小偏差方法在变几何燃气轮机性能研究中的应用

为了分析不同涡轮变几何给燃气轮机性能带来的影响,基于小偏差方程提出了一种研究变几何燃气轮机性能的新方法。该方法的计算结果与特性曲线法的计算结果比较表明,新方法的计算精度在绝大多数工况下都可以保证在4%以内,如表2所示。采用该方法的计算结果表明,不同涡轮变几何可以得到不同的效果:高压涡轮和低压涡轮变几何可以很好地调节压气机的工作点,在燃气轮机改造过程中可以起到很重要的调节作用,动力涡轮变几何则可以更好地改善机组的变工况性能。     

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     

MS6001燃气轮机特性计算及安全监测评估系统软件实现

以从法国引进的MS6001燃气轮机发电机组为研究对象,开发了1套以燃气轮机循环计算、压气机和涡轮特性计算及燃气轮机变工况计算为基础的工况监控显示系统软件。该软件的开发有利于提高燃气轮机系统运行的管理水平,为全面实施燃气轮机机组的智能监控和诊断打下坚实的基础。图4表1参5     

中低热值燃料对燃气轮机运行特性的影响分析

中低热值燃料燃气轮机对经济发展和节能减排具有重要的意义,对其燃烧特性和运行工况的研究是本项技术的关键问题。本文根据燃气轮机压气机特性曲线、涡轮特性曲线和热力循环过程,分析计算中低热值燃料燃气的热力性质,提出了适用于不同组分的中低热值燃料的膨胀做功计算方法。通过对燃用天然气和合成气进行模拟计算,得到燃料热值对燃料系数、涡轮出口温度、燃料流量及膨胀功的影响规律,为燃气轮机的设计和工况调整提供理论依据。     

燃气轮机循环特性简化计算方法

介绍一种用曲线族计算燃气轮机循环特性的简化方法，给出了曲线族、主要公式、计算表格和算例。采用本曲线法计算循环特性简单快捷，结果有一定的准确性，适用于燃气轮机特性分析。在早期项目立项时，分析比较各燃气轮机供货商的特性特别适用，也适用于燃气轮机电厂对机组性能的估算。该方法在早期曾用于工厂燃气轮机设计计算。     

船用燃气轮机动力涡轮可调导叶级的流场结构

基于耦合求解可压缩Favre平均Navier-Stokes方程及Menter的Baseline（BSL）双方程湍流模型．本文对一个考虑可调导叶设计的船用燃气轮机变几何动力涡轮进行了全流场的三维粘性数值模拟。计算结果表明,采用可调导叶技术,涡轮各级热力反动度发生了明显变化;可调导叶级的流动特性变化更显著影响变几何动力涡轮的气动性能;选取具有良好冲角适应性和跨音速性能的可调导叶是船用燃气轮机变几何动力涡轮气动设计的一个关键技术。由此,根据数值计算结果．重点分析可调导叶级的气动特性及其流场结构。     

压缩机特性线的系数拟合法

利用压缩机特性线的系数拟合法快速查询压缩机的特性参数,进行燃气轮机的变工况计算。利用压缩机特性线的形状相近性及其形状和位置渐进变化的规律,先后两步一元拟全来构成压缩机特性参数代数多项式的函数关系,变工况计算得以简化、方法实用、精度较高,文中还用工程项目中实际的例子中以详细的说明,并给出了计算框图。     

机械传动机车燃气轮机装置变工况的计算和分析

本文对一般的分轴燃气轮机装置变工况特性作了分析,指出牵引(低压)透平阻塞边界,超导边界及空载边界形成的物理概念;指出采用透平可调喷咀和压气机可转导叶的分轴装置可进一步扩大和改善变工况性能。在此基础上,结合“哈尔滨汽轮机厂”7000马力高原机车燃气轮机装置变工况计算的实例,对机械传动的机车燃气轮机装置变工况的特点作了分叶和研究。     

基于性能仿真模型和Bootstrap的燃气轮机气路故障预警算法

针对传统均值标准差阈值法不能用于变工况故障预警这一问题,以三轴燃气轮机的性能仿真模型为基础,提出了基于Bootstrap方法的气路参数波动比阈值计算模型,对三轴燃气轮机0.8以及1.0工况下的低压涡轮出口温度T₆进行故障预警研究,并与传统均值标准差阈值法进行预警结果对比。结果表明：该计算模型用于预警阈值计算的样本量更丰富、具有更高的可信度;其得到的预警阈值单值图,在燃气轮机与样本数据运行情况较为一致时可作为燃气轮机的固有属性,对于变工况故障预警及运行情况较为相近的燃气轮机故障预警同样适用;预警阈值偏差仅为-0.015%,相较于传统的动态阈值法减少了计算量。     

基妻相似理论估算PFBC—CC燃气轮机变工况性能

文章基于相似理论方法分析燃气轮机变工况性能,提出采用一流量修正系数修正参考工况点的无因次准则数,用来模拟燃气轮机共同工作线,并对一增压流化床联合循环电站的燃气轮机机组由于环境状况和负荷要求变化引起的变工况分别作了示例计算,结果表明本方法可以用作缺乏设备详细性能特性时,燃气轮机变工况性能的近似估算。     

