烟气轮机沉积、冲蚀、腐蚀特性研究

介绍了烟气轮机设计应遵循的一般准则及沉积、冲蚀、腐蚀特性。分析了催化剂沉积的原因、减少沉积的措施及清除沉积物的方法;冲蚀的类型;腐蚀原因及冲蚀和腐蚀的交互作用。     

烟气轮机叶片失效分析

分析了烟气轮机叶片失效原因,对叶片裂纹,断口,组织及成分分析的结果表明,叶片失效属共振和冲刷穿孔导致的高周疲劳破裂;叶片涂层结构,组织缺陷分布以及烟气硬粒子是降低叶片使用寿命的重要因素。     

烟气轮机动叶轮盘冷却共轭传热数值分析

使用CFD方法,对带有蒸汽冷却的某烟气轮机动叶轮盘进行热-固耦合数值分析。轮盘温升与其周边流场与温度场的耦合计算采用CFX的共轭传热方法,忽略热辐射影响,将流体域与固体域内的传输方程进行耦合求解,通过能量方程平衡流体和固体界面上热流,实现了流场与温度场的耦合数值分析。计算结果揭示了烟气轮机轮盘处复杂流动中烟气、冷却蒸汽对轮盘气动加热特征,并给出了冷却蒸汽对动叶轮盘温度场分布的影响规律。     

燃气透平叶片冲蚀的数值模拟与试验研究的发展

综述了近年来燃气透平叶片冲蚀数值模拟与试验研究的进展情况,包括气固两相流场模型与求解方法的发展以及最新的试验成果,指出存在的问题及今后研究方向,文中内容对于进一步研究,进而控制冲蚀这一直接影响燃气透平叶片寿命乃至安全性的工程问题,具有参考价值。     

催化裂化烟气轮机级叶栅内气固两相运动特性的数值研究

基于欧拉-拉格朗日模型,对催化裂化烟气轮机叶栅内烟气流动特性进行数值研究.采用可压缩流体的k-ε双方程湍流模型,对流道内压力、温度、速度以及水蒸气含量变化进行研究;研究结果表明:级叶栅流道低压区会导致超音速流动,增加流动的不均匀性;二次流使5μm颗粒向动叶压力面底部移动,且压力面处分子黏度大、温度低,易造成颗粒沉积结垢;10μm以上大颗粒容易造成叶顶出气边磨损.模拟结果为烟气轮机长周期安全运行提供理论基础.     

齐鲁石化烟气轮机机组振动原因分析

介绍了齐鲁石化烟气轮机机组的构造及工艺设计条件,并针对烟机机组运行中最常见的振动问题进行了分析。经分析,引起振动问题的故障类型主要有动不平衡、机组转子不对中及热变形、动静磨擦3种。分析了每种故障出现的原因、对该故障的监测与诊断结果及处理方法,并列举了相应案例。结果表明,利用信息收集—分析判断—推理—验证的反复循环的故障诊断方法,可提高故障诊断精确度,从而确保机组的安全、长周期运行。     

中国催化裂化烟气轮机自主创新三十年的回顾

回顾了30年来YL型烟气轮机的自主创新尤其是第一台烟气轮机艰苦创业的历程,阐述了走向世界需要培养熟练技师的重要性,并提出了期望。     

湛江东兴烟气轮机改造效果及分析

分析了中国石化湛江东兴石油企业有限公司50×104t/a催化裂化装置烟气轮机存在做功不足的原因,即烟气轮机静叶片多且密,设计通流面积偏小,导致做功烟气量少。据此对烟气轮机进行了改造,改造后烟气轮机做功由改造前的2200kW增加到3800kW,年节约电费965.42万元。     

风机叶片材料的冲蚀磨损模拟研究

通过气固两相流实验考查了风机叶片材料在不同风速、不同粒径下的冲蚀磨损率。采用FLUENT软件对相应实验条件进行数值模拟表明:随着风速的提高,磨粒所具有的动能与切应力也随之增大,当风速由7.9 m/s提高到17.4 m/s时,达到最大冲蚀率为0.004 32 kg/(m2·s);冲蚀率随着粒径的增大呈现先上升后下降的趋势,当粒径为0.109~0.212 mm时,磨粒对试样的最大冲蚀率为0.001 51 kg/(m2·s)。模拟验证了实验所得的冲蚀规律,并预测了各实验条件下的最大理论冲蚀率。     

独山子一催化三机组烟气轮机改造运行分析

介绍了独山子石化公司炼油厂Ⅰ套催化裂化装置烟气轮机从1992年开始使用的YLⅡ-4000C型更换为2005年的YL4000F单级,2007年再改造为YL4000H单级的原因,分析了烟气轮机更换改造后的运行情况,提出了今后烟气轮机操作中应注意的问题及对应措施。     

带粒气流对透平叶片冲蚀特性的数值分析与试验研究

基于欧拉－拉格朗日解基本思想，数值模拟了带粒双级跨音速燃气透平三元粘性湍流场，在此基础上以计入颗粒湍流扩散的颗粒随机轨道模型和PSIC法实现了气固双向耦合，跟踪和分析了10万个分布直径和石英砂、催化剂颗粒的运动轨迹及颗粒滑移程度，并计算了叶片的质量冲蚀率。结果表明：涂层后叶片的质量冲蚀率较基体可减小一个数量级。另外，分别采用石英砂和催化剂颗粒对2Cr12Mo－5基体材料和MCrAlY涂层进行了冲蚀试验，通过比较发现：在大部会冲击角下，涂层能有效地减小叶片的冲蚀；在同样的试验条件下，大石英砂颗粒造成的叶片冲蚀强于小石英砂颗粒。     

