Моделирование динамики топливно-воздушного тракта когенерационной энергетической установки.

Abstract

Использование когенерационных энергетических установок является одним из перспективных направлений развития малой энергетики Украины. Генерация тепловой и электрической энергии на основе одного вида топлива позволяет увеличить общий КПД установки. Это делает целесообразным применение когенерационных энергетических установок в компактных жилищных массивах, на обособленных про- мышленных предприятиях с жилищным фондом для сотрудников, в спортивных комплексах и т.д. Рассмотрен топ- ливно-воздушный тракт когенерационной энергетической установки как объект регулирования частоты вращения дизель-генераторного вала. На базе разработанной математической модели топливно-воздушного тракта проанали- зированы динамические характеристики когенерационных энергетических установок в виде разгонных кривых, по- лученных в среде пакета MathWorks MATLAB при разных внешних возмущениях. В соответствии с требованиями к технологии генерации электрической энергии выбран тип переходного процесса и закон регулирования частоты вращения дизель-генераторного вала.

Introducing into wide practice the cogeneration power plants (or CHP) is one of promising directions of the Ukrainian small-scale power engineering development. Thermal and electric energy generation using the same fuel kind can increase the overall plant efficiency. That makes it appropriate to use CHPs at compact residential areas, isolated industrial enterprises constituting one complex with staff housing area, at sports complexes, etc. The gas-air duct of the cogeneration power plant has been considered as an object of the diesel-generator shaft velocity control. The developed GAD mathematical model, served to analyze the CHP dynamic characteristics as acceleration curves obtained under different external disturbances in the MathWorks MATLAB environment. According to the electric power generation technology requirements a convenient transition process type has been selected, with subsequent identification of the diesel-generator shaft rotation speed control law.

Використання когенераційних енергетичних установок є одним з перспективних напрямків розвитку малої енергетики України. Генерація теплової та електричної енергії на базі одного палива до- зволяє збільшити загальний ККД установки. Це робить доцільним застосування когенераційних енергетичних уста- новок у компактних житлових масивах, на відокремлених промислових підприємствах з житловим фондом для спів- робітників, у спортивних комплексах і т.д. Розглянуто паливно-повітряний тракт когенераційної енергетичної уста- новки як об’єкт регулювання частоти обертів дизель-генераторного валу. На базі розробленої математичної моделі паливно-повітряного тракту проаналізовані динамічні характеристики когенераційних енергетичних установок у вигляді розгінних кривих, отриманих в середовищі пакету MathWorks MATLAB при різних зовнішніх збуреннях.. Використання когенераційних енергетичних установок є одним з перспективних напрямків розвитку малої енергетики України. Генерація теплової та електричної енергії на базі одного палива до- зволяє збільшити загальний ККД установки. Це робить доцільним застосування когенераційних енергетичних уста- новок у компактних житлових масивах, на відокремлених промислових підприємствах з житловим фондом для спів- робітників, у спортивних комплексах і т.д. Розглянуто паливно-повітряний тракт когенераційної енергетичної уста- новки як об’єкт регулювання частоти обертів дизель-генераторного валу. На базі розробленої математичної моделі паливно-повітряного тракту проаналізовані динамічні характеристики когенераційних енергетичних установок у вигляді розгінних кривих, отриманих в середовищі пакету MathWorks MATLAB при різних зовнішніх збуреннях. У відповідності з вимогами до технології генерації електричної енергії обрано тип перехідного процесу та закон регулювання частоти обертів дизель-генераторного валу.