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微型燃气轮机的控制研究* Study on Control of Micro Gas Turbine 王静 崔国民 张勤 李美玲 （上海理工大学 热工程研究所，上海 200093 ） 摘 要 在分析了微型燃气轮机动态数学模型的基础上，本文对微燃机的起动控制、转速控 制以及入口温度控制三个方面进行了深入研究．探讨了回热器对微燃机控制过程的影响，并且指 出了机组控制优化的途径，该研究能够为实际机组的运行和控制参数的合理匹配提供理论指导． 关键词 微型燃气轮机 动态数学模型 控制优化 Abstract On the basis of analysis of dynamic mathematics models of micro gas turbine, the starting control, rotating speed control and control of entry temperature of gas turbine for micro gas turbine were studied deeply in this paper. What is more, effect of regenerator on control process was analyzed. Methods to optimize the control process of this gas turbine were given to provide theoretical directions for practical operation and reasonable matching of the system’s control parameters. Keywords micro gas turbine, dynamic mathematics model, control optimization 中图分类号：TK124 文献标识码：A 文章编号：1005-8354 (2004) 04-0001-06 1 前言 燃气轮机的动态模型的基础上，分析了微燃机的起 近年来，随着我国实施西气东输工程和开拓可 动控制、转速控制以及透平入口温度控制，指出了 持续发展能源利用新技术，能源岛集中供能系统受 微燃机机组性能优化和控制优化的途径，为实际机 到越来越多的重视．以微型燃气轮机为核心、以余 组的运行提供理论依据． 热锅炉和余热型溴化锂直燃机为余热利用装置构成 的系统是目前最常见的能源岛形式之一，燃气轮机 2 动态数学模型 带动发电机提供电能，余热锅炉和制冷机组利用燃 [3－5] 单轴微燃机系统中的主要动态方程如下 ： 机排出的余热产生热量和冷量，从而实现了热、电、 2.1 转子方程 冷三联供．该系统不仅适用于机场、重要机关、军 p dn J M T M c M f M g (1) 事基地和偏远地区等独立的用户，而且以其清洁、 30 dt 式中，n 为转速；M 、M 、M 、M 分别是透平 高效、高度集成和灵活的特点，可与网络式供能系 T c f g 统并存，或弥补其不足．能源岛技术的核心是微型 转矩、压气机转矩、轴系摩擦转矩和发电机转矩；J 燃气轮机，因此，微燃机的性能直接决定了整个三