带粒透平中叶片冲蚀的数值计算及振频变化预估

基于欧拉－拉格朗日解基本思想,在模拟计算了双级跨音速燃气透平三元粘性湍流场基础上,采用颗粒随机轨道模型和PSIC法求解了低颗粒浓度气固双向耦合后两种不同密度的分布直径颗粒的运动轨迹,并据此计算了叶片的冲蚀率,其分布规律与实物叶片的冲蚀情况比较接近。然后利用所建立的叶片冲蚀率与叶片振频的相互关系,预估了叶片振频因冲蚀而随时间发生的变化,为探索叶片冲蚀对振频的影响作了有益的尝试。     

燃气透平第一级叶片燃气侧的流动与换热特性研究

对某重型燃气轮机透平第一级叶栅通道内无气膜冷却下的三维黏性流动与传热特性进行了数值模拟,对比了不同来流湍流度对叶片燃气侧流动与换热特性的影响,分析了静叶非定常尾迹对动叶换热特性的影响.结果表明:来流湍流度对静叶表面的换热特性有明显的影响,但对动叶表面换热特性的影响很小;静叶尾迹对动叶表面的换热特性影响较大.     

燃气轮机燃烧室流场数值计算研究及分析

对燃气轮机逆流式环形燃烧室,热态三维流场的数值模拟问题进行了研究,建立了三维计算模型,生成了数值计算网格。数值模拟研究表明,改变燃烧室的几个结构参数,可以得到更加合理的流场。通过对关键截面的流动分析,可以判断燃烧室设计的合理性,为进一步优化燃烧室结构设计、改善流场奠定了基础。     

催化剂颗粒粒径对烟气轮机流场影响的模拟研究

使用FLUENT 17.2软件对催化剂不同颗粒粒径下烟气轮机流场特性进行了模拟研究,分析了不同颗粒粒径对高温烟气流场、催化剂运动轨迹以及动叶冲蚀的影响。研究工况：颗粒粒径分别为0.5,1.0,1.5和2.0μm,高温烟气的入口温度为670℃,烟气轮机转子转速为6 263 r/min,高温烟气流量为2 067.92 m³/min。研究结果表明：在所研究的颗粒粒径水平下,颗粒粒径的改变不会对高温烟气流场以及颗粒运动轨迹造成明显的影响;动叶叶片被冲蚀的位置以前缘和尾缘为主,前缘被冲蚀的可能性大于尾缘;动叶叶片被冲蚀的可能性随着颗粒粒径的增加而上升。     

燃气涡轮机导片与转子叶片交互作用的非定常流场数值模拟

采用ICEM-CFD软件建构O-H网格系统,分别模拟两种不同的涡轮导片及转子叶片间隙在转动效应下流场结构.模拟的数据与实验值做比较后,发现本研究在涡轮导片及转子叶片流场预测上,已能有效预测流场的边界层流、分离流的发展以及导角叶片与转子叶片间的多震波的流场现象,另外亦能针对涡轮叶片压力总损失及轮机效率加以分析,为涡轮机的改进设计和优化提供了理论依据.     

某型燃气轮机燃烧室燃烧流场数值研究

燃气轮机燃烧室的燃烧特性受到旋流强度、雾化特性等因素的强烈影响,旋流强度和雾化特性分析对燃烧室的设计和优化具有非常重要的作用。对燃气轮机燃烧室的燃烧流场,应用商用程序FLUENT进行了数值模拟,并分析了空气过量系数α和燃油雾化粒径对燃烧室内燃烧特性的影响。模拟结果表明,控制空气过量系数和燃油雾化粒径对提高燃烧室工作性能和降低污染物排放具有重要意义。     

船用燃气轮机变几何动力涡轮大攻角流动特性的三维数值模拟

采用三维数值模拟技术,研究了可调导叶转动导致变几何动力涡轮气动性能变化的流场机理。结果表明,在较小的转角范围内,采用大转折角设计的可调导叶使涡轮处于大攻角运行。在大正攻角或大负攻角下可调导叶级动叶栅流道内的三维分离流场结构及其产生机理有很大差异,而且大正攻角造成的吸力面分离流动更使整个涡轮的效率显著地下降。通过系统的机理分析,提出可调导叶宜采用较小转折角的后部加载叶型,而变几何动力涡轮可调导叶级动叶栅要采用较大负冲角的气动设计原则。     

9FA燃气轮机压气机首级动叶改造分析

由于部分使用9FA重型燃气轮机的燃气-蒸汽联合循环电厂在检修过程中发现部分压气机首级动叶存在刮缸现象,设计制造单位对压气机首级动叶进行了更换.本文利用ANSYS软件对其压气机首级动叶片进行数值模拟,发现原有的叶片在工作转速下由于离心力引起的变形能够引起刮缸现象,而改造后的叶片不会产生大的变形.然后采用NUMECA软件对...