200kW級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)建模仿真與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國(guó)環(huán)境問(wèn)題以及能源問(wèn)題的日益嚴(yán)峻。人們?cè)絹?lái)越重視低品位余熱資源的利用，有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)就是回收低品位熱能的有效技術(shù)途徑之一。與傳統(tǒng)的朗肯循環(huán)相比，有機(jī)朗肯循環(huán)在中低溫?zé)嵩聪掠懈叩男?，并且還具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資小，利與環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
　　有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)是一個(gè)多參數(shù)耦合，且非線性的復(fù)雜系統(tǒng)。本文在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)200kW級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)工作原理分析，利用傳熱學(xué)、熱力學(xué)、流體力學(xué)等原理，對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)

2、的主要設(shè)備蒸發(fā)器、冷凝器、有機(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)以及工質(zhì)泵分別建立了數(shù)學(xué)模型。
　　采用分層建模的思想，在Simulink仿真平臺(tái)上，利用各主要設(shè)備的數(shù)學(xué)模型，分別搭建了各自的動(dòng)態(tài)仿真模型。并根據(jù)系統(tǒng)部件各參數(shù)之間的耦合關(guān)系，將各部件模型進(jìn)行組合，從而構(gòu)建了有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的綜合仿真模型。
　　以所建立有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真模型為基礎(chǔ)，開(kāi)展了ORC系統(tǒng)下蒸發(fā)器進(jìn)口油溫和油量變化、工質(zhì)泵轉(zhuǎn)速變化、有機(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度變化

3、等擾動(dòng)下的的仿真實(shí)驗(yàn)，并對(duì)系統(tǒng)各部件參數(shù)以及循環(huán)效率的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行分析。
　　在對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真的基礎(chǔ)上，針對(duì)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器子系統(tǒng)以及有機(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)子系統(tǒng)的擾動(dòng)進(jìn)行進(jìn)一步的仿真分析，從而提出了利用控制導(dǎo)熱油流量控制蒸發(fā)器出口溫度、利用調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度控制有機(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)輸出功率與轉(zhuǎn)速的控制策略。并在Simulink平臺(tái)下，搭建了各控制系統(tǒng)的仿真模型，并進(jìn)行了多種仿真實(shí)驗(yàn)：通過(guò)控制器參數(shù)整定試驗(yàn)，獲得了各個(gè)控制器控制參數(shù)；