Математическая модель газо-турбинной установки

 

Национальный исследовательский университет

Московский энергетический институт

(Технический университет)

Кафедра промышленных теплоэнергетических систем










Лабораторная работа

Математическая модель газо-турбинной установки





Студент: Зевин А.С.

Группа: ФП-05-09

Преподаватель: Курзанов С.Ю.







Москва 2013


Цель работы - построить математическую модель газо-турбинной установки.

Ниже представлена тепловая схема газотурбинной установки


Рис. 1: Тепловая схема ГТУ


Принцип работы ГТУ: Из компрессора подаётся воздух необходимых параметров в камеру сгорания, для интенсификации процесса горения топлива. В камере сгорания сжигается CH4. Дымовой газ после камеры сгорания поступает на газовую турбину, которую приводит в движение, вырабатывая электроэнергию. Отходящие газы после турбины высоких температур можно использовать - для этого после газовой турбины ставится котёл утилизатор, который при теплообмене питательной воды и отходящих газов из турбины вырабатывает пар производственных параметров. Дымовые газы после котла - утилизатора сбрасываются в атмосферу. Подогретый пар и вода поступают к потребителю теплоты, который при недостатке компенсируется паром, который подогревается в дополнительном котле при подогреве питательной воды.

Исходные данные: M6=3; M7=1; P2=1-4; ?=0; NOx ДК=400; Цт=200; УNOx=5000; УCO2=12.

Математическая модель ГТУ в Mathcad 14 представлена далее: (для P2=1).

В результате расчётов в Mathcad 14 мы получили следующие данные:


Таблица 1

Результаты расчета в Mathcad

ВП = P21234Fэн21,51620,80320,53220,504FNOx3,1483,7914,2694,71FCO23,553,4323,3883,383F?28,21428,02628,18828,597C31,161,1731,1811,188t31175137013991467

Далее указаны графики зависимости целевых функций оптимизации от варьируемого параметра P2.


Рис. 2: Зависимость Fэн от варьируемого параметра P2


Рис. 3: Зависимость FNOx от варьируемого параметра P2.


Рис. 4: Зависимость FСO2 от варьируемого параметра P2


Рис. 4: Зависимость F? от варьируемого параметра P2


Вывод по 1-ой части работы: Таким образом, проведя расчёты и получив данные для построения графиков, очевидно, что оптимальное значение целевой функции оптимизации будет находиться в точке минимума графика функции F?, при P2=2 Мпа, и будет равно 28,026.

Далее в качестве второго варьируемого параметра возьмём значение ?=0…1. газотурбинный тепловой модель оптимизация

?-доля тепловой нагрузки потребителя, покрываемой дополнительным котлом.

В результате расчётов в Mathcad 14 мы получили следующие данные:


Таблица 2

Результаты расчета в Mathcad

1234ВП = P21234ВП = ?00,330,661Fэн21,51617,33614,37213,669FNOx3,1483,4443,6534,027FCO23,552,862,3712,255F?28,21423,6420,39619,951C31,161,1731,1811,188t31175137013991467

Далее указаны графики зависимости целевых функций оптимизации от варьируемых параметров P2 и ?.

Для удобства:


Таблица 3

Обозначение переменных

ВПP2?110220,33330,66441

Рис. 6: Зависимость Fэн от варьируемого параметра ВП


Рис. 7: Зависимость FNOx от варьируемого параметра ВП

Рис. 8: Зависимость FNOx от варьируемого параметра ВП


Рис. 9: Зависимость F? от варьируемого параметра ВП


Вывод по 2-й части работы: Таким образом, проведя расчёты и получив данные для построения графиков, очевидно, что оптимальное значение целевой функции оптимизации будет находиться в точке минимума графика функции F?, при P4=4 Мпа,?4=1 и будет равно 19,951.


Национальный исследовательский университет Московский энергетический институт (Технический университет) Кафедра промышленных теплоэнергетических систем

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2018 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