基于联合循环的燃气轮机动态模型与仿真

21世纪火电站发展要求有较高的能源利用效率，较好的经济性并且具有良好的环保性能，即达到能源(energy)、经济（Economy）、环境（Environment）三者结合（3E）。这一要求动摇了目前世界火电站汽轮机长期占统治地位的局面。燃气轮机及其联合循环以比投资费用低、建设周期短、供电效率高、排放污染小的明显优势，将逐步取代传统的汽轮机电站，并会对我国21世纪国民经济的发展和环境保护有重大影响。为了给设计、运行和控制燃气轮机提供全面的理论依据，通过建立燃气轮机的动态模型以研究和预测其特性已成为基础研究和工程应用两方面都很迫切的现实需要。 本文在分析研究国内外有关燃气轮机建模方法的基础之上，以单轴燃气轮机为原型，通过深入分析对象的原理和特点，建立了燃气轮机动态模型。在建模过程中，结合本文建模的目的和重点，对原型作了合理的简化，考虑了压气机抽气对透平叶片的冷却，对压气机和燃气透平按级进行分析和处理，采用模块化建模的方法分别建立了燃气轮机主要部件压气机、燃烧室、燃气透平的动态数学模型，所建模型比集总参数模型具有更好的精确性。 在动态数学模型的基础上，用ACSL语言编写了仿真程序，基于该仿真模型对系统进行了相关的扰动试验。仿真试验的结果符合燃气轮机的原理，正确地反映了燃气轮机的动态特性，符合对象的过程机理。证明了本文建立模型的正确性和合理性。本文建立的燃气轮机仿真模型为燃气轮机的研究和开发提供了一个有用的辅助工具，并丰富和发展了热力系统的建模和仿真技术。