一种考虑变几何特性的重型燃气轮机建模方法

在传统燃气轮机仿真模型的基础上,对比分析模型计算结果与机组性能试验数据,定量地得到了可转导叶(IGV)开度变化对燃气轮机性能的影响,建立了考虑IGV开度变化对机组性能影响的重型燃气轮机性能仿真模型.结果表明:所建模型的稳态计算结果与试验数据相吻合,正确反映了燃气轮机参数随燃气轮机功率的变化关系,可以应用于系统动态特性分析以及控制系统的设计和验证.     

基于随机森林的变工况下重型燃气轮机压气机特性分析研究

为保证不同工况下重型燃气轮机发电机组的高效、稳定运行,需要对其轴流式压气机性能进行高精度建模分析。本文以某F级重型燃气轮机为研究对象,有效结合实测数据和基元叶栅法理论计算值,采用随机森林方法,建立其压气机高精度特性计算模型,从而分析不同工况下的压气机性能。结果表明:模型计算的总压比和多变效率的平均相对误差分别为-0.13%和0.04%;最大相对误差分别为2.11%和1.90%。现有文献的模型最大相对误差分别为3.1%和4.4%,本文方法得到的最大误差仅分别为其68.06%和43.18%。     

MS6001B型燃气轮机变工况运行的热经济性分析

由于天然气燃料不足，孤北热电厂的两台ＭＳ６００１Ｂ燃气轮机都处于调峰运行状态，因此，提高机组变工况运行的热效率具有十分重要的意义．本文以电厂二号燃机为例，以现场性能测试数据为依据，计算了该机组各典型负荷下的热效率，作出了该机组的负荷－热效率性能曲线，以此为基础，分析了ＭＳ６００１Ｂ燃气轮机发电机组在各变工况区域运行的热效率情况，并提出了保持较高的热效率的运行选择方式．     

西门子H级重型燃气轮机冷却空气推测及建模

以西门子SGT5-8000H燃气轮机为研究对象,基于半经验公式和经验公式推测透平冷却空气量并建立 燃气轮机逐级计算模型,利用运行数据和参考文献对模型进行验证。应用模型分析得:总冷却空气量和第一级 静叶冷却空气量随负荷增加或环境温度升高而升高,总冷却空气占比稳定在20%左右,其中第一级静叶冷却空 气占比54%以上;燃气轮机在高负荷下效率增至38.6% ;在高负荷或低环境温度下,燃烧室部件可能过热。     

分体式燃气轮机的变工况性能分析

采用商业软件Thermoflex对分体式燃气轮机进行模拟,建立了系统的性能分析模型,分析指出压气机转速、透平转速和燃气初温是影响系统变工况性能的主要因素,并对转速和燃气初温变化时系统的输出性能进行了计算分析.通过和共轴燃机的比较分析,得出了分体式燃气轮机的性能潜力.     

燃氢燃气轮机的变工况特性

建立了考虑空气冷却的燃气轮机系统的变工况模型,对掺氮燃烧方式和纯氢燃烧方式下燃气轮机的变工况性能进行了计算和分析.利用Chemkin中基于氢气燃烧机理的燃烧模型,对2种燃烧方式下燃烧室内的燃烧特性进行了计算和分析,比较了燃烧区流体速度、层流火焰速度、点火延迟时间和NOx排放量.结果表明:采用纯氢燃烧方式的燃气轮机在扭矩裕度、喘振裕度和透平出口温度三方面的变工况性能都更优,但燃烧室内面临更高的回火可能性和NOx排放量.     

整体煤气化联合循环系统中燃气轮机的变工况特性

采用ThermoFlex软件建立了200 MW级整体煤气化联合循环(IGCC)系统模型,从系统的角度研究了200 MW级IGCC系统中燃气轮机的变工况特性.详细讨论了在3种调节方式下,燃气轮机负荷、整体空分系数(Xas)、氮气回注系数(Xgn)和大气环境条件对系统性能的影响.结果表明:随着燃气轮机负荷的降低,在压气机进口可转导叶(IGV)不调时,燃气透平初温(T3)和燃气透平排气温度(T4)均呈下降趋势;在等T3调节时,T4先升高后降低,转折,最在80%负荷时;而在等T4调节时,T3先缓慢降低,而后快速降低,转折点在70%负荷时.在等T3调节时IGV可关闭的角度比等T4调节时的小.当Xas和Xgn增大时,系统发电效率降低.IGV可调的变工况性能比IGV不调时好.随着大气温度的升高,燃气轮机功率和系统功率均下降.当Xas=0.3时,燃气轮机功率和系统功率均随Xgn的增大而增加.     

简单循环燃气轮机系统建模及其变工况性能分析

以PG6541B燃气轮机为研究对象，充分利用已公开的燃气轮机数据，探讨了简单循环燃气轮机设计工况和变工况下建模的方法。用半经验公式，对冷却空气量的分配进行了计算。利用基元叶栅法，计算得到了压气机的通用特性曲线。分析了燃烧室喷水对燃气轮机性能的影响。图7表2参9     

燃气轮机变工况对IGCC系统性能的影响

采用成熟的商业软件Thermoflex对拟在国内建设的200 MW等级IGCC示范机组进行模拟,并对其进行物质和热平衡的核算.降负荷过程中采用目前联合循环燃气轮机较为常用的IGV(压气机进口可转导叶)调节等T3(透平前温)的调节方式,分析了这种调节方式下燃气轮机负荷率对T3、T4(排气温度)、QGe(燃气轮机排气流量)系统的效率、功率、燃料量和蒸汽侧主要参数的影响,得到了IGCC系统变工况特性及各主要参数变化的一般规律,对系统在变工况时的安全性和经济性进行了必要的分析.结果表明:调节方式直接影响系统的变工况性能,在IGCC系统变工况的过程中为了保证系统的经济性和可靠性,尽量使燃气轮机在IGV调节的范围内调控.     

