CCPP煤氣系統(tǒng)建模及壓縮機防喘策略研究

【摘要】：聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組(Combined Cycle Power Plant-CCPP)以高效和環(huán)保的特點,受到世界各國越來越多的關(guān)注和廣泛應(yīng)用。將CCPP應(yīng)用于鋼廠備用電廠,利用鋼廠富余煤氣發(fā)電,有利于能源的回收再利用和減少環(huán)境污染物的排放。然而CCPP聯(lián)合循環(huán)機組對煤氣系統(tǒng)的要求非常高,煤氣流量,壓力和溫度的變化都會給整個機組的安全高效運行造成很大影響。因此對煤氣系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。 本文以寶鋼集團羅涇鋼廠備用電廠的CCPP聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的煤氣系統(tǒng)為研究對象,針對目前煤氣系統(tǒng)流量和壓力波動較大,壓縮機喘振頻繁等問題,通過機理分析建立了以離心壓縮機為核心的CCPP煤氣系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,并從系統(tǒng)實際運行的角度出發(fā),提出了切實可行的防喘控制策略。最后基于上述煤氣系統(tǒng)模型及防喘策略進行了仿真研究。 仿真結(jié)果表明,本文所建立的煤氣系統(tǒng)機理模型結(jié)構(gòu)合理,準確可靠,能夠正確反映各個設(shè)備的特性以及系統(tǒng)聯(lián)合運行時的特性。仿真結(jié)果同時也表明,本文提出的防喘控制策略對于壓縮機的喘振問題能夠提供切實有效的控制,并取得了良好的控制效果。 【關(guān)鍵詞】：CCPP 煤氣系統(tǒng) 建模 機理模型 離心式壓縮機 防喘
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TM611.3;TH452
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 CCPP聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組概述9-11
• 1.1.1 CCPP聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.1.2 CCPP聯(lián)合循環(huán)在鋼廠備用電廠中的應(yīng)用11
• 1.2 CCPP煤氣系統(tǒng)概述及其研究意義11-12
• 1.3 本文主要工作12-13
• 第2章 CCPP煤氣系統(tǒng)的組成及其工作原理13-27
• 2.1 CCPP煤氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工藝流程13-14
• 2.1.1 CCPP煤氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)13
• 2.1.2 CCPP煤氣系統(tǒng)的工藝流程13-14
• 2.2 離心式壓縮機14-24
• 2.2.1 離心式壓縮機的結(jié)構(gòu)與工作原理14-16
• 2.2.2 離心式壓縮機的性能曲線與工作點16-19
• 2.2.3 旋轉(zhuǎn)失速、喘振及阻塞19-24
• 2.3 煤氣系統(tǒng)其它設(shè)備24-25
• 2.3.1 冷卻器24-25
• 2.3.2 氣水分離器25
• 2.3.3 控制閥25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第3章 CCPP煤氣系統(tǒng)模型27-47
• 3.1 CCPP煤氣系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)27-28
• 3.2 壓縮機模型的建立28-38
• 3.2.1 葉輪進出口氣流速度分析28-29
• 3.2.2 離心壓縮機中的能力損失29-34
• 3.2.3 離心壓縮機中的能量傳遞34-35
• 3.2.4 實際能量傳遞與壓力升高的關(guān)系35-37
• 3.2.5 離心壓縮機出口溫度37-38
• 3.2.6 離心壓縮機數(shù)學(xué)模型38
• 3.3 其他設(shè)備數(shù)學(xué)模型的建立38-42
• 3.3.1 冷卻器模型38-42
• 3.3.2 煤水分離器模型42
• 3.3.3 控制閥模型42
• 3.4 煤氣系統(tǒng)模型42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-47
• 第4章 壓縮機防喘策略47-59
• 4.1 壓縮機防喘控制方法概述47-51
• 4.1.1 離心壓縮機的調(diào)節(jié)方法47-48
• 4.1.2 壓縮機防喘控制方法48-51
• 4.2 壓縮機防喘策略的研究51-54
• 4.2.1 控制線的確定52
• 4.2.2 防喘振PID控制52-53
• 4.2.3 閥跳變53-54
• 4.3 基于CCPP煤氣系統(tǒng)模型的防喘仿真研究54-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第5章 總結(jié)與展望59-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65

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