本文關(guān)鍵詞：重型燃氣輪機空氣冷卻控制系統(tǒng)建模與性能研究

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【摘要】：隨著我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和環(huán)境壓力的增加,重型燃氣輪機作為高效節(jié)能的動力裝置在發(fā)電領(lǐng)域特別是在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的應用上得到了越來越多的重視。現(xiàn)代重型燃機二次空氣約占空氣總通流量的20%左右,對燃機的整體性能有著不可忽略的影響,因而有效地提高二次空氣的冷卻作用是改善燃機性能的重要手段之一�？諝饫鋮s控制系統(tǒng)是為了實現(xiàn)對透平高溫部件高效冷卻而對燃機二次回路空氣量進行控制的系統(tǒng)。本文運用系統(tǒng)仿真建模的方法對空氣冷卻控制系統(tǒng)進行了研究。為了實現(xiàn)空氣冷卻控制系統(tǒng)的的閉環(huán)控制,本文首先對燃氣輪機進行了建模研究,利用Simscape仿真平臺,創(chuàng)建了燃氣輪機通用模塊庫,利用庫搭建了燃機模型,并結(jié)合V64.3燃機的性能結(jié)果驗證了燃機模型的有效性,同時初步分析了二次空氣的冷卻作用。為了研究空氣冷卻控制系統(tǒng)的特性,分別編寫并搭建了電動、液壓、氣動三類執(zhí)行器以及流量控制閥模型,并對三類執(zhí)行器進行了仿真模型的準確性驗證。在上述工作的基礎上,采用簡化的重型燃機模型,分別搭建了基于三類執(zhí)行器的空氣冷卻控制系統(tǒng),并針對各自的結(jié)構(gòu)特點進行了性能分析。為進一步研究空氣冷卻控制系統(tǒng)的作用,搭建了完整的系統(tǒng)模型,通過變工況仿真實驗,分析了空氣冷卻控制系統(tǒng)對重型燃機性能的影響。
【關(guān)鍵詞】：二次空氣 控制系統(tǒng) 燃氣輪機 建模 Simscape
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK473
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 空氣冷卻控制系統(tǒng)研究方法10-12
• 1.3 重型燃氣輪機建模研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 執(zhí)行器建模研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5 二次空氣系統(tǒng)研究現(xiàn)狀14
• 1.6 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 1.7 小結(jié)15-16
• 第二章 重型燃氣輪機建模16-37
• 2.1 軟件平臺介紹16-18
• 2.2 西門子燃氣輪機18-19
• 2.3 燃機建模基本假設19-22
• 2.4 燃機模塊化建模22-33
• 2.4.1 進出口模塊22
• 2.4.2 壓氣機級模塊22-25
• 2.4.3 燃燒室模塊25-26
• 2.4.4 混合模塊26-27
• 2.4.5 透平級模塊27-29
• 2.4.6 容積模塊29-30
• 2.4.7 轉(zhuǎn)子模塊30-31
• 2.4.8 管阻模塊31-32
• 2.4.9 負載模塊32
• 2.4.10 傳感器模塊32-33
• 2.5 燃機通用模塊庫33
• 2.6 燃機模型有效性驗證33-35
• 2.7 小結(jié)35-37
• 第三章 執(zhí)行器與流量控制閥建模37-64
• 3.1 西門子空氣冷卻控制系統(tǒng)37-38
• 3.2 電動執(zhí)行器建模38-46
• 3.2.1 電動執(zhí)行器特性38-39
• 3.2.2 三相異步電機模塊39-43
• 3.2.3 電氣輔助模塊43-44
• 3.2.4 蝸輪蝸桿模塊44-45
• 3.2.5 電動執(zhí)行器模型驗證45-46
• 3.3 液壓執(zhí)行器建模46-53
• 3.3.1 液壓執(zhí)行器特性46-47
• 3.3.2 伺服閥模塊47-49
• 3.3.3 液壓缸模塊49-50
• 3.3.4 液壓輔助模塊50-51
• 3.3.5 機械轉(zhuǎn)換模塊51
• 3.3.6 液壓執(zhí)行器模型驗證51-53
• 3.4 氣動執(zhí)行器建模53-58
• 3.4.1 氣動執(zhí)行器特性53
• 3.4.2 比例控制閥模塊53-55
• 3.4.3 氣動缸模塊55-56
• 3.4.4 氣動輔助及機械轉(zhuǎn)換模塊56-57
• 3.4.5 氣動執(zhí)行器模型驗證57-58
• 3.5 流量控制閥建模58-63
• 3.5.1 控制閥調(diào)節(jié)特性58-61
• 3.5.2 流量控制閥模塊61-63
• 3.6 小結(jié)63-64
• 第四章 空氣冷卻控制系統(tǒng)仿真與性能研究64-80
• 4.1 基于三類執(zhí)行器的系統(tǒng)仿真研究64-75
• 4.1.1 基于電動執(zhí)行器的系統(tǒng)仿真分析64-68
• 4.1.2 基于液壓執(zhí)行器的系統(tǒng)仿真分析68-72
• 4.1.3 基于氣動執(zhí)行器的系統(tǒng)仿真分析72-75
• 4.2 系統(tǒng)對燃機性能影響的仿真研究75-79
• 4.3 小結(jié)79-80
• 第五章 總結(jié)與展望80-81
• 5.1 工作總結(jié)80
• 5.2 工作展望80-81
• 參考文獻81-85
• 致謝85-86
• 攻讀學位期間的學術(shù)成果86-88