三轴燃气轮机变工况小偏差范围内的解析解

本文详细讨论了三轴燃机在小偏差范围内的平衡工况运行线的解析解。利用本文介绍的小偏差法，只要已知三轴燃机的额定工况参数，不必知道压气机的特性曲线，就能获得较准确的平衡运行线。同时，本文还给出了求解过渡过程的思路与算法。由于燃机参数的变化量都采用显式表达，故计算速度快，这正适合于三轴燃机的实时变工况仿真计算。     

空冷汽轮机低压排汽面积选择和变工况特性分析

根据我国西北某地区的典型环境温度对600MW直接空冷机组的低压末叶片进行优化,得到合理的低压排汽面积,同时根据末级叶片的设计特点对其变工况特性进行分析,从而对620mm末叶片的变工况性能有一定了解。分析结果表明,设计背压为15kPa.a时,末叶片采用620mm比较合适;采用专用强化叶型、控制反动度、控制攻角等方法的620mm末叶片可以有效保证空冷机组变工况安全高效运行。     

Off-Design Performance of 9F Gas Turbine Based on gPROMs and BP Neural Network Model

Gas turbines are increasingly and widely used,whose research and production reflect a country’s industrial capacity and level.Due to the changeable working environment,gas turbines usually work under the condition of simultaneous changes of ambient temperature,load and fuel.However,the current researches mainly focus on the change in single condition,and do not fully consider the simultaneous change in different conditions.On the basis of single condition,this paper further studies the dual off-design performance of gas turbines under three conditions:temperature-load,fuel-load and fuel-temperature.Firstly,the whole machine model of a gas turbine is established,in which the compressor model has the greatest impact on the performance of gas turbines.Therefore,this paper obtains a more accurate compressor model by combining the engineering modeling advantages of gPROMs and the powerful mathematical calculation ability of MATLAB neural network.Then,according to the established gas turbine model,the dual off-design performance is studied,which is mainly based on the parameter of output and efficiency.The result shows that the efficiency and power output of gas turbines will decrease with the increase of ambient temperature.With the decrease of fuel calorific value,power output and efficiency will increase.As the load decreases,the efficiency of the gas turbines will decrease,and these changes are consistent with the single off-design performance.However,when the fuel and temperature change simultaneously,only adjusting the IGV angle cannot avoid the surge when the temperature is above 30°C.At this time,it is necessary to adjust the extraction rate in order to ensure the safe and stable operation of gas turbines.Therefore,the research on dual off-design performance of gas turbines has an important significance for the peak shaving operation of gas turbines.     

重型燃气轮机转子结构及动力学特性研究综述

分析了典型的重型燃机轮机转子的结构特点和各种拉杆式转子的结构优缺点,重点阐述了拉杆式转子中的轮盘平面接触界面和端面齿接触界面的刚度模型及其对转子动力学特性的影响,以及阻尼环对中心拉杆动力学特性的影响及其与转子本体的耦合动力学特性.最后,介绍了拉杆式转子发生故障时的转子动力学特性,并提出了需要进一步研究的问题.     

凝汽式汽轮机在变工况下流动状态的判别

从汽轮机的基本工作原理出发，得出在临界状态下，临界压力与临界流量和初温平方根之积成正比变化等重要结论，用这些结论可确定汽轮机变工况后流动状态。不仅简化了汽轮机的变工况计算，而且丰富了汽轮机的变工况理论。参3     

基于回热循环的燃气轮机发电系统技术分析

为了提高燃气轮机系统的热力学性能．燃气轮机高温排气中的废热必须加以利用．这样就出现了各种各样的基于开式燃气轮机的回热循环的系统结构。本文对采用不同方式进行回热的燃气轮机循环的工作原理和性能特点进行了比较分析，从而为未来的燃气轮机发电系统的选择提供参考。     

燃气轮机循环有限时间热力学研究新进展

在概述有限时间热力学理论产生和发展的基础上,着重介绍了运用该理论对闭、开式燃气轮机简单和复杂循环以及燃气轮机热电和热电冷联产循环性能进行热力学分析和优化的最新研究进展。指出了由于有限时间热力学理论进一步充分考虑了实际装置中的不可逆性,因此得到的循环最优性能是综合最佳的,同时也发现了一些与经典热力学理论研究不同的新结果。     

燃用超低热值燃料的燃气轮机及其热力分析

提出一种基于催化燃烧方式利用超低热值燃料的方法,介绍超低热值燃料催化燃烧燃气轮机的结构组成和原理并分析技术关键点,实验验证超低热值燃料稳定催化燃烧的可行性;并以百千瓦级功率为例进行燃气轮机热力循环计算和分析,验证燃用超低热值燃料燃气轮机装置可以实现,且可以发出有效功,为燃用超低热值燃料燃气轮机系统的研制开发提供切实可行的方法和依据。     

端壁不同角度喷射冷气对前缘喷射冷气重型燃气轮机涡轮流场的影响

本文采用中心差分格式和多区网格技术,对地面发电用燃气轮机第一级涡轮前缘喷射冷气的静叶栅的端壁喷射冷气流场进行了全三维N-S方程数值求解.分析了在端壁不同角度冷气喷射条件下,端壁冷却效率、温度场的分布规律,以及不同角度冷气喷射对叶片端壁区域流场的影响.结果表明,端壁冷气喷射角度的变化对端壁冷却效果影响较大,在小角度冷气喷...