论文部分内容阅读
微型燃气轮机由于具有体积小重量轻的特点,常与发电机组设计成一体。微型燃气轮机发电机组可用于航空、航天等领域,还可用于军用车辆辅助动力装置、车用混合动力装置等。为了提高微型燃气轮机效率,可以尽可能的回收涡轮排气后的剩余能量。在简单循环燃气轮机装置中,加装回热器是一个十分有效且容易实现的措施。在工业上注蒸汽循环是利用涡轮排气对余热锅炉进行加热,产生蒸汽后注入到涡轮对其做功。由于蒸汽回注,可以使得输出功率增大、效率提高、NOx含量降低,从而燃气轮机注蒸汽循环在工业技术领域受到高度重视,并得到迅速发展和应用。注蒸汽回热循环是将回热循环和注蒸汽循环进行联合优化。基于两种循环优点,充分利用了涡轮排气余热,更进一步提高了循环效率、增加了比功。本文通过某公司对100kw微型燃气轮机设计,进行进一步的仿真,其主要包括以下工作内容:(1)利用双线性插值和最小二乘法对压气机进行特性拟合;利用基元叶片法求得涡轮特性;(2)对各个部件建立数学模型,利用整机流量平衡、功率平衡、转速平衡和压力平衡进行共同工作点匹配,从而完成整机稳态仿真;(3)将平衡工作点作为初始参数,使燃油流量由一个稳定值变化到另外一个稳定值,从而使燃机从一个工况变化至另一工况,完成整机的动态仿真;(4)在动态仿真基础上,使燃油流量恒定,输出燃机外特性曲线,从而观察整机功率随转速变化;(5)在本文建立的仿真模型基础上加入水系统,对带有水系统的回热循环进行仿真,与原仿真结果进行对比。对比结果显示,注蒸汽回热循环比普通回热循环输出功率与效率均有一定提高。本文主要对微型燃气轮机进行仿真研究,利用VC++软件通过C语言对微型燃气轮机模型进行程序编写,并对其不同工况进行稳态、动态仿真。通过仿真结果分析系统内在特性运行规律、变化规律,对本燃机的总体性能做出全面评价,并由此确定给出合理运行方式,利用仿真结果对实验提供参考和指导。