一种考虑变几何特性的重型燃气轮机建模方法.pdf

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1、第34卷第3期动力工程学报VoI_34NO．32O14年3月JournalofChineseSocietyofPowerEngineeringMar．2Ol4文章编号：1674—7607(2014)03—0200—05中图分类号：TK474．7文献标志码：A学科分类号：470．30一种考虑变几何特性的重型燃气轮机建模方法付云鹏，黄宜坤，张会生，苏明(上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240)摘要：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

2、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．关键词：重型燃气轮机；变几何特性；变工况性能计算；仿真模型AModelingMethodforHeavyGasTurbinesConsideringVariable—geometryCharacteristicsFUYunpeng，HUANGYikun，ZHANGHuisheng，SUMing(SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，Ch

3、ina)Abstract：Basedontraditionalsimulationmodelofgasturbines，bycomparingandanalyzingthegastur—bineperformancebetweencalculationresultsandexperimentalmeasurements，theeffectsofanglechangeofadjustableinletguidevane(IGV)onthegasturbineperformancewerequantitativelyobtained，andthusanimprovedsimulationmodeo

4、fheavygasturbineswasconstructedconsideringtheeffectsofIGVanglechangeonthegasturbineperfomrance．Resultsshowthatthesteadystatesimulationresultsagreewellwithexperimentaldata，exactlyindicatingtherelationshipbetweenrunningparametersandthepowerofgasturbine。thereforethemodelmaybeusedtotheanalysisofrelevant

5、dynamiccharacteristicsandtothedesignofcorrespondingcontrolsystemsofgasturbines．Keywords：heavygasturbine；variable—geometrycharacteristic；off—designperformancecalculation；simu一1ationmodel近年来，重型燃气轮机的性能参数不断提高，数保密和试验条件的限制，厂商提供的特性数据非常字控制系统快速发展，数字仿真在燃气轮机设计、变有限，变几何压气机的非设计工况特性估算非常困工况性能计算、运行人员培训及控制系统开发过程难，按照传

6、统的建模方法_l进行燃气轮机系统仿真中所起的作用越来越重要．作为燃气轮机的关键部的难度大大增加．件，高压比、变几何多级轴流压气机的性能直接影响为解决压气机几何形态变化后燃气轮机机组性燃气轮机以及整个联合循环机组的运行特性．受到能计算的问题，笔者在传统燃气轮机建模方法的基收稿日期：20130710修订日期：20l3一O8—19基金项目：上海市科委重大研究计划资助项目(09DZ1200702)作者简介：付云鹏(1988一)，男，黑龙江齐齐哈尔人，硕士研究生，研究方向为：燃气轮机及其控制系统的建模与仿真电话(Te1．)：18717794657；E—mail：fuyunpeng@sjtu．edu．cn

7、．第3期付云鹏，等：一种考虑变几何特性的重型燃气轮机建模方法础上，提出了一种考虑变几何特性的重型燃气轮机式中：T为压气机人口温度，K；P为压气机人口压建模方法．力，Pa；p为压气机人口折合质量流量；1~／T11传统燃气轮机模型的建立为压气机入El折合转速；7r为压气机的压比；卵为规定燃气轮机额定工况下对应的压气机进口可压气机的绝热压缩效率．转导叶(IGV)开度为100，与其相对的IGV可以透平特性