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1 蔣洪德;;加速推進重型燃氣輪機核心技術(shù)研究開發(fā)和國產(chǎn)化[J];動力工程學報;2011年08期

2 蔣洪德;;重型燃氣輪機的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J];熱力透平;2012年02期

3 劉紅;蔡寧生;;重型燃氣輪機技術(shù)進展分析[J];燃氣輪機技術(shù);2012年03期

4 洪啟祥;劉麗華;何海洋;;重型燃氣輪機典型件的加工[J];科技創(chuàng)新與應用;2014年02期

5 劉尚明;何皚;蔣洪德;;重型燃氣輪機控制發(fā)展趨勢及未來關(guān)鍵技術(shù)[J];熱力透平;2013年04期

6 李志廣;發(fā)展我國重型燃氣輪機產(chǎn)業(yè)的可行技術(shù)途徑[J];航空發(fā)動機;2000年03期

7 李文俊;代吉民;姜海濤;;重型燃氣輪機殼體的裝配與焊接[J];金屬加工(熱加工);2008年22期

8 蒲星星;劉尚明;張文杰;魏成亮;蔣洪德;;一種重型燃氣輪機通用模型的建立[J];熱力透平;2012年01期

9 劉冰;彭淑宏;;某重型燃氣輪機動態(tài)建模及性能仿真研究[J];計算機仿真;2012年09期

10 蔡樂;杜鑫;王松濤;周遜;;某重型燃氣輪機壓氣機頂切方法的數(shù)值模擬[J];中國電機工程學報;2012年32期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王鐵軍;;重型燃氣輪機制造中的若干基礎力學問題[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

2 葛慶;;某重型燃氣輪機轉(zhuǎn)子動力特性計算研究[A];中國動力工程學會透平專業(yè)委員會2013年學術(shù)研討會論文集[C];2013年

3 謝永慧;鄧實;張荻;豐鎮(zhèn)平;漆小兵;趙世全;王為民;;重型燃氣輪機透平高壓葉片熱流固耦合及概率壽命研究[A];中國動力工程學會透平專業(yè)委員會2010年學術(shù)研討會論文集[C];2010年

4 劉星;李克安;唐駕時;溫紀云;;重型燃氣輪機鑄造機匣的強度與剛度分析[A];全國先進制造技術(shù)高層論壇暨第九屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)研討會論文集[C];2010年

