冷凝式汽轮机性能计算及其软件
基于PSASP和Simulink的汽轮机调节系统建模与仿真校核
基于PSASP和Simulink的汽轮机调节系统建模与仿真校核盛锴;魏乐;江效龙;寻新【摘要】汽轮机调节系统模型是电力系统稳定分析的基础数据,模型的准确性决定了电力系统分析的可靠性,因此需要对所建立的汽轮机调节系统模型进行仿真、校核以确保建模质量.针对实际火电机组的汽轮机调节系统具有较为复杂的协调控制系统、导致难于通过专业的电力系统计算程序(如PSASP)实现建模、仿真及校核的问题,提出了一种基于Simulink和PSASP的联合建模方法,利用Simulink的灵活性和PSASP的专业性,实现对汽轮机调节系统的建模及仿真校核.模型仿真及校核的结果表明,该方法能够建立较为精确的模型并满足仿真校核的要求.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2015(048)002【总页数】7页(P1-6,26)【关键词】汽轮机调节系统;协调控制系统(CCS);电力系统综合分析程序(PSASP);Simulink;联合建模;仿真校核【作者】盛锴;魏乐;江效龙;寻新【作者单位】国网湖南省电力公司电力科学研究院,湖南长沙410007;华北电力大学控制与计算机工程学院,河北保定 071003;华北电力大学控制与计算机工程学院,河北保定 071003;国网湖南省电力公司电力科学研究院,湖南长沙410007【正文语种】中文【中图分类】TK263.7+2电力系统稳定分析是电网规划和研究的重要手段，其准确性取决于电网基础数据的真实可靠。
电网的“四大参数测试”正是通过试验的方法以精确获得原动机及其调节系统、发电机、励磁系统和负荷模型等电网基础数据。
作为原动机及其调节系统参数实测的重要组成部分，汽轮机及其调节系统参数测试的目的，是为了建立和规范电力系统并网机组参与电网一次调频的数学模型，为电力系统的中长期稳定性仿真分析提供真实可靠的数据[1-5]。
通过参数实测建立的汽轮机调节系统模型由3个子模型组成：电液调节系统、电液伺服机构和汽轮机模型。
PIPENET软件在工程项目中的应用案例
地址：北京市昌平区立汤路 186 号甲龙德紫金广场 4 号楼 601 室 邮编：102218 电话：010-81772308；84816136 传真：010-84816136 ； E-mail: info@
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4 沃山科技（北京）有限公司 WOSHANTECH
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配水计算结果：
优化后的管径及配水计算结果：
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PIPENET 软件在工程项目中的应用案例
PIPENET 软件是英国 SUNRISE 公司针对工程管网的设计和动态分析而开发的、专业的管网流体分析 系列软件，在国内、国际石油石化、化工、电力、海洋工程及造船等工程项目中已有广泛应用。 PIPENET 系列产品分为：标准模块、消防模块、瞬态模块三个独立运行的模块，用户可以根据所要设 计的管网系统类型、 以及所要模拟的工况选择相应的模块进行计算和仿真模拟。 以下为三个模块的功能简介： 标准模块：PIPENET 标准模块用于工业管网稳态设计的数值计算及模拟仿真。其具体功能包括：管径 计算；泵、阀、孔板等设备选型；流场计算（系统各部件的压力、压损、流量、流速等） ；异常工况（堵、 漏等）的模拟；系统优化等。 消防模块：PIPENET 消防模块用于消防管网稳态设计的数值计算及模拟仿真。其功用与标准模块大致 相同，但遵循与标准模块完全不同的消防规范（NFPA 美国消防规范、FOC 英联邦国家消防规范、GB 国标 消防规范） ，并符合上述规范对各行业消防系统设计的严格而特殊的各种强制性计算和布置要求，同时生成 国际通用的 NFPA 格式的消防计算书。 瞬态模块：用于工业管网和消防管网的动态分析、模拟仿真和数值计算。其具体功能包括：水击（汽锤） 分析、管道振动分析、动态力的数值计算、泵阀的启停设计、控制系统的动态响应模拟、关键设备（安全阀、 蓄能器、真空破坏阀、箱体等等）的选型和动态响应模拟等等，并提供数值计算报告、动态力的计算数值输 出、波形图的输出、编辑、比对等功能。
