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    组件 57:燃气轮机(扩展)
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    组件 57:燃气轮机(详细特性曲线)


    规格

    管道连接 

    1

    进气口

    2

    废气出口

    3

    燃料进口

    4

    喷射水/蒸汽进口

    5

    发电机功率

    6

    TIT 控制器进口

    7

    控制 VIGV 的进口(通过组件46,类型8)

    8

    控制 COS-PHI 的进口(通过组件46,类型8)

    9

    压缩机进口的测量值(P, T)

    10

    压缩机出口的测量值(P, T)

    11

    发电机终端的测量值(Q)

    12

    汽轮机出口的测量值(P, T)

    13

    大气压力测量值(P)

    14

    基础负荷出口(通过组件46,类型9)

     

     

     

    通用l       用户输入值        特征曲线       应用物理公式       显示       示例

     

    通用

    组件57模拟设计点附近燃气轮机的完整运行行为。下面的数值是通过特性图表计算出来的:

     在特性图表(由241条特性线组成)中,存在以下数值的依赖关系:

    这些都必须定义。该数据按类型指定。

    该组件还有一系列的逻辑连接,在这些连接上可以指定以下值作为测量值:

     

     

    测量值由组件 46,分配(测量值输入组件)。

    以下数值是通过测量值和特性线确定的:

    可以根据上面给出的数值来形成规格值。

     

    预期是汽轮机进口温度由位于管道连接6上的"温度"给定或调节(例如,为了提供所需功率)。

     

    第一排叶片的位置通过在管道连接7上设置一个组件46给定和调节并被指定为类型8。VIGV 可以被赋予"正"或"负"值。

    通过将管道连接7上的组件46 设置为类型8,给出并调节发电机的 COS-PHI。

    通过在管道连接8上设置被指定为类型9的组件46来给定基础负荷系数。


     

    用户输入值

    QN

    燃气轮机功率(标称)

    ETGN

    燃气轮机总效率(标称)

    M1N

    空气质量流量(标称)

    TEXN

    废气温度(标称)

    DPIN

    进口压力损失

    DPOUT

    出口压力损失

    REV

    出口压力损失

    DQLGG

    齿轮和发电机损失之和

    RQLCC

    燃烧室相对热损失

    RDPCC

    燃烧室相对压力损失

    TITB

    基础负荷透平进口温度

    FDP

    DP 计算类型

     

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =1: 模拟计算 DPIN 和 DPOUT

    =2: 输入 DPIN,计算 DPOUT

    =3: 输入 DPOUT,计算 DPIN

    =4: 输入 DPIN 和 DPOUT

    FPEBS

    (已删除)

     

    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。

    使用 FDP 的注意事项

    --------------------------------------------------------------------

    FDP 是一个选择指数,用于考虑不同的输入,以确定进口和出口压力损失(DPIN、DPOUT)

     

         =1: 通过模拟结果计算进出口压力损失

     

             DPIN = P(MEDIUM) - P(Inlet)  = P13 - P1

             DPOUT = P(Outlet) - P(MEDIUM) = P2  - P13

     

         =2: 通过用户输入值计算进口压力损失,通过模拟结果计算出口压力损失

     

             DPIN = DPIN

             DPOUT = P(outlet) - P(MEDIUM) = P2 - P13

     

             并计算 P1=P13-DPIN

     

         =3: 通过用户输入值计算出口压力损失,通过模拟结果计算进口压力损失

     

             DPIN = P(MEDIUM) - P(inlet) = P13 - P1

             DPOUT = DPOUT

     

             并计算 P2=P13+DPOUT

     

         =4: 通过用户输入值计算出口和进口压力损失

     

             DPIN = DPIN

             DPOUT = DPOUT

     

             并计算 P1=P13-DPIN

             并计算 P2=P13+DPOUT


    特征曲线

    术语

    =======

     

    TIT             透平进口温度

    T0              平均温度

    P0              平均压力

    DPIN          进口压力损失

    DPOUT       出口压力损失

    COSP          发电机COS-PHI

    STEL            导叶位置

    WSBN          注水

    Q                 发电机功率

    QN               发电机功率的标称值

    ETG              总效率

    ETAN           总效率的标称值

    DL                空气质量流量

    DL1N           空气质量流量的标称值

    TA                透平废气温度

    TABN           废气温度的标称值

    PIK               压缩机压力比

    ETAC            压缩机效率

    ETAT            透平效率

    VIGV            进气阀位置

     

    发电机功率

    ===============

     

    Q = QN * QF0 * QF1 * QF2 * QF3 * QF4 * QF5 * QF6 * QF7

     

          QF0 = f (TIT)      特征线 232

     

          特征图表 1 : QF1 = f (T0  ,TIT)

                                     特征线 1 至 7

          特征图表 2 : QF2 = f (P0  ,TIT)

                                     特征线 8 至 14

          特征图表 3 : QF3 = f (DPIN,TIT)

                                     特征线  15 至 21

          特征图表 4 : QF4 = f (DPOT,TIT)

                                     特征线  22 至 28

          特征图表 5 : QF5 = f (COSP,TIT)

                                     特征线  29 至 35

          特征图表 6 : QF6 = f (STEL,TIT)

                                     特征线  36 至 42

          特征图表 7 : QF7 = f (WSBN,TIT)

                                     特征线  43 至 49

     

         参数 TIT 为

         750, 800, 900, 1000, 1100, 1125, 1150 °C              

     

    总效率

    ================

     

    ETG = ETAN * EF0 * EF1 * EF2 * EF3 * EF4 * EF5 * EF6

     

          EF0 = f (TIT)      特征线 233

     

