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

1、隨著我國環(huán)境問題以及能源問題的日益嚴峻。人們越來越重視低品位余熱資源的利用，有機朗肯循環(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)簡單，投資小，利與環(huán)保等優(yōu)點。
　　有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)是一個多參數(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200kW級有機朗肯循環(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，對有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)

2、的主要設(shè)備蒸發(fā)器、冷凝器、有機工質(zhì)汽輪機以及工質(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，將各部件模型進行組合，從而構(gòu)建了有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的綜合仿真模型。
　　以所建立有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)仿真模型為基礎(chǔ)，開展了ORC系統(tǒng)下蒸發(fā)器進口油溫和油量變化、工質(zhì)泵轉(zhuǎn)速變化、有機工質(zhì)汽輪機調(diào)節(jié)閥門開度變化

3、等擾動下的的仿真實驗，并對系統(tǒng)各部件參數(shù)以及循環(huán)效率的動態(tài)過程進行分析。
　　在對有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真的基礎(chǔ)上，針對系統(tǒng)中的蒸發(fā)器子系統(tǒng)以及有機工質(zhì)汽輪機子系統(tǒng)的擾動進行進一步的仿真分析，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)閥門開度控制有機工質(zhì)汽輪機輸出功率與轉(zhuǎn)速的控制策略。并在Simulink平臺下，搭建了各控制系統(tǒng)的仿真模型，并進行了多種仿真實驗：通過控制器參數(shù)整定試驗，獲得了各個控制器控制參數(shù)；