汽轮机505电调中文手册-1
505/505E,CPC用户手册第一章总则505/505E是以微处理器为基础的调速器，适用于单执行机构或双执行机构的汽轮机控制，505适用于我公司生产的冷凝式汽轮机、背压式汽轮机，505E 适用于我公司生产的抽汽式汽轮机、补汽式汽轮机、抽汽背压式汽轮机。
505/505E调速器具有二种正常操作方式：编程方式和运行方式。
编程方式针对汽轮机具体使用场合选择调速器组态所需的各选项，组态完毕后，运行方式用于汽轮机从启动直至停机的操作。
此外，还能利用服务方式进行在线调整。
§1.1 505/505E的输入505/505E调速器有二个转速输入，转速传感器可以选择磁电式传感器（缺省设臵），也可以选择有源探头（需跳线）。
还有6个可编程模拟量输入。
16个开关量输入，其中4个指定用于停机、复位、升转速给定值和降转速给定值，如果调速器用于驱动发电机的场合，另外有二个开关量输入必须指定用于发电机断路器和电网断路器，其余10个开关量输入都是可组态的；如果调速器不是用于驱动发电机的场合，那么就有12个开关量输入是可组态的。
调速器面板上有4个功能键，F1和F2分别指定用于报警和超速。
F3和F4经组态能投入或退出调速器的各种不同功能。
§1.2 505/505E的输出505/505E调速器有二个带线性化曲线的执行机构输出，8个C型继电器开关量输出，其中6个是可组态的，另二个指定用作停机和报警指示。
§1.3 通讯接口2个Modbus通讯口用作调速器的通讯接口。
采用ASCⅡ或RTU传输协议，通讯可采用RS232,RS-422或RS-485。
第 1 页一个计算机接口用于程序设臵的存储。
第二章安装步骤图2-1所示为标准505/505E调速器的外形和安装型式，调速器装在一个嵌装式壳体中。
这种壳体设计成安装于控制室的屏上或柜子中，其本身无法实现墙挂式安装。
当调速器被正确安装于控制柜中时，其面板后边所附的垫片就将调速器面板密封在柜子上。
关于背压式、抽气式、冷凝式汽轮机的区别
1、背压式汽轮机背压式汽轮机是将汽轮机的排汽供热用户使用的汽轮机。
其排汽压力（背压）高于大气压力。
背压式汽轮机排汽压力高，通流部分的级数少，结构简单，同时不需要庞大的凝汽器和冷却水系统，机组轻小，造价低。
当它的排汽用于供热时，热能可得到充分利用，但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接相关，因此不可能同时满足热负荷和电（或动力）负荷变动的需要，这是背压式汽轮机用于供热时的局限性。
这种机组的主要特点是设计工况下的经济性好，节能效果明显。
另外，它的结构简单，投资省，运行可靠。
主要缺点是发电量取决于供热量，不能独立调节来同时满足热用户和电用户的需要。
因此，背压式汽轮机多用于热负荷全年稳定的企业自备电厂或有稳定的基本热负荷的区域性热电厂。
2、抽汽背压式汽轮机抽汽背压式汽轮机是从汽轮机的中间级抽取部分蒸汽，供需要较高压力等级的热用户，同时保持一定背压的排汽，供需要较低压力等级的热用户使用的汽轮机。
这种机组的经济性与背压式机组相似，设计工况下的经济性较好，但对负荷变化的适应性差。
3、抽汽凝汽式汽轮机抽汽凝汽式汽轮机是从汽轮机中间抽出部分蒸汽，供热用户使用的凝汽式汽轮机。
抽汽凝汽式汽轮机从汽轮机中间级抽出具有一定压力的蒸汽供给热用户，一般又分为单抽汽和双抽汽两种。
其中双抽汽汽轮机可供给热用户两种不同压力的蒸汽。
这种机组的主要特点是当热用户所需的蒸汽负荷突然降低时，多余蒸汽可以经过汽轮机抽汽点以后的级继续膨胀发电。
这种机组的优点是灵活性较大，能够在较大范围内同时满足热负荷和电负荷的需要。
因此选用于负荷变化幅度较大，变化频繁的区域性热电厂中。
它的缺点是热经济性比背压式机组的差，而且辅机较多，价格较贵，系统也较复杂。
4、小结背压式汽轮机的排汽全部用于供热，虽然发电少了，但是机组总的能量利用效率可以达到70～85，所以背压式是能量利用最好的机组。
凝汽式汽轮机系统目前能量利用率最多只有45％。
背压式汽轮机一般只适合50MW以下机组，主要原因是受排汽热力管网制约，因为热力管网的输送距离蒸汽一般在4km，热水一般10km，因此无法采用大机组。
蒸汽平衡计算导则
蒸汽平衡计算导则1总则1.1编制目的为指导热工专业人员进行蒸汽平衡计算，统一本公司蒸汽平衡计算方法，使之更合理、更准确可靠，特制订本导则。
1.2适用范围本导则适用于石油化工厂新建、扩建和改建工程中单套装置或全厂的蒸汽平衡计算。
