一种新的燃气轮机模型建立与其参数求取.pdf

《一种新的燃气轮机模型建立与其参数求取.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第56卷第2期汽轮机技术V01．56No．22014年4月TURBINETECHN0LOGYApr．2014一种新的燃气轮机模型建立与其参数求取谷俊杰，张永涛，曹喜果(1华北电力大学能源动力与机械工程学院，保定071003；2华北电力大学自动化系，保定071003)摘要：结合Rowen模型的功率控制模块与IEEE模型的温度控制模块构建一种新的燃气轮机模型，利用燃气轮机相关数据来提取该模型中的参数，通过模型参数求取可以较快地理解燃气轮机模型的原理，同时对不同负荷下的不同情形进行仿真，仿真结果与IEEE模型在部分负荷下的仿真结果一致，说明该模型可以用于负

2、荷变动时的工况，这就克服了Rowen模型无法用于部分负荷的缺点与IEEE模型计算复杂的缺点，为燃气轮机模型研究提供一种新的思路。关键词：燃气轮机；数学模型；热动力特性；参数求取；动态仿真分类号：TM711文献标识码：A文章编号：1001—5884(2014)02-0123-05ANovelModelofGasTurbineandtheExtractingoftheParametersGUJun-jie，ZHANGYong-tao，CAOXi-guo(1SchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineering，NorthC

3、hinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China；2AutomatizationDepartment，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：ThispaperformsanewmodelcombinedRowenmodelwithIEEEmodelandextracttheparametersthroughpracticaldata．Finally，itistestedthatthenewmodelisvalidast

4、heconsequenceofthesimulationviamatlab-simulikissimilartoIEEEmode1．ThisillustratesthatthismodelcanbeusedinpartialloadconditionswhichistheshortcomingofRowenmodelandavoidsthecomplexcomputationofIEEEmode1．Therefore，themodelofffersanewthoughtandmethodforthestudyofthegasturbinemode1．

5、Keywords：gasturbine；mathematicalmodeling；parameters；dynamicsimulation0前言燃气发电机组既能减少环境污染，又能起到很好的调峰作用。目前，我国提倡发展分布式能源系统。，以维护电网安全。这些原因使得对燃气机数学模型的研究很有必要。最常用的模型是Rowen提供的简化模型J，后来又考虑了压气机入口可调导叶(IGV)的模型J。IEEE模型_o是用于燃气一蒸汽联合循环的比较完善的数学模型。更多的关于燃图1燃气轮机示意图气透平数学模型的文献可参考[7—12]。简化Rowen模型只内燃烧，之后高速、

6、高温、高压燃气进入燃气透平做功。压气适用于额定工况点附近，IEEE模型可以用于部分负荷，但是机的入口有可调导叶(IGV)，不同工况下IGV的开度不同，运算复杂耗时，本文将Rowen模型的转矩模块与IEEE模型以维持燃气透平在部分负荷下的入口温度和效率不变，IGV的温度模块结合在一起构成新的模型，运用某257MW重型主要受燃气透平的排气温度和负荷的控制。正常运行处于燃气轮机的ISO工况数据求解模型参数，仿真结果得出额定负荷附近的工况，IGV是全开的，而在部分负荷和机组在部分负荷下新模型与IEEE模型具有相同的调节温度效启动时，IGV是部分开启的。燃烧室

7、内的燃烧过程视为定压果，此模型可用于部分负荷的情形。吸热过程。从压气机出来的高压空气约有三分之一进人燃烧室和燃料发生反应，剩下的与燃烧产物混合后进入透平，1燃气轮机和布雷顿循环燃气在2—4级的燃气透平内膨胀做功，一部分功用于带动发电机发电，另一部分带动压气机压缩空气。从燃气透平排图1为重型燃气轮机(HDGT)示意图。处于大气压状态出的高温燃气被通入余热锅炉，余热锅炉产生蒸汽带动汽轮下的空气经过过滤器后被引入压气机，空气和燃料在燃烧室机发电，燃气发电和蒸汽发电组成联合循环(CCP)。收稿日期：2013-06-29作者简介：谷俊杰(1959-)，男，教授

8、，从事热工控制与保护等方面的分析与研究。124汽轮机技术第56卷燃气透平运用布雷顿循环，图2是循环T—s图。