[发明专利]一种基于升转速率的燃气轮机起动过程仿真方法

权利要求书

1.一种基于升转速率的燃气轮机起动过程仿真方法，其特征在于，包括：

根据燃气轮机功率平衡方程、流量平衡方程、出口压力平衡方程，建立起动仿真模型，给定输入变量π_c、π_t、W_f进行仿真建模，其中π_c为压气机压比，π_t为燃气轮机压比，W_f为燃油流量；

给定起动仿真基本参数；给定初始升转速率；给定试验步长，计算燃机全转速下的升转速率，进行起动时间计算，获得压气机转速与时间的对应关系；

判断燃气轮机从点火到慢车的起动时间是否满足指标要求，若满足，则进行起动仿真模型计算；若不满足，则增加步长并重新计算；

获取满足要求的升转速率并输入至起动仿真模型内，进行起动过程的仿真计算，得到燃气轮机从点火到慢车的燃气轮机对应气动参数；

根据仿真结果判断是否满足起动稳定性要求；若否，根据不满足要求的对应参数降低步长，重新进行升转速率的仿真设计；

若是，获得满足要求的升转速率，完成基于升转速率的仿真设计。

2.如权利要求1所述的基于升转速率的燃气轮机起动过程仿真方法，其特征在于，所述功率平衡方程为：

式中，W_q为起动机功率，η_m为燃气发生器转子机械效率，W_ac为带动各种附件以及其它用途所需要的功率提取，为转子转速对时间的导数，J为燃气发生器转子的转动惯量，W_c为压气机消耗功率，W_ht为燃气涡轮功率；

如果W_q和为给定，则：

W_htη′_m-W_c＝K×n-W_q

所述流量平衡方程为：

W_41R-q＝W_41R-t

式中，W_41R-q为通过压气机进口经燃烧室计算后得出的换算流量；W_41R-t为通过求解涡轮工作点从而在涡轮工作特性上插值出的换算流量；

所述核心机出口压力平衡方程为：

P_5q＝P_5-gd

其中，P_5q为根据燃机流程参数计算出的核心机出口压力，P_5-gd为给定当前状态的核心机出口压力。

3.如权利要求2所述的基于升转速率的燃气轮机起动过程仿真方法，其特征在于：采用牛顿迭代算法对燃气轮机功率平衡方程、流量平衡方程、出口压力平衡方程进行求解。

4.如权利要求1所述的基于升转速率的燃气轮机起动过程仿真方法，其特征在于，所述起动仿真基本参数为：起动升转速率、起动时间、压气机喘振裕度、供油规律、燃烧室出口温度、排气温度、慢车转速、脱开转速、起动机功率。

5.如权利要求1所述的基于升转速率的燃气轮机起动过程仿真方法，其特征在于：以10为单位进行步长的增加或减少。