回热循环微型燃气轮机全工况状态反馈控制 被引量：4

1

作者 段建东 吴凤江 +1 位作者 赵克 孙力 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期213-221,共9页

传统的微型燃气轮机控制系统采用基于设计工况简化线性模型的转速闭环PI控制策略,回热器的加入导致传统转速闭环控制方案的动态响应变慢且有振荡。该文在推导考虑回热器的微型燃气轮机非线性模型的基础上,提出了全工况状态反馈转速闭环... 传统的微型燃气轮机控制系统采用基于设计工况简化线性模型的转速闭环PI控制策略,回热器的加入导致传统转速闭环控制方案的动态响应变慢且有振荡。该文在推导考虑回热器的微型燃气轮机非线性模型的基础上,提出了全工况状态反馈转速闭环控制策略。利用线性化状态空间方程设计全工况固定收敛特性状态观测器和状态反馈控制律,使观测变量和状态变量的收敛特性不受变工况影响,保证全工况运行的稳定性和动态特性的一致性,给出了普遍性观测器和状态反馈控制律随负载变化的解析多项式公式。通过对设计实例的分析和仿真表明所提出的控制策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 回热循环微型燃气轮机 全工况运行 状态反馈控制 状态观测器 固定收敛特性

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燃气轮机化学回热循环仿真研究 被引量：3

2

作者 谭智勇 刘顺隆 郑洪涛 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期148-151,共4页

为系统研究燃气轮机化学回热循环的性能,在循环过程热力学分析的基础上,建立了燃气轮机化学回热循环数学模型,并针对某型三轴燃气轮机利用MATLAB/Simulink软件进行了仿真计算,得出了燃气轮机化学回热循环变工况性能.结果表明:燃料发生... 为系统研究燃气轮机化学回热循环的性能,在循环过程热力学分析的基础上,建立了燃气轮机化学回热循环数学模型,并针对某型三轴燃气轮机利用MATLAB/Simulink软件进行了仿真计算,得出了燃气轮机化学回热循环变工况性能.结果表明:燃料发生蒸汽转化反应提高了其热值,装置循环效率相对提高量可达32%以上;在装置输出功率不变的情况下,涡轮进口温度下降明显,可以大幅度提高燃机寿命,且排气温度大幅度降低;在保证燃机结构几何尺寸不变的条件下,该循环的共同工作线将向着远离压气机喘振边界移动,对于提高压气机喘振裕度是有利的. 展开更多

关键词 化学回热循环 燃气轮机 仿真研究 性能分析

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实际闭式燃气轮机回热循环热力参数数值分析

3

作者 陈林根 孙丰瑞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期58-63,共6页

用有限时间热力学方法分析实际循环性能，计入工质与高、低温热源间换热器和回热器的热阻损失和压气机、涡轮机中的不可逆压缩、膨胀损失，导出变温热源不可逆闭式燃气轮机回热循环的功率输出和热效率与循环压比间的解析式，给出了详细... 用有限时间热力学方法分析实际循环性能，计入工质与高、低温热源间换热器和回热器的热阻损失和压气机、涡轮机中的不可逆压缩、膨胀损失，导出变温热源不可逆闭式燃气轮机回热循环的功率输出和热效率与循环压比间的解析式，给出了详细的数值算例说明各项损失对循环参数的影响特点。计算与分析表明，回热对循环功率输出有影响，高、低温侧换热器和回热器的有效度之间存在最佳匹配。 展开更多

关键词 燃气轮机 闭合循环 热力学参数 回热循环

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回注蒸汽微型燃气轮机系统研究 被引量：12

4

作者 和彬彬 段立强 杨勇平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第14期1-5,共5页

应用复杂循环是进一步提高燃气轮机效率的重要途径。遵循此原则,研究了采用回注蒸汽措施对回热型微燃机性能的影响,并结合具体算例进行了计算分析。研究结果表明,回热循环与回注蒸汽循环可以互补,匹配关系良好,通过回注蒸汽可使回热型... 应用复杂循环是进一步提高燃气轮机效率的重要途径。遵循此原则,研究了采用回注蒸汽措施对回热型微燃机性能的影响,并结合具体算例进行了计算分析。研究结果表明,回热循环与回注蒸汽循环可以互补,匹配关系良好,通过回注蒸汽可使回热型微燃机的效率与比功均得到显著提高。同时揭示了回热与回注蒸汽两者整合优化的基本规律:在回热度一定时,发电效率随着回注比增大而增大,在某点效率达到最大值,超过此点时,效率开始下降;在回热度不同时,回热度越高回注蒸汽后可达到的最高效率值越大。 展开更多

关键词 微型燃气轮机 回注蒸汽循环 回热循环 整合优化

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微型燃气轮机外燃循环的分析 被引量：4

5

作者 薄冲 袁春 +2 位作者 赵翔 原林 廖世勇 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期880-885,共6页