多工况下燃气轮机高压涡轮叶顶间隙对涡轮效率的影响

涡轮叶顶间隙影响涡轮气动特性。文中针对某型船用燃气轮机在慢车、0.35、0.50、0.85、1.00、1.05等多个工况,通过有限元计算,研究并分析了不同工况时涡轮叶顶间隙高度对涡轮效率的影响。结果发现当运行工况高于0.85工况时该燃气轮机涡轮叶片与机匣衬环发生碰磨;当工况不变时,控制高压涡轮叶顶间隙高度,发现叶顶间隙每增大0.2 mm,涡轮效率降低约0.4%左右,研究结果对主动间隙控制相关研究提供理论参考。     

新书《燃气轮机循环与变工况性能》出版

赵士杭教授编著的《燃气轮机循环与变工况性能》一书最近由清华大学出版社出版。 该书介绍了燃气轮机的热力循环及其计算方法;燃气轮机与其他热力循环或生产过程组成的复合循环和系统;不同轴系方案燃气轮机变工况性能及其计算方法;各种因素对燃气轮机的变工况性能的影响;燃气轮机与负载的平衡运行;燃气轮机的不平衡工况等。该书内容翔实,     

基于燃气轮机变工况的IGCC系统特性研究

燃气轮机是IGCC系统中的关键部件,其性能变化直接影响到整个IGCC系统。本文利用Thermoflex软件建立200MW级IGCC系统模型,主要分析燃气轮机在40％～100％负荷下的IGCC系统变工况特性。通过燃气轮机初温及其压气机进口可转导叶IGV变化,分析了燃气轮机实现降负荷调节方式,并从系统角度出发,研究了基于燃气轮机变工况的IGCC系统主要性能参数的变化。本文的研究结果对未来IGCC电站的设计和运行具有一定的参考价值。     

考虑冷气掺混的重型燃气轮机变工况运行的精细建模及特性分析

为了研究全工况下燃气轮机内部运行参数及其所具有的特性规律,以PG9351FA燃机为分析对象,建立具有冷气掺混的重型燃气轮机变工况运行精细模型。该模型采用半经验公式对燃机冷却空气掺混量进行估算,充分考虑了冷气掺混对透平性能的影响,以及马赫数、攻角对透平变工况运行时造成的气流参数变化及速度损失的修正。结果显示:所建模型的精度有所提高,利用其计算所得结果与厂家提供数据相比,数据误差可控制在±0.4%以内,可用于预估燃机在部分负荷工况下的运行特性。应用模型分析了透平背压变动对透平膨胀比分配、排气温度及输出功率(出功)的影响,得到了透平内部气体流动参数和性能参数以及分级特性规律,其结果更真实地反映了机组在特定运行策略是的全工况特性规律。     

不同进排气管路时涡轮增压机组的热计算方法

根据涡轮增压机组在设计的管路条件下工作时的变工况特性数据,建立机组的压缩比、膨胀比和各单元的效率等随转速而变的曲线,再根据机组的压力平衡方程,以转速为自变量迭代不同进排气管路时机组工作的压力平衡点并确定机组工作转速,避免了频繁查读计算图表的低效步骤,形成了计算不同进排气管路中的船用涡轮增压机组变工况热力性能的简便方法.实例计算证明,在进排气管路阻力特性与设计管路相差不大时,该方法能保证结果精度在工程范围之内.     

程氏循环装置设计工况及变工况计算分析

本文结合工程实际介绍程氏循环装置设计工况和变工况的计算方法及有关问题,涉及简单循环燃气轮机改成程氏循环时设计点的确定以及余热锅炉的变工况计算。给出国内首套程氏循环装置性能计算实例。     

径流涡轮的变工况性能预测及其分析

本文提出了径流涡轮无因次特性的计算方法。通过合理选择损失模型,考虑了损失随工况变化的影响。计算程序可预测超临界工况下的性能。计算结果与实验值符合良好。大量计算结果的分析揭示了径流涡轮的性能特点。这对涡轮设计和配机计算均有裨益。     

远离设计工况的涡轮特性线计算

远离设计工况涡轮特性分析可以预见到已设计好的涡轮机组在工况变动时性能的变化规律，为整个系统的工况计算和调控设计提供必要的数据，而在特性计算时采用合理的损失模型是至关重要的。本文对于流动过程中出现的损失变化规律按诸多文献所推荐的广泛应用公式加以综合比较，并以最小二乘方的拟合式加入到计算程序之中，并给出了三种情况静、动叶速度系数的变化对机组内效率、物理流量和总功率的影响。分析表明，所推荐的攻角损失模型可以用来进行远离设计工况下的特性线计算。     

状态监测与诊断用燃气轮机热力模型的构造方法

提出了以机组实测验收数据为估算依据,在没有详细设计参数的情况下进行机组变工况计算的建模方法,较好地解决型号平均特性与特定机组特性之间的差异问题。采用本方法对某电站单轴燃气轮机变工况性能进行了估算,计算结果与发表数据有较好的吻合,证明了该方法的有效性,可以用于燃气轮机状态监测与诊断。     

涡轮工作叶片带冠合理性的论证

《Теплознергетика》2004年11月号提供了在燃气轮机涡轮工作叶片上采用气动力冠板经济合理性的计算方法。在计算方法中应用专门的目标函数，该目标函数是根据各种方案的涡轮运行比较得到的收益。