離心泵作透平回收余壓能的發(fā)電并網(wǎng)裝置的優(yōu)化研究.pdf

1、在能源問題凸現(xiàn)的今天，隨著人們對(duì)能源的需求量不斷上升和節(jié)能意識(shí)的不斷提高，離心泵作透平回收余壓能發(fā)電系統(tǒng)作為把液體液壓能轉(zhuǎn)化為電能的能量回收裝置，它對(duì)降低單位產(chǎn)量的耗能量有著積極的作用。而凡是工業(yè)生產(chǎn)中有流體壓力差的設(shè)備中，都存在流體壓力能可以回收利用。本文的主要研究工作和創(chuàng)新性結(jié)論包括以下六個(gè)方面：
　?。?）系統(tǒng)地總結(jié)了國內(nèi)外離心泵作透平的技術(shù)以及對(duì)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。并根據(jù)泵作透平試驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及工業(yè)現(xiàn)場的

2、條件和用戶的要求，提出運(yùn)用PLC和WinCC相結(jié)合的控制技術(shù)，設(shè)計(jì)了離心泵做透平的發(fā)電裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)。
　?。?）根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的揚(yáng)程、流量等參數(shù)，并鑒于大量的泵作透平的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用CFD流場仿真技術(shù)對(duì)能量回收液力透平進(jìn)行了數(shù)值模擬和性能預(yù)估，經(jīng)多次的改進(jìn)和修復(fù)比較，提高離了心泵作透平的能量回收性能，拓寬了其正常運(yùn)行范圍。并對(duì)系統(tǒng)的控制定性分析，得出了系統(tǒng)的控制策略。
　?。?）系統(tǒng)地分析三相同步無刷發(fā)電機(jī)的工作原理

3、，對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性進(jìn)行了數(shù)字計(jì)算。并根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場的參數(shù)要求，選擇了 STAMFORD發(fā)電機(jī) STF-UCI274K，并對(duì)此發(fā)電機(jī)的自勵(lì) AVR控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析。由此使發(fā)電機(jī)在結(jié)合系統(tǒng)的情況處于最優(yōu)的發(fā)電狀態(tài)。
　?。?）完成了對(duì)PLC控制系統(tǒng)的硬件選型，確定了控制模式，選擇 S7-200PLC為自動(dòng)控制的核心，并圍繞 PLC選擇了 DEL品牌機(jī)為上位機(jī)、以及 EM223和EM231擴(kuò)展模塊，并根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備確定 I/O地址分配。

4、為實(shí)現(xiàn)簡化現(xiàn)場操作、達(dá)到全自動(dòng)化控制的目地，完成了對(duì)流量變送器、壓力變送器、電力表等重要實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選型與分析。
　?。?）完成了透平發(fā)電系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括基于 PLC開放設(shè)計(jì)的STEP7-Micro/WIN V4.0下位軟件的開發(fā)、程序的編寫以及控制流程的設(shè)計(jì)。其中對(duì)進(jìn)口調(diào)節(jié)閥的控制算法的設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的通訊設(shè)計(jì)以及模擬量采集程序的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。
　?。?）分析選擇了STEP7-Miero/WIN、PC A