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。     

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.     

舰船燃气轮机变几何动力涡轮通流特性的数值研究

基于叶轮机械三维粘性值模拟技术,本文研究了一个舰船燃气轮机四级变几何动力涡轮的通流特性及其气动性能,并分析了它的主要气流参数随可调导叶转动的变化规律。结果表明,可调导叶级的通流特性将决定整个变几何动力涡轮的气动性能。关小导叶可导致可调导叶级动叶处于较大正攻角而引起吸力面分离流动;反之,开大导叶导致相应的较大负攻角造成压力面分离流动。然而关小导叶引起的吸力面三维分离涡流场将导致变几何动力涡轮的效率更显著的下降。     

燃气轮机性能评价的变权模型研究

燃气轮机性能的好坏决定着燃气轮机的使用效率和运营成本,对燃气轮机的性能进行评价有着重要意义.鉴于当前性能评价中的常权赋值法存在的局限性,本文介绍了变权综合评价理论,构建了基于变权赋值模型的燃气轮机性能评价模型,且给出了实例,同时结合变权赋值特点对结果进行了讨论.由实例应用可以看出,变权模型能够克服燃气轮机性能静态评价以及常权赋值产生的弊端,最大可能地减少了模型缺陷对评价结果的影响.     

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.     

变几何燃气涡轮损失模型的分析

根据传统的定几何燃气轮机损失模型，提出了在变几何条件下，如何进行涡轮损失计算的思路，并根据具体实例，对几种常用的损失模型作了比较，给出了一套完整的计算变几何涡轮损失的方法。     

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.     

双轴燃气轮机的变工况性能

本文通过变工况计算,得到了2/LL 系列和2/HH 系列双轴燃气轮机的性能曲线,在此基础上对它们的变工况性能进行了分析。最后指出,这些燃气轮机中的几种方案,今后在联合循环电站中将得到一定的应用和发展。     

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．     

微型燃气轮机冷热电联供系统变工况性能研究

设计了以微型燃气轮机为核心的冷热电联供系统并建立了该系统变工况性能分析模型.结合具体算例,对该联供系统在采用"以冷(热)定电"的模式下运行变工况时的热力性能进行了计算分析,揭示了系统在不同调节方式下的变工况性能.结果表明,回热度调节具有较宽的冷热负荷调节范围,因此微型燃气轮机联供系统特别适用于冷热负荷变化大而系统内电负荷较稳定的场合.为使系统变工况时保持较高的性能,当冷热负荷增加时应优先考虑发电功率调节,其次采用回热度调节,最后采取补燃量调节;当冷热负荷减小时宜采用相反的调节顺序.研究结果将对微型燃气轮机冷热电联供系统的设计及运行提供有益的参考和指导.     

变几何涡轮对涡轮气动性能的影响研究

针对自由涡轮导向器叶片可调的多级轴流涡轮进行气动性能研究。结果表明:通过改变自由涡轮导向器叶片角度可以调节多级涡轮的流量、效率、膨胀比分配和功率分配,自由涡轮导向器叶片角度变化对涡轮流场和各级静叶损失产生明显的影响。     

冷却空气对燃气轮机性能影响的计算分析

冷却空气量是影响燃气轮机性能的关键因素,透平冷却技术研究的重点方向是以最少的冷却空气量来达到最好的冷却效果,才能使燃气轮机性能达到先进水平.对市场上具有代表性的某些型号的燃气轮机冷却空气量进行了推算,并对300 MW等级燃气轮机在不同透平初温、不同冷却空气量下的性能进行了计算,对透平初温、冷却空气量对机组循环性能的影响进行了定性分析.     

涡轮平面叶栅变几何试验研究

通过建立变几何平面叶栅试验台,测量了平面叶栅在不同安装角下的叶片表面静压分布、出口总压分布和出口气流角.详细分析各种气动参数随叶片安装角的变化规律,并将试验测得的叶栅各种损失随转角的变化与3种损失模型的预测结果进行了比较,结果表明:在测量的转角范围内,随着安装角的增大,叶片表面扩压断明显增加,叶栅出口气流角也会随之增大,叶栅总损失不断减小.其中,叶型损失先减小后增大,端部二次流损失和叶顶间隙损失都是减小的.     

舌形挡板变截面涡轮增压器涡轮蜗壳内气体流动的研究

本文在－模型上测试分析了舌形挡板变截面涡轮增压器涡轮蜗壳内气体流动规律，用丝线法和新探索的色泽法进行了蜗壳内气体流动显示，分析探讨了此种变截面涡轮增压器的工作机理，并将试验结果与计算数值进行了比较，获得了满意的结果，为设计优化舌形挡板变截面涡轮增压器提供了理论依据。     

燃用焦炉煤气的燃气轮机性能分析

将焦炉煤气用于燃气轮机发电,是有效利用焦炉煤气的形式。选用M701F型燃气轮机,对其燃用焦炉煤气的性能进行研究。为了得到更多关于该燃气轮机的性能参数,首先对该燃气轮机燃用天然气的设计工况下的性能参数进行计算,将计算结果输入ASPEN PLUS软件进行模拟,得到与设计值极为吻合结果。根据这些数据,计算M701F型燃气轮机燃用焦炉煤气工况下的燃气轮机性能参数,同样将计算结果输入软件进行模拟,最后得出结果。     

燃气轮机燃烧室内部两相流动数值模拟与结构优化

针对燃气轮机低污染燃烧室内部流动的特殊要求，基于燃烧室完整真实几何结构进行三维的冷态模拟和两相流动模拟，分析内部的流动规律以及原始设计中存在的问题。通过改进燃烧室几何结构，得出更加合理的流场分布，从而指导燃烧室的结构优化设计。改进后的数值模拟结果表明：所采取的改进措施的效果明显，所建立的流动分析系统可以进行燃气轮机燃烧室的优化设计。     

基于RBF神经网络的燃气轮机特性计算

燃气轮机各部件的特性可通过实验获得,但耗费昂贵;且基于知识产权的保护,厂家一般也不会提供完整的燃气轮机特性数据,这对燃气轮机模型建立的精度会造成较大影响。本文根据生产厂家提供的燃气轮机的部分性能曲线,利用人工神经网络的高度非线性映射、自学习和泛化等功能,采用RBF神经网络训练出所需的特性曲线。结果表明：RBF神经网络无论是在训练时间还是训练精度上,均取得了较好的效果。所得的燃气轮机部件全工况特性为燃气轮机仿真建模和性能分析奠定基础。     

PG6541B燃气轮机燃用煤基合成气的性能及分析

以PG6541B燃气轮机为例,建立了燃气-蒸汽联合循环关键部件的数学模型,预测了燃用煤基合成气时联合循环的性能。结果表明,燃用煤基合成气时,提高压气机的压比使得联合循环的净功率和热效率最高,降低燃气轮机进口燃气温度使得联合循环的净功率和热效率最低。变工况性能分析表明,燃用煤基合成气的联合循环热效率比燃烧天然气时下降了2~3个百分点。     

单级轴流式变几何涡轮的计算模型及结果分析

为了研究涡轮静叶变几何后对整个涡轮级性能的影响，通过建立数学模型，对单级轴流式涡轮进行了一系列的热力计算，得到了在不同压比、不同转速下，涡轮静叶转角对涡轮流量、反力度，叶栅速度损失系数和轮周效率的影响。从计算结果中可看出，静叶的传动使得涡轮机的主要参数反力度发生变化，从而影响到整个级的运行；而对于损失系数来说，静叶的转动对静叶损失系数并无太大影响，在大部分转角范围内，使得动叶损失系数升高，减小了动叶损失。