出口形式对防浪级阻力性能影响的研究

燃气轮机进气系统的结构和气动性能是燃气轮机装舰技术研究的重要组成部分。针对这方面的要求，进行了燃气轮机进气防浪级的设计及数值模拟计算，为设计制造高性能的船用燃气轮机进气系统提供可靠的依据。对进气防浪级作的数值计算和实验研究，其结果是相当令人满意的，研究方法对燃气轮机进气系统的研究有一定的参考价值和指导意义。     

燃气轮机陆基试验台进气系统阻力模拟装置气动性能数值分析

为某型燃气轮机陆基试验台进气系统设计了一种由5个节流板组成的进气阻力模拟装置,用于模拟燃气轮机实船状态下的进气阻力。采用CFD数值模拟方法,分析该装置阻力模拟装置节流板不同偏转角度对燃气轮机进口空气流场及总压损失的影响,通过试验验证了数值模拟结果的准确性。数值结果表明：节流板顺时针持续偏转,下流底部回流区域逐渐扩大,下游主流流速分布较均匀,有利于燃气轮机运行;同时节流板偏转使得燃气轮机进口截面顶部区域低速区扩大,截面高速分布区域更加均匀。节流板逆时针偏转会增大燃气轮机进口截面不均匀度,且引起的总压损失要大于顺时针偏转,不利于燃气轮机运行。同时还通过试验验证了数值计算模型和相关分析的可靠性,为节流板的设计、安装提供了重要的理论依据。     

燃气轮机进气系统结霜分析及对策

燃气轮机进气系统发生结霜对燃气轮机安全运行危害很大。本文分析了燃气轮机进气系统发生结霜现象的产生机理,并提出解决问题的办法,这对燃气轮机用户和设计成套单位有一定的参数价值。     

进气畸变对回流燃烧室性能的影响研究

针对燃气轮机实际运行过程中不同火焰筒之间的空气流量畸变问题,以回流燃烧室为研究对象,开展三维数值模拟,分析进气流量改变对燃烧室多物理场分布特征和燃烧室性能的影响。结果表明：进气流量偏离理想设计对燃烧室回流区结构、温度场、总压恢复系数和燃烧效率等参数产生不利影响,而对燃烧室空气流量分配比例、主燃孔和掺混孔射流深度等参数的影响不明显;随着进气流量的减小,燃烧火焰拉长,燃烧室出口温度均匀性变差,燃烧效率急剧降低。     

进气冷却在微型燃气轮机冷、电联供系统中的应用

对进气冷却在微型燃气轮机冷、电联供系统中的应用进行了研究.提出了用联供系统生产的冷能对压气机进口空气进行冷却来改善联供系统在高温天气下性能的方法,并结合具体算例进行了分析.结果表明：进气冷却可使微型燃气轮机在环境温度升高的情况下仍能稳定在设计工况点附近运行;环境温度越高,其对微型燃气轮机性能改善的效果越明显;余热供冷功率会因冷却空气而减少,但用微型燃气轮机比进气冷却前多发的电功率来驱动电空调制冷,可补偿制冷功率损失,并使系统总的供冷功率得到很大提高;进气冷却是高温天气下提高微型燃气轮机冷、电联供系统性能的有效措施.     

燃气轮机天然气校正沃伯指数公式优化

当环境温度变化或燃气轮机进气加热时,燃气轮机逻辑中沃伯指数公式计算值保持不变,不能实时 反映燃气轮机的燃烧工况。通过分析燃气轮机DLN2.0 +燃烧系统的天然气校正沃伯指数公式,提出压气机 进气温度对校正沃伯指数更合理的修改公式。此新公式能全面正确反映环境温度变化或进气加热时的沃伯 指数变化,对现场实际运行和燃气轮机系统优化设计也有帮助。     

大涡模拟在防浪级性能研究中的应用

为满足现代舰船对进气过滤系统越来越高的要求,针对进气滤清器的防浪级进行了大涡模拟（Large Eddy Simulation）。亚格子项采用Smagorinsky—Lilly亚格子模型,压力一速度耦合采用SIMPLE算法,空间离散采用中心差分格式,时间离散采用二阶精度的隐式差分格式,获得了反映流场特性的参数分布。与κ—ε湍流模型获得的结果相比较,大涡模拟得到的结果能更详细地反应流场特性。小型风洞上进行的性能实测结果表明数值模拟具有较高的精度,在燃气轮机进气系统的研究中是一种方便快捷的优化设计手段。     