由于国内尚没有很好的工程化的蒸汽系统优化设计的计算软件，目前的蒸汽平衡主要以利用计算机软件辅以手工计算为主，所以本导则主要用于指导以这种方式进行蒸汽平衡计算，同时，也可以指导相应的计算机软件开发。
关于燃气-蒸汽联合循环，由于本公司的工程经验尚不丰富，所以本导则暂不涉及燃气-蒸汽联合循环。
本导则有待于在以后的工程实践中进一步补充、完善。
1.3术语、符号1.3.1 蒸汽系统 (Steam System)1.3.2 蒸汽平衡 (Steam Balance)1.3.3 优化 (Optimization)1.3.4 能耗 (Energy-consumption)1.3.5 蒸汽用户 (Steam User)1.3.6 符号1.3.6.1 主要符号N e—汽轮机输出轴功率，kWF st—汽轮机入口蒸汽流量，kg/s△H t—蒸汽等熵焓降，kJ/kg△H st—蒸汽实际有效焓降，kJ/kgQ c—冷凝器热负荷，kWηi—汽轮机相对内效率，%ηm—汽轮机机械效率，%1.3.6.2 脚标b —背压c —冷凝d —除氧器e —抽汽f —闪蒸罐in —进口out —出口s —蒸汽v —放空w —水2蒸汽平衡表/图的绘制2.1一般蒸汽系统的构成石油化工厂的生产工艺在热能利用方面有以下特点：2.1.1 需要蒸汽来驱动发电机、压缩机、泵或风机；2.1.2 需要不同等级的蒸汽来加(伴)热和作为生产原料；2.1.3 可以回收大量余热，用以产生副产蒸汽或加热给水；2.1.4 可以回收大量的蒸汽冷凝水；2.1.5 一些大型石油化工厂还设有自备电站，满足装置部分用电。
石油化工厂的蒸汽系统一般包括以下部件：母管、锅炉、余热锅炉、汽轮机、除氧器、闪蒸罐、减温减压器、工艺蒸汽用户、放空消音器等。
2×50MW燃煤机组汽轮机性能试验大纲
2×50MW燃煤机组汽轮机性能试验大纲1.机组主要技术规范汽轮机型式为高压，单缸，冷凝式机组。
其主要参数为：主汽门前蒸汽压力8.83MPa (a)主汽门前蒸汽温度535 ℃额定主蒸汽流量208.6 t/h排气压力0.0049MPa额定功率57.5 MW额定转数3000r/min2. 机组保证值及保证值条件2.1保证值条件机组以抽汽工况为保证工况。
保证工况为：环境温度27℃，大气压力1.0kg/cm2，相对湿度82%。
2.2 保证值2.2.1 发电机净出力：不小于51.745MW2.2.2 汽轮机汽耗：纯冷凝额定工况不大于 4.031kg/kWh2.2.3 汽轮机热耗：纯冷凝额定工况不大于2210 kcal/kWh3.试验目的验证机组在保证工况条件下，汽轮机热耗、汽耗和发电机端子出力是否达到保证值。
4．试验标准及法规ASME PTC46-1996 Performance Test Code 46 on Steam Turbines5．试验方法5.1 试验条件5.1.1 试验系统的隔离试验系统为独立的热力循环系统，在从试验负荷稳定时开始，至试验全部结束这段时间，与试验无关的系统必须隔离，以保证试验系统的能量平衡。
5.1.2 运行条件稳定的要求5.1.2.1 试验时，各运行参数应尽量调整到额定值，并维持稳定，其中最大允许偏差和波动量应符合表1的规定，但应尽量保持偏差最小。
5.1.2.2 为了保证凝结水流量测量的相对稳定性，除氧器水位切换到手动控制。
表1 试验参数允许变化范围1) 如果无法达到额定设计排汽压力，经双方协商，可在另一排汽压力下进行试验。
5.2 试验项目及试验工况5.2.1 预备性试验在正式验收试验前，按正式验收试验要求做预备性试验，以达到检验测试仪表，确定汽轮机是否具备进行正式试验的条件，以及培训试验人员的目的。
预备性试验如果符合正式试验的全部技术要求，其结果经双方认可，可以作为正式试验的一部分。
基于AE64.3A型燃气轮机的联合循环性能影响因素分析
基于AE64.3A型燃气轮机的联合循环性能影响因素分析熊伟【摘要】以某AE64.3A型燃气轮机边界条件和联合循环配置为基础,使用当下流行的国际商业软件GTPRO和GTMASTER对空气温度、燃料温度、给水与凝结水回热温度、主蒸汽参数、余热锅炉压力等级等因素对二拖一燃气蒸汽联合循环发电机组性能的影响进行了研究,得出空气温度与燃料温度上升,以及余热锅炉压力等级提高对机组性能优化有较为明显的作用.【期刊名称】《上海电气技术》【年(卷),期】2017(010)001【总页数】8页(P25-32)【关键词】燃气轮机;联合循环;性能优化【作者】熊伟【作者单位】上海电气电站集团上海 201199【正文语种】中文【中图分类】TM611.3使用天然气进行发电，具有能源利用率高、排放污染物少的优点，因此，这一方式在一次能源利用方式中是所占比例较高的一种利用方式。
