EBSILON®Professional Online Documentation
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管道连接 |
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进气口 |
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废气出口 |
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气体燃料进口 |
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功率出口 |
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排热 #A 进口 |
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排热 #A 出口 |
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排热 #B 进口 |
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排热 #B 出口 |
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排热 #C 进口 |
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排热 #C 出口 |
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逻辑进口 |
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环境条件（逻辑进口） |
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柴油燃料进口 |
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排热 #D 进口 |
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排热 #D 出口 |
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通用 用户输入值 规格矩阵 使用库 定义运行模式 应用物理公式 结果 显示 示例
根据 ENEXSA （以前的 VTU）往复式发动机库中汇编的厂家性能数据，组件 153 可用于对燃气、柴油或双燃料往复式发动机进行建模。为了能够详细研究从发动机夹套、涡轮增加机和润滑系统中排除的热量，对发动机冷却循环进行建模，包括高低温冷却水和发动机油的各自流量和温度控制方案。由于不同的制造商采用不同的控制理念，而且同一基础发动机可能被优化为仅用于发电、热电联产运行（即最大的整体燃料效率，重点是冷却循环的使用）或联合循环运行（即最大的燃料效率，重点是蒸汽发电），为此开发了一个由多个热源和排热组组成的通用基础模型，可以用来配置反映特定的设计。
虽然对于预配置的数据集，用户不需要改动这种配置，但如果有测量数据或供应商的数据表，组件 153 也可以用来创建或调整数据集。
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FCALC |
发动机计算模式的标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 关闭（旁路，所有连接的质量和能量流设置为零） =1: 使用库数据（使用选定的数据集 FDATASET 的输入，可以在库选项卡中进行编辑） =2: 使用本地数据（所有规格值的输入域都显示在规格值选项卡上并应用） |
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SMODEL |
曲线集描述（来自库） |
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SVENDOR |
供应商名称（来自库） |
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FDATASET |
活跃曲线集（可从加载到组件数据集的下拉列表中选择） |
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FLOAD |
负荷定义模式的标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 0: 负荷份额（相对于基本负荷输出） = 1: 发电机输出（绝对值） |
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FLOADFRAC |
负荷目标值来源的标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 0: 使用 LOADFRAC = 1: 使用端口 11 的焓值来计算所需的载荷份额 |
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LOADFRAC |
期望的负荷份额 |
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FPOWER |
所需发电机功率来源的标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 0: 使用 POWER = 1: 使用端口 11 的功率焓值 = 1: Q4 从外部设置 |
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POWER |
所需发电机功率 |
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发动机的定义 |
参考现场条件 |
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T1N |
标称进气温度 |
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ELEVN |
标称海拔高度 |
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发动机的定义 |
标称输出 |
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POWERN |
标称发电机输出 |
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HEATRATEN |
标称热耗率 |
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M2N |
标称排气流量 |
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T2N |
标称排气温度 |
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发动机的定义 |
热源 #i; i = 1...6 |
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SQi |
热源 #i 名称（文本字符串） |
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FQi |
用于定义排热组热源 #i 的标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 0: 无（关闭） = 1: A 组 = 2: B 组 = 3: C 组 = 4: D 组 |
