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新式摹拟程序在烧点空压机构架的运用

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-04-22 09:38:35 来源: 作者:用户11647    浏览次数:1    
摘要

从高炉来的煤气经煤气加热器加热,在低压压机中压缩提高煤气压力。为提高高压煤气压缩机效率,将低压煤压机出口煤气经中间冷却器冷却后,再送至高压煤压机压缩升压。高压煤压机出口煤气经过三个煤气流量调节阀后和空压机来的压缩空气一起进入燃烧室燃烧成高温气体,继而进入透平作功,排气进入余热锅炉。 煤气组成煤气体积组分为CO220%,CO2312%,H2312%,N25316%,其气体的热力学特性和参数受气体组分...

从高炉来的煤气经煤气加热器加热,在低压压机中压缩提高煤气压力。为提高高压煤气压缩机效率,将低压煤压机出口煤气经中间冷却器冷却后,再送至高压煤压机压缩升压。高压煤压机出口煤气经过三个煤气流量调节阀后和空压机来的压缩空气一起进入燃烧室燃烧成高温气体,继而进入透平作功,排气进入余热锅炉。

煤气组成煤气体积组分为CO220%,CO2312%,H2312%,N25316%,其气体的热力学特性和参数受气体组分影响。GSE软件根据工质物性计算的设备性能和状态参数更符合现场机组的实际运行情况。

低压煤压机可调静叶低压煤压机为15级压缩机,且静叶全程可调,可调范围为25°~90°,在机组升速和升负荷阶段,其静叶参与调节煤气的压力和流量。可调静叶的变化可采用阀门模型模拟,可调整阀门的特性曲线以满足可调静叶开度和煤气压力、流量的变化关系。

低压煤压机特性曲线低压煤压机采用离心泵模型,在机组升速期间可模拟转速和出口压力、流量的关系,在定速时可模拟煤气流量和出口压力的关系。低压煤压机的每一个可调静叶角度,均对应一条流量和压力关系曲线,特性曲线较为复杂。在动态模拟中需考虑静叶角度的变化对流量、压力的影响,可采用将模型曲线和用于模拟可调静叶的阀门关联在一起,静叶角度变化可通过阀门的开度变化使性能曲线发生变化来反映压缩机的真实情况。

空气压缩机空气压缩机为前三级静叶可调的轴流式压缩机,因为一般的压缩机模型很难反映机组在启动升速以及停机惰走时,压缩机耗功、工质压力、流量和转速的变化关系,故采用GSE泵模型模拟空气压缩机,再对其效率和性能曲线进行调整,以满足机组全工况的模拟要求。同样,可调静叶采用泵模型前的阀门模拟。考虑到燃气轮机的冷却空气及防喘振空气从空压机的不同部位抽出,故利用三个泵体来分段模拟空气压缩机。

煤气流量调节阀三个煤气流量调节阀的阀门特性既要满足50MW以下调节煤气流量,也要满足在50MW以上调节高压煤压机出口压力的要求。要使煤气流量调节阀在变工况下的阀位和煤气流量、煤气压力以及机组功率相对应,则不仅要考虑煤气调节阀的特性曲线、阀门导纳(对应的阀门通径)等本体参数,还应该结合高低压煤压机等设备特性、煤气系统整个管线的特性进行调整。

阀门流量由流经该通道的设备导纳计算,公式为:f=vp×ρ×ΔP×A式中:fD流量、ρD密度、ΔPD压差,vpD阀门开度,AD导纳。导纳概念与流体阻抗sQ2(sD相关系数,QD体积流量)较为相似。在GSE建模中,通过导纳定义管道、阀门及设备的通流能力,可近似认为是流体通过的阻抗系数,其值等于0时表示阻抗无限大,宏观上可认为此管道不通。

透平透平4级,进口温度1060℃,排气温度540℃。采用GSE模型库中的透平模型,可设置多条性能曲线去模拟不同工况下的透平性能。

结论利用GSE软件平台,对燃气轮机系统进行静态建模以及动态仿真,遵守热力学、流体力学的原理对燃气轮机系统的反应机理进行了细致的模拟,整个燃气轮机系统模型能准确的反映各个典型工况的参数,能够反映机组在升速、并网、升负荷及正常、事故停机过程中各参数的变化趋势及幅度,并与各点的流量、压力、温度以及阀门的开度等参数有较好的符合性。

 

 
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