IGCC中蒸汽系统集成技术与设计原则

文章概述本研究集体相关的研究成果,包括ICGG蒸汽系统的集成技术与热力特性,提高IGCC中蒸汽系统性能的途径以及IGCC蒸汽系统设计的一般性原则与实例分析,这些工作将有助于更全面,准确地理解IGCC中蒸汽系统,并为其理论建模,定量分析及设计优化提供支持。     

新型IGCC系统的开拓与集成技术

本文基于大量相关研究,全面总结分析了新型IGCC系统的开拓及其集成技术开发与进展。首先分析了IGCC固有的效率高、环保性能优以及最具发展潜力等特点,以揭示其具有的发展前景和受到重视的原因;然后总结介绍了正在发展的燃料电池一IGCC联合循环、IGCC多联产、C02零排放的IGCC以及燃料多样化的IGCC等新型系统,并扼要论述这些新系统整合机理和特性。还归纳介绍了先进的燃气轮机技术、离子膜制氧技术等集成技术开发与进展。     

IGCC中燃气轮机技术方案与设计优化

文章概述了作者研究集体对用于IGCC的燃气轮机技术相关的研究成果,包括：用于IGCC的可能的燃气轮机技术方案;影响燃气轮机与系统性能关键因素的分析;双开口变量同步优化的新构思与IGCC中燃气轮机的超结构的综合优化新方法;基于模块化建模方法建立IGCC中燃气轮机子系统模型;实例研究和计算分析与得出一些有实用价值的结论。     

三压再热汽水系统IGCC的设计工况和变工况性能

以三压再热式汽水系统ＩＧＣＣ（整体煤气化燃气－蒸汽联合循环）为研究对象组成了整体空分ＩＧＣＣ系统方案,建立了气化炉,净化系统,燃气轮机,空分装置,余热锅炉,汽轮机各组成部件的数学模型,对ＩＧＣＣ系统的设计工况和变工况特性进行计算,分析了煤气轮机采用不同调节规律和汽轮机采用不同运行方式时对系统变工况性能的影响并提出了合理的运行方式。     

IGCC中蒸汽系统流程与参数综合优化研究

概述作者研究集体相关的研究，包括：突破传统的模拟分析框架，提出IGCC中蒸汽系统流程与参数同步综合的设计优化新思路；基于“能的梯级利用”原理和“流程温区超结构”概念，建立IGCC蒸汽系统综合优化模型；基于大量数值计算与模拟分析，揭示IGCC蒸汽系统热力特性规律等。本研究为IGCC蒸汽系统设计分析提供有实用价值的方法和手段。     

IGCC与联合循环用蒸汽透平叶片数值模拟及试验研究

介绍了通过全三维数值模拟,在IGCC使用的蒸汽透平的叶片设计中采用后加载叶型和弯曲成型静叶栅,并以空气动力试验来考察其性能,试验研究的结果表明设计达到了预期目标。该成果可应用于一般联合循环用的汽轮机设计中。     

论IGCC电站中气化炉型的选择

在一般论述IGCC电站对气化炉性能要求的基础上，着重比较了Texaco气化炉与Shell气化炉技术特性指标的差异，进而探讨了这两种气化炉对IGCC电站供电效率和发电成本的影响。     

洁净煤发电IGCC技术

能源问题与污染问题日益严重,而中国以煤炭为主的能源格局短时间内也无法得到根本性的改变,因此发展一种高效的,清洁的能源技术是今后可持续发展的关键,本文就此介绍了IGCC相比与其他洁净能源技术的优点和技术特点,以及各国对此技术的重视程度和发展情况。     

双压再热蒸汽循环的IGCC变工况性能

介绍了IGCC蒸汽侧采用双压再热循环时再热回路的合理选定。叙述了IGCC的变工况模型和计算得到的变工况性能及其分析,指出调节压气机IGV时,能与一般联合循环一要改善IGCC的变工况性能。     