小型燃气轮机发电机空气进气系统的工程改造实例

燃气轮机空气进气系统的主要功能是对空气进行过滤以达到机组使用要求,降低机组运行风险,并控制机组进气噪音和压降在相应的标准范围内。由于海上平台高湿度、高盐度的工作环境和使用年限的增加,某平台3MW燃气轮机发电机组空气进气系统存在空气进气质量差、风道腐蚀穿孔、夏季暴雨和冬春季大雾天气时易湿堵造成异常停机、过滤器更换频繁、维修量大等问题。针对这些问题,对燃气轮机发电机组空气进气系统进行了全面技术分析,并结合当前空气过滤相关的新技术,对燃气轮机空气进气系统进行了改造,采用三级过滤系统改善了空气进气质量。改造方案的成功实施对当前海上平台3~30MW的燃气轮机发电机组空气进气系统运维工作有良好的借鉴意义,该改造方案并已成功在其他平台6MW燃气轮机机组上成功实施。     

燃气轮机进气冷却系统研制

燃气轮机的性能受到环境温度的影响,高温时其出力随进入燃机的空气温度升高而降低的问题可通过进气冷却来解决.提出了一种燃气轮机进气冷却系统的设计方案,介绍了一种双工况燃气轮机进气冷却系统以及使用西门子工控软件WinCC与STEP7对监控系统的设计.运行结果表明,该进气冷却系统具有显著的经济效益.     

某舰用燃气轮机舷侧进气系统性能试验研究

与燃气轮机常规进气方式相比，舰用燃气轮机舷侧进气系统对风速、风向等环境条件更为敏感，从而影 响整体性能表现。为验证某舰用燃气轮机舷侧进气系统在不同进气方向下总体性能是否满足设计要求，本文搭 建了该进气系统比例模型，并在其中布置了滤清器、稳压室、消声器等损失部件模型，对舷侧进气系统在5个常 见的进气方向下的整体性能表现进行了试验研究，对M进气方向下7个关键截面上流场进行了详细测量。试 验结果发现，进气方向明显影响舷侧进气系统性能，进气方向垂直于百页窗时进气系统总阻力损失最小。进气 系统中前端部件，如百叶窗、滤清器、稳压室等部件流动损失受进气系统的影响较为明显，消声器等进气系统尾 端部件的流动损失基本不受影响。速度场测量结果表明，进气方向同样会影响进气系统出口截面上流动畸变情 况，变化趋势与进气系统总阻力损失变化趋势基本相反。试验结果表明，在不同进气方向下，舷侧进气系统设计 方案的总阻力损失、出口截面畸变、主机功率损失均满足设计要求。     

燃气轮机进气喷雾蒸发式冷却与Li-Br吸收式制冷冷却增能对比分析

燃气轮机进气冷却技术是一种能够有效提高高温环境下燃气轮机发电机组输出功率的重要手段。介绍了几种主要的进气冷却技术方法,并分析了进气冷却技术的作用机理。着重对比分析了华菱涟钢能源中心所采用的两种进气冷却技术对燃气轮机输出功率的影响规律,并阐明了两种进气冷却技术各自的优缺点。根据运行参数以及相关数据分析的对比研究结果,为燃气轮机进气冷却技术在实际工程上的应用提供一定的参考。     

Performance analysis on various system layouts for the combination of an ambient pressure molten carbonate fuel cell and a gas turbine

This study analyses hybrid systems combining a molten carbonate fuel cell (MCFC) operating at ambient pressure and a gas turbine. Various possible system layouts, with the major difference among these layouts being the heating method of the turbine inlet gas, are proposed and their design performances are simulated and comparatively analyzed. Power of the MCFC in the hybrid system is explained in terms of the cathode inlet air temperature. Power of the gas turbine differs among various layouts because of large difference in the turbine inlet temperature. The direct firing in front of the turbine allows far higher turbine inlet temperature, and thus greater gas turbine power than the indirect heating of the inlet gas. The optimum pressure ratio of the directly fired system is higher than that of the indirectly fired system. The directly fired system allows not only much larger system power and higher optimum efficiency but also greater flexibility in the selection of the design pressure ratio of the gas turbine. In addition, the directly fired system can better accommodate the specifications of both current micro gas turbines and advanced gas turbines than the indirectly fired system.     