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QiORDER |
在选定排放组中定义顺序的标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 0: 不关心 = 1: 第一 = 2: 第二 = 3: 第三 = 4: 第四 = 5: 第五 = 6: 第六 |
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QiN |
热源 #i 的标称值 |
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发动机的定义 |
排热组 #x; x = A (端口 5,6), B (端口 7,8), C (端口 9,10), D (端口 14,15); j = 5,7,9,14 (组内进口端口) |
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SPORTx |
排热组 x 描述 |
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TjN |
组 x 的标称进口温度 |
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FVMODEx |
用于定义组 x 的流量控制模式的标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 0: 流量由外部给定 = 1: 计算流量以达到目标温度（由 FTMODEx 定义） = 2: 设置进口体积流量 = 3: 设置出口体积流量 |
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FTMODEx |
用于定义温度控制模式组 x 的标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 0: 进口和出口温度在外部设置（计算 Qx） = 1: 设定流量和一个温度，计算缺失的 T = 2: 设置出口温度 = 3: 设置进口温度 = 4: 设置源 # 后的温度（热源要在 ISOURCEx 中定义） = 5: 设置高于环境温度的进口温差 TVALUEx（仅在不低于 TINMINx 时使用） |
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ISOURCEx |
用于定义源...后 TVALUEx 位置的标志（仅适用于 FTMODEx = 4） 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 1: 源 #1 = 2: 源 #2 = 3: 源 #3 = 4: 源 #4 = 5: 源 #5 = 6: 源 #6 |
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VMVALUEx |
预期的体积流量（FVMODEx 中定义的目标值方法） |
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TVALUEx |
预期的温度（FTMODEx 中定义的目标值方法） |
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VMMINx |
限值 - 最小体积流量 |
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VMMAXx |
限值 - 最大体积流量 |
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TINMINx |
限值 - 最低进口温度 |
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TINMAXx |
限值 - 最高进口温度 |
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TOUTMAXx |
限值 - 最高出口温度 |
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FUELTYPE |
燃料类型定义的标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 0: 燃气 = 1: 柴油 = 2: 双燃料（在 PFOFHRATIO 中设置柴油比例） |
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LHVMIN |
最少燃料 LHV |
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PFOFHRATIO |
引导火焰热比（对于双燃料运行，总热量中通过柴油燃料输入的份额） |
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LOADMIN |
最小负荷份额 |
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DP2MAX |
最大排气压降 |
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DERTLO |
低于温度的降额 |
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DERTHI |
高于温度的降额 |
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DERELEVHI |
高于海拔的降额 |
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DERHUMHI |
高于特定湿度时的降额 |
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排放物定义 |
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FO2REF |
O2 参考模式 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 1: 使用内部 O2 参考值 = 2: 使用全局 O2 参考值（来自模型选项/计算/O2参考浓度） |
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O2REFCON |
参考 O2 浓度（干燥） |
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FCON |
指定 COCON / NOXCON（份数基础） 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 0: 体积份数 = 1: 质量份数 |
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COCON |
干废气中的一氧化碳浓度 @ O2 参考值（COCON） |
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NOXCON |
干废气中的氮氧化物浓度 @ 参考值（COCON） |
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NOXSPLIT |
NO-分离（NO / （NO + NO2）（体积份数）） |
一般来说，所有的输入需要可见。通常会提供默认值。
更多关于输入域的颜色和描述的信息，请参见编辑组件\规格值。
关于设计值与非设计值以及标称值的更多信息，请参见通用\接受标称值。
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MXHC: HC = f (LOAD, T1) |
