本文關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動壓縮機(jī)組性能仿真研究

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【摘要】：燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動壓縮機(jī)組(簡稱燃驅(qū)壓縮機(jī)組或燃壓機(jī)組)以其卓越的性能和非常經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行費用在天然氣管道輸送中得到廣泛應(yīng)用,對燃驅(qū)壓縮機(jī)組的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性的研究也就變得尤為重要。對燃驅(qū)壓縮機(jī)組進(jìn)行模塊化仿真研究,可以對機(jī)組進(jìn)行多種特性研究,為設(shè)計方案的改進(jìn)提供依據(jù),節(jié)約試驗時間和經(jīng)費。本文以首臺套國產(chǎn)化的30MW級燃驅(qū)壓縮機(jī)組為研究對象,對天然氣出口流量控制模式下的動態(tài)特性進(jìn)行了重點分析。本文主要進(jìn)行的工作如下:首先,基于模塊化建模思想,建立燃驅(qū)壓縮機(jī)組各部件的非線性數(shù)學(xué)模型,充分考慮部件間的容積慣性、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣性。采用多維插值法對壓氣機(jī)特性和離心壓縮機(jī)特性進(jìn)行處理。其次,建立基于Matlab/SIMULINK仿真平臺的燃驅(qū)壓縮機(jī)組各部件及總體仿真模型。充分考慮壓氣機(jī)的防喘放氣、冷卻抽氣和渦輪冷卻摻混等熱力過程以及超速放氣,離心壓縮機(jī)的防喘回流等,采用串級PID控制方法對天然氣出口流量進(jìn)行控制。然后,對燃驅(qū)壓縮機(jī)組模型進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)仿真計算,對照西氣東輸煙墩站現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù),驗證了模型的準(zhǔn)確性,進(jìn)而進(jìn)行了變工況仿真計算和分析。最后,對燃驅(qū)壓縮機(jī)組模型進(jìn)行了動態(tài)仿真計算,重點分析了模型在天然氣外輸流量設(shè)置值變化、離心壓縮機(jī)入口壓力溫度變化、下游管網(wǎng)壓力變化時機(jī)組各主要參數(shù)的動態(tài)響應(yīng)。針對工藝管道對機(jī)組動態(tài)響應(yīng)的影響,對模型做了適當(dāng)優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：燃?xì)廨啓C(jī) 離心壓縮機(jī) 仿真研究 動態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE974;TK473
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 燃驅(qū)壓縮機(jī)組研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-13
• 1.2.1 燃?xì)廨啓C(jī)仿真研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 離心壓縮機(jī)負(fù)載仿真研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容13-15
• 第二章 燃驅(qū)壓縮機(jī)組數(shù)學(xué)模型建立15-39
• 2.1 天然氣增壓站及燃驅(qū)壓縮機(jī)組流程介紹15-17
• 2.2 燃?xì)廨啓C(jī)部件數(shù)學(xué)模型17-26
• 2.2.1 進(jìn)氣過濾器及進(jìn)氣道數(shù)學(xué)模型17-18
• 2.2.2 壓氣機(jī)數(shù)學(xué)模型18-20
• 2.2.3 燃燒室數(shù)學(xué)模型20-21
• 2.2.4 渦輪數(shù)學(xué)模型21-23
• 2.2.5 容積模塊數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.2.6 轉(zhuǎn)子數(shù)學(xué)模型24
• 2.2.7 排氣道模型24-25
• 2.2.8 放氣模型25-26
• 2.3 工質(zhì)熱物性的處理26-29
• 2.3.1 空氣的熱力性質(zhì)26-27
• 2.3.2 燃?xì)獾臒崃π再|(zhì)27-28
• 2.3.3 天然氣的熱力性質(zhì)28-29
• 2.4 壓氣機(jī)和渦輪特性處理29-30
• 2.5 渦輪冷卻的簡化處理30-31
• 2.6 天然氣離心壓縮機(jī)負(fù)載模塊31-37
• 2.6.1 離心壓縮機(jī)數(shù)學(xué)模型31-34
• 2.6.2 工藝管道數(shù)學(xué)模型34-35
• 2.6.3 閥門流量計數(shù)學(xué)模型35-37
• 2.7 機(jī)組串級PID控制模型37-38
• 2.8 本章小結(jié)38-39
• 第三章 燃驅(qū)壓縮機(jī)組仿真模型建立與驗證39-52
• 3.1 燃?xì)廨啓C(jī)仿真模型39-44
• 3.1.1 低壓壓氣機(jī)仿真模型39-40
• 3.1.2 高壓壓氣機(jī)仿真模型40-41
• 3.1.3 高壓渦輪仿真模型41
• 3.1.4 低壓渦輪仿真模型41-42
• 3.1.5 動力渦輪仿真模型42
• 3.1.6 燃燒室仿真模型42-43
• 3.1.7 容積模塊仿真模型43
• 3.1.8 轉(zhuǎn)子仿真模型43-44
• 3.1.9 燃料流量PID仿真模型44
• 3.2 離心壓縮機(jī)負(fù)載仿真模型44-47
• 3.2.1 離心壓縮機(jī)仿真模型44-45
• 3.2.2 工藝管道仿真模型45-46
• 3.2.3 閥門流量計仿真模型46
• 3.2.4 天然氣流量PID仿真模型46-47
• 3.3 燃驅(qū)壓縮機(jī)組仿真模型47-48
• 3.4 仿真模型準(zhǔn)確性驗證48-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 燃驅(qū)天然氣壓縮機(jī)組仿真與分析52-81
• 4.1 燃驅(qū)壓縮機(jī)組變工況性能分析52-55
• 4.2 燃驅(qū)壓縮機(jī)組動態(tài)特性分析55-77
• 4.2.1 天然氣外輸流量設(shè)定值變化對燃驅(qū)壓縮機(jī)組的影響55-60
• 4.2.2 離心壓縮機(jī)入口壓力變化對燃驅(qū)壓縮機(jī)組的影響60-66
• 4.2.3 下游管網(wǎng)壓力變化對燃驅(qū)壓縮機(jī)組的影響66-71
• 4.2.4 離心壓縮機(jī)入口溫度變化對燃驅(qū)壓縮機(jī)組的影響71-77
• 4.3 燃驅(qū)壓縮機(jī)組模型優(yōu)化與結(jié)果分析77-80
• 4.4 本章小結(jié)80-81
• 結(jié)論81-83
• 致謝83-84
• 參考文獻(xiàn)84-89
• 附錄（一） 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文89

【相似文獻(xiàn)】

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