IGCC系统空气分离集成对燃气轮机通流匹配约束影响研究

为了探究燃气轮机在应用于IGCC系统时,由于空气分离（以下简称空分）集成方式与燃料热值变化引起的复杂约束问题,以某F级燃气轮机为基础,构建IGCC系统燃气轮机及空分系统性能模型,研究不同运行约束条件下空分集成方式对燃气轮机通流匹配的约束边界,确定了保持进口导叶IGV全开时空分整体化率和氮气回注率的可行域与燃气轮机性能的变化规律,并针对限制因素给出压气机的流量设计需求及改进后的性能对比。结果表明：保持透平进气温度稳定在设计值的情况下,可实现的最小空分整体化率为0.15;受合成气热值及空分系统集成方式的限制,压气机与透平流量的匹配约束使低整体化率与高回注率的组合无法实现;保持透平排气温度稳定在设计值可行域的范围有所扩大;可行域内,降低空分整体化率、提高氮气回注率均有助于提升燃气轮机性能;对改型前后的燃气轮机性能进行比较,独立空分-氮气不回注组合下燃机效率提高到35.2%;在氮气不回注与氮气完全回注时,独立空分相较于完全整体化空分组合燃气轮机效率分别高19.63%和15.91%。     

Reliability design method for steam turbine blades

Based on theories of probability and statistics, and taking static stresses, dynamic stresses, endurance strength, safety ratios, vibration frequencies and exciting force frequencies of blades as random variables, a reliability design method for steam turbine blades is presented. The purport and calculation method for blade reliability are expounded. The distribution parameters of random variables are determined after analysis and numerical calculation of test data. The fatigue strength and the vibration design reliability of turbine blades are determined with the aid of a probabilistic design method and by interference models for stress distribution and strength distribution. Some blade reliability design calculation formulas for a dynamic stress design method, a safety ratio design method for fatigue strength, and a vibration reliability design method for the first and second types of tuned blades and a packet of blades on a disk connected closely, are given together with some practical examples. With these methods, the design reliability of steam turbine blades can be guaranteed in the design stage. This research may provide some scientific basis for reliability design of steam turbine blades. __________ Translated from Chinese Journal of Applied Mechanics, 2007, 24(3): 331–335 [译自: 应用力学学报]     

浅析IGCC电站汽水热力系统

浅析整体煤气化燃气-蒸汽循环（IGCC）的水蒸气热力系统：IGCC的余热锅炉（HRSG）、蒸汽轮机（ST）及其余热回收和热力系统的特点，为优化参数与配置作参考。     

汽轮机及热装置性能评估系统研究

以某石化电厂双抽凝汽式汽轮机及热系统为研究对象,开发了以“热力参数诊断”为中心的旋转机械热力性能评估体系。通过对该汽轮机组运行性能和经济性能的计算分析,实时显示汽轮机组工作状态、当前热经济指标、当前工况下的节能潜力及热设备能损诊断结果,提出优化运行建议,并从热力学角度为电站设备的状态监测和预知性维修提供科学依据,实时指导汽轮机组经济运行。     

反动加冲动式设计在单缸IGCC机组中的应用分析

在汽轮机设计领域内首次提出了在单缸汽轮机结构中同时采用反动式与冲动式设计相结合的全新设计理念,应用该理念成功实现了IGCC单缸100 MW等级、三压再热联合循环汽轮机的设计开发,解决了该等级联合循环汽轮机组的传统的冲动设计转子刚度不足问题与传统的反动式设计转子推力自平衡难的问题。反动加冲动式设计方法与传统方法相比,显著提升了单缸联合循环汽轮机组的单机功率。     

背压机组循环水系统的改造

热电联产企业大多选择背压机组和抽凝机组组合的方式,以同时满足热、电负荷的需要。循环水泵参数一般按抽凝机组的容量设计,背压机和抽凝机共用一套循环水系统。当背压机组单独运行时,循环水泵出力就远大于机组需用水量,造成厂用电的浪费。这时通过对循环水系统的改造,由小泵为背压机组提供冷却水,可有效降低厂用电量。     

IGCC多联产总能系统

从能源与环境领域渗透交叉层面、化学Yong梯级利用结合的角度综述IGCC多联产总能系统的研究动态；阐述了多联产系统概念与过程机理。分析了系统集成的关键技术及其应用与发展前景。