| 热量消耗是部分负荷份额和进口空气温度的函数 |
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MXT2: T2 = f (LOAD, T1) |
| 排气温度是部分负荷份额和进口空气温度的函数 |
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MXM2: M2 = f (LOAD, T1) |
| 排气质量流量作为部分负荷份额和进口空气温度的函数 |
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MXQi: Qi = f (LOAD, T1); i = 1...6 |
| 热源 i 任务作为部分负荷份额和进口空气温度的函数 |
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MXDQxy: DQxy = f (LOAD, T1); x = A,B,C,D; y = A,B,C,D; x ≠ y |
| 从热源 x 到热源 y 的任务转移是部分负荷份额和排放组 x 进口温度的函数 |
往复式发动机库设为 EBSILON 的附加功能，提供了预先配置的往复式发动机性能数据集--类似于组件 106 中的 ENEXSA 燃气轮机库--根据原始设备制造商（OEM）信息而持续保持最新。该库由 ENEXSA 能源有限公司授权，该授权是通过 EBSILON 授权的标志 25 来管理的。如果没有该库许可，可以使用 153 号组件，但只能在计算模式 FCALC = 2（使用本地数据）下使用，其中所有性能信息必须由用户在规格值和规格矩阵中提供。如果有授权并在计算模式 FCALC = 1（使用库数据）下使用，规格值和规格矩阵仍然是空的，因为所有的数据都是从库的数据集中读取的。所有的数据都可以在往复式发动机库的用户界面上查看。
在第一次使用库以及改变数据集的特定位置时，用户可以通过菜单项"文件-选择库目录"来选择库的位置，并浏览数据集的位置。往复式发动机数据集的文件扩展名为"*.geb"，初始版本以及软件维护下的数据更新将以压缩的 ZIP 文件形式分发给用户，可以提取到任何提供读取权限的位置。库的位置将与应用程序一起保存，重新启动时程序将自动选择上一次的库位置。
通过"显示库"按钮，当前库的内容将显示在一个表格中，可以对它进行排序（通过点击相应的列页眉）和过滤（通过在列页眉下面的一行输入表达式）。鼠标移过之后，工具提示将提示各列的过滤选项。
通过双击相应的表格行来选择一个数据集。
下面的解释仅供参考，因为所有的输入数据来自于库，不需要用户输入。在确认覆盖当前数据之后，所选的数据集将被加载，可以在用户界面的以下输入标签中查看：
摘要 – 提供有关发动机的通用信息和供应商的联系信息
标称数据 – 提供标称性能数据和各自的参考条件以及运行限制
排热 – 定义了发动机的热源和排热组，以及流量和温度的控制方案
曲线 – 描述非设计性能作为操作参数函数的二维曲线
热源和排热组的概念可以通过比较下面的流程图和表示相同配置的排热标签截图来解释。
有多达六个热源可以被定义，以反映发动机各种冷却器的散热情况：涡轮增加机级间冷却器、发动机夹套冷却器、润滑油冷却器等。在排热选项卡上部的表格中，1 号和 2 号热源（定义为参考条件下 1000 KW 高温发动机热量和 1200 KW 高温冷却器热量）被合并到排热组 A 中，其排序字符串为 #1 = 1 和 #2 = 2。这一设置反映了流程图中的情况，即排热组 A 从热源 #1 收集热量，随后从热源 #2 收集热量。发动机的另外两个可用热源是低温冷却器热量（#3，850 KW，连接到排热组 B）和油热量（#4，800 KW，连接到排热组 C）。在通用模型中，最多可以有五个热源，但在这个例子中，只需要四个，所以热源 #5 和 #6 处于关闭状态，因为它们没有连接到排热组。
标签的下半部分包含了与设备端口连接的排热组流量和温度控制的相关设置。请注意，由于往复式发动机的行业惯例，所有的液体流量都被定义为体积流量，而不是质量流量。在我们的例子中，端口 5、7 和 9 的进口流量被设定为一个固定值。另外，流量控制方案可以被设置来改变流量，以达到特定的出口或进口温度。所需的温度在本表的温度控制部分定义，其中特定位置的温度是为各个排热组定义的。如果一个组包含几个热源，也可以通过设置"设置。。。之后的温度"并结合下一栏"热源之后"选择该组的可用热源来定义期望温度的位置。该设置反映了上述流量方案中 1 号和 2 号热源之间的绿点处的温度定义，如果另外设置了端口 5 的进口流量（方案中的白点），并且设置了 1 号和 2 号热源的各自职责，通过热平衡得到端口 5 和 6 的温度。
重要提示：当为热电联产 CHP 运行的往复式发动机与外部换热器集成建模时，这种理想的进口温度通常不能通过单一设备来达到。如同在真实的发电厂配置中一样，该模型将必须包括冗余的备用冷却器（例如用组件 127 号建模的空气冷却器），它会将多余的热量排放到环境中。
如果使用空气冷却器，发动机的可实现进口温度可能会受到环境温度的限制。为此，温度控制部分也包括选项"设置进口温度与环境温度差"，如同我们例子中用于 B 组排热的控制方案，关于当前环境温度的信息必须通过端口 12 的逻辑线提供。在环境温度较低的情况下，该设置可能会触及设置为"min Tin"的进口温度下限，因此进口温度将保持在该值上（例如导致外部空气冷却器的部分旁路或部分负荷运行）。
运行条件对发动机性能的影响是通过二维曲线（矩阵）来模拟的，这些曲线反映了热耗（HC）、排气温度（T2）、废气质量流量（M2）以及作为部分负荷份数（参数 X）和进口吸气温度（Y）函数的热源 Q1-Q6 的指定任务，如下图示例截图中排气温度所示。
通过"显示曲线图（Show Curve Plot）"按钮，数据也可以以图表或表层图的形式显示出来，也可以以合适的图形格式导出。
此外，还有矩阵 DQxy (x, y = A, B, C, D)，可以定义各个排热组之间的热量转移（从 x 组到 y 组的 delta kW），作为部分负荷份额和各组 x 进口温度的函数。
由于发动机数据集代表的是现有的设备设计，所以组件 153 没有设计计算。用户唯一可控制的参数是发动机的功率输出 / 负荷水平。从发动机冷却循环中排放的热量或废气中包含的热量只能通过调整发动机的负荷来控制。
无论组件被配置为使用库数据集还是本地数据，用户都可以选择负载模式 FLOAD 是定义为部分负载份额（即相对满载时输出功率的份额）还是作为发电机功率的绝对值。对于这两种情况，目标值既可以定义为发动机的输入值，参数为 LOADFRAC 或 POWER，也可以从端口 11 的逻辑线上读取相应的目标值，这样就可以连接到外部控制器。当使用发电机功率输出时，目标值也可以在连接到发动机连接 4 的电力管道上进行外部设置。
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内部计算： |
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功率 QEL = POWER or LOAD * POWERN 热耗 HC = POWERN *HEATRATEN/3600 * MXHC(LOAD,T1)/MXHC(1.0,T1N) 排气流量 M2 = M2N *MXM2(LOAD,T1)/MXM2(1.0,T1N) 排气温度 T2 = T2N + MXT2(LOAD,T1) - MXT2(1.0,T1N) Qi = QiN * MXQi(LOAD,T1)/MXQi(1.0,T1N) QX = Σ Q 按组配置 - Σ QXY + Σ QYX 根据按流量和温度的控制方案，在端口 5-10 和 14-15 生成 M 和 H |
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与热平衡计算有关的结果值显示在组件 153 的"结果"标签中。
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显示选项 1 |
点击 >> 组件 153 示例 << 加载示例。