介绍了微型燃气轮机结构及其回热循环,阐述了微型燃气轮机的外燃循环的结构和特点,以及外燃循环在可再生能源利用方面的贡献,并采用MATLAB软件建立了以生物沼气为燃料的微型燃气轮机外燃循环的数学模型,对其在额定工况和变工况下进行了... 介绍了微型燃气轮机结构及其回热循环,阐述了微型燃气轮机的外燃循环的结构和特点,以及外燃循环在可再生能源利用方面的贡献,并采用MATLAB软件建立了以生物沼气为燃料的微型燃气轮机外燃循环的数学模型,对其在额定工况和变工况下进行了稳态分析,给出了各个运行参数对其性能的影响曲线和最佳运行曲线.结果表明:与采用天然气为燃料的回热循环相比,微型燃气轮机外燃循环具有较好的热经济性,在变工况下保持了较高的热效率,发电效率可达到30%左右,为可再生能源在热电联供中的应用提供了一种有前途、高效和廉价的供能方式. 展开更多

关键词 能源与动力工程 微型燃气轮机 回热循环 外燃循环 可再生能源 生物沼气 MATLAB

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回热型微型燃气轮机热力性能及CHP系统研究 被引量：4

6

作者 蒋毅 刘宝兴 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2004年第1期89-93,共5页

根据化学燃烧理论和变比热容计算方法,提出了微型燃气轮机回热循环装置性能参数的计算和分析的方法;分析了压气机压比、加热比、燃料发热量以及回热度等参数对装置系统性能的影响,并以60 kW燃气轮机装置为例进行了计算和分析,为微型燃... 根据化学燃烧理论和变比热容计算方法,提出了微型燃气轮机回热循环装置性能参数的计算和分析的方法;分析了压气机压比、加热比、燃料发热量以及回热度等参数对装置系统性能的影响,并以60 kW燃气轮机装置为例进行了计算和分析,为微型燃气轮机装置的合理设计选择提供了实用可行的方法和参考依据. 同时,对回热型燃气轮机和热水器组成的热电联供系统进行了计算分析. 展开更多

关键词 微型燃气轮机 加热比 变比热容 回热度 CHP系统

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舰用中冷回热燃气轮机装置动态性能分析 被引量：2

7

作者 余又红 王义 +1 位作者 孙丰瑞 张仁兴 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2007年第1期81-85,共5页

中冷回热循环(ICR)燃气轮机因其优越的全工况性能正日益受到船舶和工业领域的关注。通过分析ICR燃气轮机的变工况特性,采用模块化建模法仿真,对ICR燃气轮机进行动态性能分析,并与简单循环燃气轮机仿真结果进行比较。结果表明,换热器的... 中冷回热循环(ICR)燃气轮机因其优越的全工况性能正日益受到船舶和工业领域的关注。通过分析ICR燃气轮机的变工况特性,采用模块化建模法仿真,对ICR燃气轮机进行动态性能分析,并与简单循环燃气轮机仿真结果进行比较。结果表明,换热器的热惯性对机组的动态性能影响较大,时间常数愈大,达到新平衡所需时间愈长;ICR燃气轮机不仅在设计工况点的效率和功率都有明显提高,而且在低工况下仍有良好的经济性,动力涡轮采用进口导叶面积可调可进一步改善ICR燃气轮机装置的部分工况性能。 展开更多

关键词 燃气轮机 仿真 中冷回热循环 动态特性

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面向对象的先进循环燃气轮机工质热物性计算方法 被引量：1

8

作者 刘国库 潘福敏 郑洪涛 《航空发动机》 2013年第6期36-42,共7页

先进循环是燃气轮机发展的重要方向,1套通用先进循环工质热物性计算方法对先进循环研究具有重要意义。以工质最为复杂的化学回热循环为例,建立了1套通用的工质热物性计算方法,并论证了该方法也适用于其他先进循环。基于面向对象方法建立... 先进循环是燃气轮机发展的重要方向,1套通用先进循环工质热物性计算方法对先进循环研究具有重要意义。以工质最为复杂的化学回热循环为例,建立了1套通用的工质热物性计算方法,并论证了该方法也适用于其他先进循环。基于面向对象方法建立了1套计算系统并采用C++语言编制其计算程序,验证了空气和水蒸气的热物性计算精度,最大误差为0.00852%。采用该热物性计算方法计算了1个化学回热循环的热力过程;在给定的条件下其效率比简单循环效率提升32%,达到47.32%。结果表明:所提出的热物性计算方法计算准确,通用性强,为先进循环研究提供了基础。 展开更多

