Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mathematical modelling of thermal processes by the use of regression and neural models

Rusinowski H., Plis M.

Archives of Thermodynamics

|

2018

|

Vol. 39, no 3

111--127

EN

The paper presents a description of used methods and exemplary mathematical models which are classified into theoretical-empirical models of thermal processes. Such models encompass equations resulting from the laws of physics and additional empirical functions describing processes for which analytical models are complex and difficult to develop. The principle of developing, advantages and disadvantages of presented models as well as quality prediction assessment were presented. Mathematical models of a steam boiler, a steam turbine as well as a heat recovery steam generator were described. Exemplary calculation results were presented and compared with measurements.

2

Modelowanie matematyczne obiegu parowo-wodnego w układzie skojarzonym z turbiną gazową dla potrzeb diagnostyki cieplnej

Plis M., Rusinowski H.

Rynek Energii

|

2016

|

Nr 5

58--63

PL

Współczesne systemy diagnostyki cieplnej wymagają zaawansowanych narzędzi obliczeniowych, w tym modeli matematycznych. Modele te powinny się charakteryzować stosunkowo krótkim czasem obliczeń przy jednocześnie zapewnieniu wymaganej dokładności wyników. W artykule przedstawiono model symulacyjny obiegu parowo-wodnego bloku jednej z polskich elektrociepłowni gazowo-parowych. Opracowany model obejmuje modele cząstkowe turbiny kon-densacyjno-upustowej o mocy znamionowej 65 MW, układu ciepłowniczego oraz zbiornika wody zasilającej i chłodnicy kondensatu. Przedstawiony model turbiny parowej obejmuje bilanse substancji i energii oraz model linii rozprężania pary. Model linii rozprężania pary opracowano w oparciu o równanie przelotności i na sprawność wewnętrzną grup stopni. Mode-le układu ciepłowniczego oraz zbiornika wody zasilającej i chłodnicy kondensatu obejmują bilanse substancji i energii. Nieznane wartości współczynników empirycznych zostały estymowane w oparciu o wyniki pomiarów eksploatacyjnych. Przeprowadzono walidację wyników obliczeń uzyskanych z modelu w oparciu o wyniki pomiarów eksploatacyjnych. Dokonano oceny jakości predykcji modelu i sformułowano odpowiednie wnioski.

EN

Modern operation control systems require advanced computational tools, including mathematical models. These models should have a simple structure and short computing time. The article presents a simulation model of the steam-water cycle in one of the Polish gas turbine combined cycle power plant. The developed model encompasses: a partial model of the steam turbine with the installed rated power of 65 MW, a partial model of the heating system and a partial model of the feed water tank and a cooler condensate. The presented model of the steam turbine contains mass and energy balance equations and a steam expansion line model which has been developed on the basis of a steam flow capacity equation and a turbine internal efficiency equation. The presented models of the heating system and the feed water tank and the cooler condensate contain mass and energy balance equations. The unknown parameters, which appear in empirical equations have been estimated on the basis of measure results with the use of the last square method. A validation of developed model has been conducted with the use of measure results. The quality of the model prediction was evaluated. Appropriate conclusions were drawn.

3

Mathematical modeling of an axial compressor in a gas turbine cycle

Plis M., Rusinowski H.

Journal of Power Technologies

|

2016

|

Vol. 96, nr 3

194--199

EN

Contemporary thermal diagnostic systems of power units require advanced computational tools, including mathematical models. These models should have a simple structure and short computing time. These conditions are satisfied by models that include mass and energy balances as well as additional empirical functions whose coefficients are estimated by using the measurement results. This paper presents a simulation model of an axial compressor which forms part of a gas turbine unit with a rated output of 125.4 MW. The model was developed with the use of a generalized compressor map, describing the relationship between corrected air mass flow rate, pressure ratio, isentropic efficiency and corrected rotational speed. The model encompasses the empirical formula for compressor internal efficiency, which additionally considers the effect of variation of the angle of inlet guide vanes. The unknown values of empirical coefficients which appear in this equation were estimated on the basis of operating data. The calculation results obtained were compared with the measurement results. The quality of the model prediction was evaluated and conclusions were drawn.

4

Analiza numeryczna eksploatacji układu skojarzonego z turbiną gazową przy zmiennych parametrach otoczenia

Plis M., Rusinowski H.

Rynek Energii

|

2015

|

Nr 6

47--52

PL

Układy skojarzone z turbiną gazową charakteryzują się wysoką sprawnością konwersji energii chemicznej paliw. Układy te, obejmują zespół turbiny gazowej, zespół turbiny parowej oraz kocioł odzyskowy. Maksymalna moc elektryczna zespołu gazowo – parowego silnie zależy od parametrów otoczenia – głównie temperatury. Zmiana parametrów otoczenia wpływa na punkt pracy sprężarki, co skutkuje zmianą parametrów spalin zasilających kocioł odzyskowy. W konsekwencji sprawność energetyczna kotła, oraz parametry produkowanej pary świeżej ulegają zmianie. Artykuł przedstawia analizę numeryczną wpływu parametrów otoczenia na wskaźniki energetyczne eksploatacji turbiny gazowej oraz kotła odzyskowego dla potrzeb diagnostyki cieplnej. Wpływ zmiany parametrów otoczenia na moc, strumień, temperaturę wylotową turbiny gazowej modelowano z wykorzystaniem krzywych korekcyjnych. Model matematyczny kotła odzyskowego opiera się na równaniach bilansów substancji i energii oraz równaniach empirycznych opisujących proces wymiany ciepła. Nieznane współczynniki empiryczne występujące w tych równaniach przyjęto w oparciu o dane literaturowe. Przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń oraz sformułowano wnioski.

EN

Gas Turbine Combined Cycle power plants are a one of the most efficient energy conversion systems. These systems encompass gas turbine cycle, steam turbine cycle and heat recovery steam generator. Electric power of Gas Turbine Combined Cycle power plant heavily depends on ambient parameters – mainly on temperature. A variation of ambient parameters changes compressor working point, hence temperature and stream of flue gas leaving gas turbine can be changed. In consequence, boiler efficiency and steam flow and parameters can also be changed. The article presents a numerical analysis of influence of ambient parameters on energy exploitation indicators of gas turbine and double pressure heat recovery steam generator. Effect of variation of ambient temperature on gas turbine power, flue gas stream and temperature at the outlet of turbine was modelled with the use of correction curves. Mathematical model of heat recovery steam generator is based on mass and energy equations and additional equations which describe heat transfer process. Unknown empirical parameters which occur in in empirical equations are taken from the literature. The calculation method and exemplary calculation results are presented.