Tytuł pozycji:
Method of modeling gas turbine performance
The basis of a combined cycle gas turbine mass and energy balance, carried at the concept stage, preliminary design or during analysis, is the calculation of the gas turbine design point. This article presents a gas turbine unit mathematical modelling process intended for implementation of the model in a computer program. The aim of the development was a relatively simple, practical from engineer’s point of view, and universal gas turbine model with a classic, open system design: compressor – combustion chamber – turbine. Attempts have been made to maintain the accuracy of modelling and to keep the ability for extension of the model so to be able to simulate the operation of the turbine at off-design conditions, in particular at part load. Stationary operation of the unit at nominal load is assumed. Thermodynamic system modelling methods, on the level of its global structure, have been submitted. Problems related to the aforementioned issues are discussed and ways to resolve them proposed. The developed model has been implemented in a dynamic link library written in C++ language with usage of C/C++ Minpack numerical library [Keating 2007, Razak 2007].
Zwiększający się w światowym bilansie produkcji energii elektrycznej udział energii wytwarzanej z gazu ziemnego warunkuje tempo przyrostu ilości elektrowni i elektrociepłowni gazowo parowych. Pomimo wysokich cen gazu ziemnego, bloki gazowo parowe są atrakcyjne dla inwestorów z uwagi na: najwyższą sprawność wśród stosowanych na szeroką skalę instalacji energetycznych zasilanych paliwami kopalnymi, dopracowaną technologię skutkującą wysoką niezawodnością, wysoką elastyczność eksploatacyjną, słabe oddziaływanie na środowisko (niskie emisje dzięki wysokiej sprawności i opalaniu gazem ziemnym). Podstawą obliczeń układu kombinowanego na etapie koncepcjonowania/projektowania wstępnego lub podczas jego analizowania są obliczenia turbozespołu gazowego pracującego w punkcie konstrukcyjnym. W artykule przedstawiono krok po kroku proces modelowania matematycznego zespołu turbiny gazowej pod kątem implementacji modelu w programie obliczeniowym. Założono stacjonarną pracę układu przy pełnym obciążeniu. Przewidywanym zastosowaniem modelu jest przede wszystkim symulacja turbiny gazowej skojarzonej z parowym kotłem odzyskowym, tym samym działającej w kombibloku. Omówiono problemy związane z poruszanym zagadnieniem oraz zaproponowano sposoby ich rozwiązania.
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).