关键词 工质热物性 燃气轮机 先进循环 面向对象 化学回热循环

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动态矩阵预测控制在微型燃气轮机中的应用 被引量：6

9

作者 耿健 杜炜 +3 位作者 杨冬梅 陈永华 张筱辰 何国鑫 《电力工程技术》 2020年第1期118-123,共6页

可调回热式微型燃气轮机具有多变量、强耦合、非线性、参数时变等诸多复杂的特性,常规控制方法难以满足控制要求。对于两输入两输出的微型燃气轮机控制系统设计,如何准确快速地实现扰动下的稳定输出,是设计控制系统的关键。首先文中基... 可调回热式微型燃气轮机具有多变量、强耦合、非线性、参数时变等诸多复杂的特性,常规控制方法难以满足控制要求。对于两输入两输出的微型燃气轮机控制系统设计,如何准确快速地实现扰动下的稳定输出,是设计控制系统的关键。首先文中基于动态矩阵预测算法设计出预测控制器,并给出误差校正矩阵、误差权矩阵、控制权矩阵和柔化系数矩阵关键控制参数分析;接着在稳定工况点下,设计了转速给定值扰动、燃料量内扰下的预测控制策略;最后基于传递函数模型进行仿真控制分析,结果验证了该控制方法能够更好地符合快速性、鲁棒性和抗扰动的控制要求,并且超调量比常规PID控制方法要小。 展开更多

关键词 可调回热 微型燃气轮机 动态矩阵 预测控制 鲁棒性

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燃气轮机冷热电联产系统及其热力分析 被引量：10

10

作者 冯志兵 金红光 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期487-492,共6页

对采用燃气轮机简单循环和回热循环的冷热电联产系统进行研究,分析了温比、压比、回热器传热温差以及制冷系统性能等变量对系统热力学性能的影响。各变量一方面对节能率有较大的影响;另一方面影响系统的冷电比和热电比,从而改变了系统... 对采用燃气轮机简单循环和回热循环的冷热电联产系统进行研究,分析了温比、压比、回热器传热温差以及制冷系统性能等变量对系统热力学性能的影响。各变量一方面对节能率有较大的影响;另一方面影响系统的冷电比和热电比,从而改变了系统的适用范围。采用燃气轮机简单循环的系统相对节能率较低,但有较高的冷电比;采用回热循环的系统,具有更高的节能率;回热器传热温差的增大将导致系统节能率的降低,但增大了系统的冷电比。制冷系统性能的改善,将导致整体系统性能的改善,同时增大了系统的冷电比。 展开更多

关键词 动力机械工程 冷热电联供系统 燃气轮机 回热循环 特性分析

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回热循环微燃机的鲁棒运行及滑模容错控制

11

作者 高爱杰 刘锋 +2 位作者 许燕青 任建平 马草原 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第10期1836-1842,共7页

考虑回热循环微型燃气轮机（简称微燃机）控制系统中参数扰动的问题,基于微燃机通用数学模型,建立滑模控制器来增强微燃机系统的鲁棒性和减小参数扰动对控制器的影响。针对微燃机系统长期高温运行导致的燃料调节器故障,构建滑模观测器... 考虑回热循环微型燃气轮机（简称微燃机）控制系统中参数扰动的问题,基于微燃机通用数学模型,建立滑模控制器来增强微燃机系统的鲁棒性和减小参数扰动对控制器的影响。针对微燃机系统长期高温运行导致的燃料调节器故障,构建滑模观测器检测故障的发生。为了保证在确诊突变故障发生后,所设控制器仍能有较好的控制效果,提出了基于滑模变结构理论的容错控制策略。仿真结果验证了所提出的微燃机控制策略在参数扰动和突变故障时都能有较好的控制效果。 展开更多

关键词 回热循环微型燃气轮机 滑模变结构 鲁棒性 容错控制

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基于柴油-蒸汽重整的化学回热循环热力计算 被引量：2

12

作者 潘福敏 郑洪涛 刘倩 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期413-418,共6页

为了推进化学回热循环燃气轮机应用于船舶推进系统,应用最小吉布斯自由能法建立柴油-蒸汽重整反应计算模型并基于此模型分析化学回热循环燃气轮机的热力性能。使用甲烷-蒸汽重整反应结果验证该方法的可行性,计算结果和实验对比主要产物... 为了推进化学回热循环燃气轮机应用于船舶推进系统,应用最小吉布斯自由能法建立柴油-蒸汽重整反应计算模型并基于此模型分析化学回热循环燃气轮机的热力性能。使用甲烷-蒸汽重整反应结果验证该方法的可行性,计算结果和实验对比主要产物产量最大误差为3.44%。使用该方法计算柴油-蒸汽重整反应,计算后燃料折合热值提高了38.9%;循环效率得到提升。根据柴油-蒸汽重整反应计算结果计算了燃机的燃烧室出口温度为1375.3K,较简单循环的1542.8K降低了167.5K,较低的燃烧温度可以降低NOx的生成量。经过验证,在所选定的计算状态,烟气余热能量足够产生系统所需的水蒸汽。 展开更多

关键词 柴油-蒸汽重整 最小吉布斯自由能 化学回热循环燃气轮机 节能减排

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