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本文主要研究中冷回热燃气轮机换热器的动态特性及其对机组的影响。
本文作者在质量、动量和能量守恒方程的基础上,把单个工质微元体作为一个阻性和一个容性环节串接来处理,由此把压力和流量的偏微分方程转化为常微分方程,形式简单,求解方便。模型考虑了工质的可压缩性、变物性以及变换热系数的影响,具有较高的精度。针对EASY5的特殊语法规范,建立相应的换热器仿真模型,在EASY5仿真平台上进行仿真实验,取得良好效果。
本文应用模块化建模方法,建立了非迭代的中冷回热燃气轮机非线性模型。燃气轮机物理分界明确,可分为压气机、燃烧室、涡轮、中冷器和回热器等等,以基本部件和代表流动连接段的容积环节为单元建立模型,合理解决了模块的划分和连接组合问题,避免了流量和压力的迭代运算。
最后作者在EASY5仿真平台上建立了完整的中冷回热燃气轮机系统仿真模型,设计控制策略,进行仿真实验。稳态仿真结果证实了中冷回热燃气轮机在部分负荷时优良的油耗特性,动态仿真结果显示了机组在负荷变化时各主要性能参数的变化规律,为改善控制规律,提高机组的运行效率提供参考。