目前，比较成熟的是以燃气轮机为核心的燃气蒸汽联合循环发电技术，发电效率大于50%，性能优越的F 级和H级燃气蒸汽联合循环效率甚至已经超过60%，明显高于燃煤电站，且具有良好的调峰能力。
投资费用低、建设周期短、供电效率高的燃气蒸汽联合循环机组，可以替代污染排放严重、环保成本高、供电效率低的燃煤机组，成为近年来发电行业的发展趋势。
随着国内燃煤发电市场的逐渐萎缩，能源装备制造的各龙头企业不得不向新能源装备制造及其工程产业转型发展。
作为国内三大发电设备制造巨头之一的上海电气，在完成对意大利安萨尔多能源股权收购以后，率先踏上了转型发展之路。
在拥有安萨尔多旗下三款高性能重型燃气轮机后，上海电气已经通过单机、设备成套、工程承包等模式向客户成功推出了E和F级燃气轮机，也正在积极着力进入南美和东欧市场，推广以AE64.3A型燃气轮机为核心机的联合循环和热电联产项目，但在此过程中遭遇了来自通用电气6F.03型燃气轮机强有力的挑战。
AE64.3A型燃气轮机具有较为卓越的单机性能，但受限于热部件研发[1]和余热蒸汽系统的配置优化[2,3]，其联合循环出力和效率却略处于下风。
30MW凝汽式汽轮机产品说明书
Z78802.01/01N30-8.83-2型30MW 凝汽式汽轮机产品说明书XX汽轮电机(集团)有限责任公司XX汽轮电机(集团)有限责任公司代Z78802.01/01代替N30-8.83-2型 30MW凝汽式汽轮机说明书共 27 页第 1 页编制XXX 2011.01.11校对XXX审核XXX会签标准审查XXX 2011.01.11审定批准标记数量页次文件代号简要说明签名磁盘(带号) 底图号旧底图号归档目录1 汽轮机的应用范围及主要技术规范 (3)2 汽轮机系统及结构的一般说明 (6)3. 汽轮机组的安装 (11)4 汽轮机的运行与维护 (21)1 汽轮机的应用范围及主要技术规范1.1 汽轮机的应用范围本汽轮机为高压、单缸、冲动冷凝式汽轮机，与锅炉、发电机及其附属设备组成一个成套发电设备。
本汽轮机的设计转速为3000r/min，不能用于拖动不同转速或变转速机械。
1.2 汽轮机技术规范序号名称单位数值1.主汽门前蒸汽压力MPa(a) 8.83最高9.34最低8.342.主汽门前蒸汽温度℃535最高540最低5253.汽轮机额定功率MW 304.汽轮机最大功率MW 335.蒸汽耗量额定工况t/h 1156.额定工况排汽压力kPa(a) 4.97.循环水进口温度℃额定20最高338.给水温度额定工况℃219.69.汽耗（计算值）额定工况kg/Kw.h 3.79410.热耗（计算值）额定工况kJ/Kw.h 959911.汽轮机转向(从机头向机尾看) 顺时针方向12.汽轮机额定转速r/min 300013.汽轮机单个转子临界转速(一阶) r/min 164914.汽轮机轴承处允许最大振动mm 0.0315.过临界转速时轴承处允许最大振动mm 0.1016.汽轮机中心高(距运转平台) mm 80017.汽轮机本体总重t 11018.汽轮机上半总重(连同隔板上半等) t 2519.汽轮机转子总重t 16.620.汽轮机转子转动惯量kg.m2298021.汽轮机本体最大尺寸(长×宽×高) mm 8070×4890×4314 1.3 汽轮机技术规范的补充说明1.3.1 绝对压力单位为MPa(a)，表压单位MPa。
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冷凝式汽轮机性能计算及其软件
高洪涛;唐山椒;王维整
【期刊名称】《汽轮机技术》
【年(卷),期】1996(000)004
【摘要】以大型化肥厂引进的汽轮机组为实际对象，阐述了冷凝式汽轮机变工况性能的计算方法，并编制了汽轮机弈况性能计算软件。
采用ＩＦＣ及ＢＴＮ模型联合编制了汽轮机工质的热力性质计算程序，提高了精确度。
实现了变量及变质同多种变工况下的汽同性能计算。
【总页数】1页(P250)
【作者】高洪涛;唐山椒;王维整
【作者单位】大连理工大学;大连理工大学
【正文语种】中文
【中图分类】TK269.1
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