论文部分内容阅读
随着我国经济发展正进入新常态,能源消费也将逐步转型。为此,国家相继出台了有关大气污染防治和电厂节能减排升级与改造的政策,对电厂投资、节能减排提出更高要求,同时也为发展高效、环保型产业创造新的机会。燃气-蒸汽联合循环(GSCC)发电以其高效、低碳、低污染、投资低、建设周期短等优点,目前被大力推广应用。联合循环机组热力系统性能的高低,直接影响着整个电厂的发电效率和经济性;同时,机组热力性能计算也是电站设计建造的必要环节和设备选型及优化评估的重要依据。燃气-蒸汽联合循环机组作为一种很有发展前景的发电技术,其流程设计、计算校核相当复杂,一些传统的电站热力性能计算软件,往往不具有针对性或者通用性差。随着计算机技术和仿真模拟的发展,亟需一种图形化、个性化、可扩展的设计计算软件。本文是以合作项目“基于某重型燃气轮机的燃气-蒸汽联合循环机组性能计算平台开发”为背景展开相关研究。该软件在参考国内外研究成果和相关软件开发的基础之上,以热力学第一定律为理论基础,采用面向对象编程思想、统一建模语言及混合编程技术,开发了个性化、图形化的热力性能计算平台。目前,项目已经圆满完成,并得到用户好评。本论文主要完成了以下研究内容:1.对联合循环工作原理、系统结构及热力性能计算方法进行全面深入分析,借鉴现有实际运行的燃机电厂,将不同类型的联合循环系统合理地简化为五种流程结构,并以热力系统温区建模思想,建立数学模型,开展各个传热环节和节点的性能参数计算,并以商用软件模拟数据为例,进行实例计算验证,误差在工程要求精度以内。2.结合项目需求和工程实际,运用Fortran语言编译联合循环热力性能计算模块,并借助混合编程技术与C#界面程序实现对接,完成软件整体的编译。一方面充分发挥了两种语言在科学计算和界面开发的优点;一方面这些独立的计算模块通过DLL链接,可以方便地更改和增删,提高了项目开发进度和软件的可扩展性。3.采用面向对象思想、设计模式、统一建模语言(UML)等多种先进的软件开发技术进行系统设计。利用面向对象组织软件整体架构,并通过类的继承派生出计算接口类、流程图窗体、性能曲线绘制等参数后处理相关类;良好的设计模式和UML设计使得软件易于扩展,更加灵活,可复用性更高。