          特征图表  8 : EF1 = f (T0  ,TIT)

                                      特征线  50 至 56

          特征图表  9 : EF2 = f (DPIN,TIT)

                                      特征线  57 至 63

          特征图表 10 : EF3 = f (DPOT,TIT)

                                      特征线  64 至 70

          特征图表 11 : EF4 = f (COSP,TIT)

                                      特征线  71 至 77

          特征图表 12 : EF5 = f (STEL,TIT)

                                      特征线  78 至 84

          特征图表 13 : EF6 = f (WSBN,TIT)

                                      特征线  85 至 91

     

         参数 TIT 为

         750, 800, 900, 1000, 1100, 1125, 1150 °C                           

     

    空气质量流量

    =============

     

    M1 = M1N * MF0 * MF1 * MF2 * MF3 * MF4 * MF5

     

                        MF0 = f (TIT)      特征线 234

     

          特征图表 14 : MF1 = f (T0  ,TIT)

                                      特征线  92 至 98

          特征图表 15 : MF2 = f (P0  ,TIT)

                                      特征线  99 至 105

          特征图表 16 : MF3 = f (DPIN,TIT)

                                      特征线 106 至 112

          特征图表 17 : MF4 = f (STEL,TIT)

                                      特征线 113 至 119

          特征图表 18 : MF5 = f (WSBN,TIT)

                                      特征线 120 至 126

     

          参数 TIT 为

         750, 800, 900, 1000, 1100, 1125, 1150 °C              

     

    废气温度

    =======================

     

    TA = TABN + TF0 + TF1 + TF2 + TF3 + TF4 + TF5 + TF6

     

                        TF0 = f (TIT)      特征线 235

     

          特征图表 19 : TF1 = f (T0  ,TIT)

                                      特征线 127 至 133

          特征图表 20 : TF2 = f (P0  ,TIT)

                                      特征线 134 至 140

          特征图表 21 : TF3 = f (DPIN,TIT)

                                      特征线 141 至 147

          特征图表 22 : TF4 = f (DPOT,TIT)

                                      特征线 148 至 154

          特征图表 23 : TF5 = f (STEL,TIT)

                                      特征线 155 至 161

          特征图表 24 : TF6 = f (WSBN,TIT)

                                      特征线 162 至 168

     

          参数 TIT 为

         750, 800, 900, 1000, 1100, 1125, 1150 °C              

     

    压缩机压力比

     =========================

     

    for 22° <= VIGV <   5°  : PIK = PK2 - (PK3-PK2)*(VIGV+15)/15

    for 5° <= VIGV <  32°  : PIK = PK1 - (PK2-PK1)* VIGV/15

     

          特征图表 25 : PK1 = f (T0,TIT)

                                  特征线 169 至 175 for VIGV= 32°

          特征图表 26 : PK2 = f (T0,TIT)

                                  特征线 176 至 182 for VIGV=  5°

          特征图表 27 : PK3 = f (T0,TIT)

                                  特征线 183 至 189 for VIGV=-22°

     

          参数 TIT 为

         750, 800, 900, 1000, 1100, 1125, 1150 °C              

     

    压缩机效率

    =====================

     

    for 22° <= VIGV <   5°  : ETAC = ETAC2 - (ETAC3-ETAC2)*(VIGV+15)/15

    for 5° <= VIGV <  32°  : ETAC = ETAC1 - (ETAC2-ETAC1)* VIGV/15

     

          特征图表 28 : ETAC1 = f (T0,PIK)

                                  特征线 190 至 196 for VIGV= 32ø

          特征图表 29 : ETAC2 = f (T0,PIK)

                                  特征线 197 至 203 for VIGV=  5ø

          特征图表 30 : ETAC3 = f (T0,PIK)

                                  特征线 204 至 210 for VIGV=-22ø

     

          参数 PIK 为

          14.8, 15.0, 15.2, 15.6, 16.0, 16.4, 16.8

     

    透平效率

    ==================

     

    for 22° <= VIGV <   5°  : ETAT = ETAT2 - (ETAT3-ETAT2)*(VIGV+15)/15

    for 5° <= VIGV <  22°  : ETAT = ETAT1 - (ETAT2-ETAT1)* VIGV/15

     

          特征图表 31 : ETAT1 = f (T0,PIK)

                                  特征线 211 至 217 for VIGV= 32ø

          特征图表 32 : ETAT2 = f (T0,PIK)

                                  特征线 218 至 224 for VIGV=  5ø

          特征图表 33 : ETAT3 = f (T0,PIK)

                                  特征线 225 至 231 for VIGV=-22ø

     

          参数 PIK 为

          14.8, 15.0, 15.2, 15.6, 16.0, 16.4, 16.8

     

    特征线 236 至 241 不再使用。

     


    物理应用

    方程式

     

    所有情况

     

    总功率                  Q   = QN * QF0*QF1*QF2*QF3*QF4*QF5*QF6*QF7

     

    总效率                  ETG = ETAN * EF0*EF1*EF2*EF3*EF4*EF5*EF6

     

    空气质量流量       M1  = M1N * MF0*MF1*MF2*MF3*MF4*MF5

     

    废气温度               T2  = TABN + TF0+TF1+TF2+TF3+TF4+TF5+TF6

     

     

    M1 = M1                                           

     

    M3 = Q/(ETA*NCV3)                       

     

    M4 = WSBN                                     

     

    M2 = M1 + M3 + M4                        

     

    H2 = f(T2)                                        

     

    H5 = Q/M5     其中 M5=1.0               

     

    废气成分

       - 管道 1、3、4 的重量份数,以及

       - 燃烧计算

     

     

     

     


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    示例

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