基于Modelica的回热型微型燃气轮机动态模拟

杨帆; 张士杰; 魏胜利; 赵丽凤

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基于Modelica的回热型微型燃气轮机动态模拟

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以Bowman TG80微型燃气轮机为研究对象,采用模块化的建模方法,基于Modelica/Dymola平台建立了回热型微型燃气轮机的全工况动态热力系统及控制系统模型。根据试验数据对模型不同负荷下的发电效率进行了对比,并通过验证模型的启动、连续变负荷和停机动态过程,确定了多个关键技术参数。最后,分析了阶跃升降25%负荷过渡过程中不同回热器热惯性、转轴转动惯量、燃烧室容积惯性和控制器参数的系统动态响应。结果表明:不同负荷下的发电效率与试验值吻合良好,设计工况相对误差为0.11%,部分负荷最大相对误差为3.58%;根据停机工况确定的转动惯量和高温气道质量分别为0.016 kg·m~2和5 kg,启动和连续变负荷过程与试验数据吻合较好;回热器热惯性和转轴转动惯量是影响系统响应特性的主要因素,回热器和转轴轻量化有利于实现更优的动态响应;合理的PID控制参数可以优化控制品质,比例增益和积分时间对控制效果的影响较大,微分时间作用不明显。

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来源
《热能动力工程》 |2022年第11期|51-60|共10页
作者
杨帆; 张士杰; 魏胜利; 赵丽凤;
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作者单位

江苏大学汽车与交通工程学院;

江苏镇江212013;

中国科学院大学;

北京100049;

中国科学院先进能源动力重点实验室(工程热物理所);

北京100190;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类燃气轮机（燃气透平）;
关键词
微型燃气轮机; Modelica; 回热器; 动态模拟;

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