真

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。     

燃料气压缩机在微型燃气轮机的配套应用

简要讨论了燃料气压力对微型燃气轮机性能的影响,介绍了与微型燃气轮机配套使用的燃料气压缩机的发展状况.结合天然气输配系统中管道设计压力与用户端压力的实际情况,探讨了燃料气压缩机管道压力对微型燃气轮机项目决策的影响以及提出了配备燃料气压缩机的一些建议.