CO2应用于燃机进口空气冷却的实验研究

运用CO2作冷却介质建立高低压闭式循环系统是对燃气轮机预冷的一种尝试。针对某自备电厂联合循环机组的实际情况,设计搭建了一套实验系统。本文主要介绍了实验装置的结构尺寸、数据采集控制系统以及实验数据处理方法。通过实验,验证了该套冷却设备对于燃机进口空气的冷却效果,并达到实际燃气轮机压缩机进口空气冷却的工作要求。     

燃气轮机进气雾化式蒸发冷却控制技术研究

大气环境温度对燃气轮机性能的影响很大,加装燃气轮机进气雾化冷却系统对改善燃气轮机性能具有很高的实用价值.通过对燃气轮机进气雾化冷却工作原理的分析,提出了一种基于PLC的燃气轮机进气雾化冷却控制系统的设计方案以及功能实现.运行结果表明,该控制系统自动化程度高,工作稳定性好,性能可靠.配置控制系统的燃气轮机进气雾化式冷却撬体投运后,PG6551(B)型燃气轮机功率相对增加8.35%,效率相对提高3.24%.     

进气冷却对燃机联合循环的性能影响分析

  [目的]  为了提高联合循环电厂运行灵活性,保证较好的机组运行经济性,避免燃气轮机在低效运行区,对燃机的进气冷却系统进行分析研究。  [方法]  基于GT-Pro/GT-Master软件,通过对采用进气冷却系统前后的燃机联合循环机组进行热平衡模拟计算,对机组的性能变化以及影响因素进行研究、对机组效率进行敏感性分析。  [结果]  分析结果表明:进气冷却系统可以大幅提高燃机的出力和效率;采用进气冷却系统后联合循环机组的出力增加,但效率略有下降。  [结论]  因此,对于联合循环机组,若电网允许机组多发电,则可以考虑设置进气冷却系统;若机组全年总出力固定,且年利用小时数并不饱满,则不宜设置进气冷却系统。     

Energy and exergy analyses of a CFB‐based indirectly fired combined cycle power generation system

Combined cycle configuration has the ability to use the waste heat from the gas turbine exhaust gas using the heat recovery steam generator for the bottoming steam cycle. In the current study, a natural gas‐fired combined cycle with indirectly fired heating for additional work output is investigated for configurations with and without reheat combustor (RHC) in the gas turbine. The mass flow rate of coal for the indirect‐firing mode in circulating fluidized bed (CFB) combustor is estimated based on fixed natural gas input for the gas turbine combustion chamber (GTCC). The effects of pressure ratio, gas turbine inlet temperature, inlet temperatures to the air compressor and to the GTCC on the overall cycle performance of the combined cycle configuration are analysed. The combined cycle efficiency increases with pressure ratio up to the optimum value. Both efficiency and net work output for the combined cycle increase with gas turbine inlet temperature. The efficiency decreases with increase in the air compressor inlet temperature. The indirect firing of coal shows reduced use with increase in the turbine inlet temperature due to increase in the use of natural gas. There is little variation in the efficiency with increase in GTCC inlet temperature resulting in increased use of coal. The combined cycle having the two‐stage gas turbine with RHC has significantly higher efficiency and net work output compared with the cycle without RHC. The exergetic efficiency also increases with increase in the gas turbine inlet temperature. The exergy destruction is highest for the CFB combustor followed by the GTCC. The analyses show that the indirectly fired mode of the combined cycle offers better performance and opportunities for additional net work output by using solid fuels (coal in this case). Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

透平冷却空气量计算方法综述

燃气轮机效率提高的主要途径是提高透平进口温度。随着透平进口温度的不断提高,对冷却空气量的需求也逐渐增多,为保证透平安全可靠运行,透平冷却空气量的计算就显得尤为重要。本文对比了国内几篇文献中针对V94.3燃气轮机透平冷却空气量的估算方法,同时介绍了国内外其他研究人员利用流体网络法的研究成果。通过对比分析可知,采用叶片冷却模型以及从燃气轮机功率角度估测冷却空气量的方法适用于工程应用。流体网络法有严谨的理论支持,可针对空气系统具体部件进行计算分析。     

某型燃气轮机试验台进气盐雾系统设计及试验验证研究

为满足燃气轮机试验台配置模拟海洋大气环境装置的需求,设计了试验台盐雾系统。该系统通过蠕动泵输送燃气轮机各工况所需要的盐溶液,盐溶液输送至雾化器内雾化后形成盐雾,盐雾在燃气轮机进气道中与燃气轮机吸入的空气混合后进入压气机。在20%,35%,50%,60%,80%和100%等额定功率工况下对压气机进口空气含盐质量分数进行测量计算,压气机进气含盐质量分数均约为0.01×10-6,验证了系统满足燃气轮机全功率工况空气含盐质量分数的模拟要求。