5 徐瑋;呂永;權(quán)立寶;;某型重型燃氣輪機蒸汽冷卻透平靜葉片結(jié)構(gòu)設計和數(shù)值模擬[A];科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展（A卷）——第七屆沈陽科學學術(shù)年會暨渾南高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇文集[C];2010年

6 蒲星星;劉尚明;張文杰;魏成亮;蔣洪德;;一種重型燃氣輪機通用模型的建立[A];中國動力工程學會透平專業(yè)委員會2011年學術(shù)研討會論文集[C];2011年

7 葛慶;;某重型燃氣輪機轉(zhuǎn)子動力特性計算研究[A];中國動力工程學會透平專業(yè)委員會2013年學術(shù)研討會——S02燃氣輪機論文集[C];2013年

8 袁奇;高進;李浦;劉洋;豐鎮(zhèn)平;;重型燃氣輪機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及動力學特性研究綜述[A];中國動力工程學會透平專業(yè)委員會2013年學術(shù)研討會論文集[C];2013年

9 車紅云;;重型燃氣輪機缸體的鑄造[A];首屆中國大型鑄鍛件制造技術(shù)發(fā)展論壇論文集[C];2006年

10 李景波;;某型重型燃機調(diào)試排故研究[A];科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展（A卷）——第七屆沈陽科學學術(shù)年會暨渾南高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇文集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者　 石珊珊;中國首臺9E重型燃氣輪機竣工發(fā)運[N];中國工業(yè)報;2006年

2 記者 鄭惠華邋通訊員 劉晨虹;秦皇島哈動力為北京電廠成功組裝重型燃氣輪機[N];河北經(jīng)濟日報;2007年

3 通訊員　王悅 本報記者　劉國棟;863重型燃氣輪機“沈陽造”[N];沈陽日報;2006年

4 ;我國首臺重型燃氣輪機組裝發(fā)運[N];黑龍江日報;2004年

5 記者 趙冉;中電聯(lián)合重型燃氣輪機技術(shù)有限公司在上海揭牌[N];中國電力報;2014年

6 ;遼寧裝備制造業(yè)增添“重量級”項目[N];遼寧日報;2003年

7 毛慶;全國首臺9E重型燃氣輪機在寧誕生[N];南京日報;2006年

8 齊智杰;哈中標“863”重型燃氣輪機項目[N];黑龍江經(jīng)濟報;2008年

9 董芝會 劉國華 記者 羅冰;首臺重型燃氣輪機通過評審[N];科技日報;2004年

10 德信;新型保溫產(chǎn)品成功應用于重型燃氣輪機[N];中國建材報;2010年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 蒲星星;基于模型的重型燃氣輪機氣路故障診斷研究[D];清華大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 許萌萌;重型燃氣輪機空氣冷卻控制系統(tǒng)建模與性能研究[D];上海交通大學;2015年

2 楊玉奇;地面重型燃氣輪機壓氣機高性能葉型優(yōu)化設計及流動機理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

3 王娥;考慮轉(zhuǎn)捩影響的地面重型燃氣輪機壓氣機葉型優(yōu)化設計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

4 韓雷;重型燃氣輪機轉(zhuǎn)子切削加工工藝與變形控制[D];上海交通大學;2009年

5 楊海峰;某重型燃氣輪機燃燒特性的數(shù)值分析[D];沈陽航空航天大學;2014年

6 翟維闊;某重型燃氣輪機壓力霧化噴嘴性能試驗研究及統(tǒng)計分析[D];沈陽航空工業(yè)學院;2009年

7 郭健;重型燃氣輪機轉(zhuǎn)子支架切向支承研究[D];新疆大學;2009年

8 何愛民;重型燃氣輪機齒輪箱關(guān)鍵技術(shù)研究與設計開發(fā)[D];南京理工大學;2010年

9 薛興旭;某型重型燃氣輪機第二級動葉冷卻結(jié)構(gòu)改進及數(shù)值模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

10 朱東華;地面重型燃氣輪機壓氣機亞音級氣動優(yōu)化設計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

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本文編號：929419