[发明专利]一种分轴式燃气轮机动力涡轮前放气调节规律优化方法

摘要

本发明涉及一种分轴式燃气轮机动力涡轮前放气调节规律优化方法，该方适用于分轴式燃气轮机动力涡轮前放气阀开度调节规律优化，可避免压气机进喘及动力涡轮超温。该方法包括以下步骤：基于部件特性建立带放气功能的燃气轮机总体性能仿真模型、给定压气机最小允许喘振裕度、利用总体性能仿真模型获得压气机沿最小允许喘振裕度线工作的放气阀开度、满足最小喘振裕度下以燃机总体性能参数为优化目标，获得变工况条件下放气阀开度优化调节规律。本发明提出的分轴式燃气轮机动力涡轮前放气调节规律优化方法，结合总体性能仿真模型，实现带放气功能的燃机性能仿真，通过调节放气阀开度避免压气机进喘及动力涡轮超温，并获得放气阀开度优化调节规律。

主权项

1.一种分轴式燃气轮机动力涡轮前放气调节规律优化方法，所述分轴式燃气轮机包括燃气发生器和动力涡轮，所述燃气发生器包括压气机、燃烧室和燃气涡轮，所述压气机和燃气涡轮设置在同一根转轴上，所述燃气涡轮和动力涡轮之间布置有放气装置，所述放气装置包括放气阀、放气管路，所述放气阀设置在所述放气管路上，其特征在于：所述放气调节规律优化方法包括以下步骤：SS1.建立基于部件特性的带放气功能的分轴式燃气轮机性能仿真模型针对分轴式燃气轮机结构，根据燃气轮机工作原理，结合压气机、燃烧室、燃气涡轮、动力涡轮的特性曲线，同时基于放气阀开度、管道放气阻力损失、放气流量之间的特性关系，采用部件法建立带有放气功能模块的分轴式燃气轮机总体性能仿真模型；SS2.确定燃气轮机工作时的最小允许喘振裕度参考已有燃气发生器中压气机的特性曲线，给定压气机最小允许喘振裕度SM_min，获得压气机特性曲线上的最小允许喘振裕度线；SS3.总体仿真计算获得满足最小喘振裕度的放气阀开度结合步骤SS2确定的最小喘振裕度SM_min及最小允许喘振裕度线，首先假设压气机沿该最小允许喘振裕度线工作，随后利用步骤SS1中建立的所述分轴式燃气轮机的总体性能仿真模型，并结合放气装置中放气阀开度‑放气阻力损失‑放气流量之间的特性关系，迭代计算获得使压气机沿最小允许喘振裕度线工作所对应的放气阀开度；SS4.考虑燃气轮机变工况性能的放气阀开度优化调节规律在满足步骤SS2最小喘振裕度SM_min要求下，以燃气轮机总体性能参数为优化目标，通过总体性能仿真建立其与放气阀开度的变化关系，利用优化算法获得使燃气轮机总体性能最优的放气阀开度优化调节规律。