考虑实际气体性质的三轴燃气轮机中冷循环性能优化

考虑实际气体的热力性质,建立了三轴燃气轮机中冷循环的热力模型,以循环功率和效率为优化目标,对中间压比(或低压压气机压比)的分配进行了优化,同时分析了低压压气机进口气流温度、中冷度和总压比对循环性能的影响。研究发现,与不考虑实际气体热力性质的研究结论相比,循环功率或效率最大时的中间压比并不等于高压压气机压比。     

具有空气冷却的简单循环燃气轮机热力学建模和性能优化:(Ⅱ)优化

在第(I)部分给出循环功率和效率计算流程的基础上,通过优化低压压气机压比和总压比,分别得到了考虑空气冷却和实际气体性质的三轴燃气轮机简单循环最大比功率、最大效率及相应的冷却空气比例。计算和分析表明,存在最佳的总压比使循环性能最优,燃烧室出口燃气温度对循环最优性能有影响。     

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。     

考虑透平冷却的再热燃气轮机联合循环热力性能参数影响

燃气轮机再热被认为可以提高效率和比功。本文基于准一维透平连续膨胀冷却模型和底循环简明估算模型对再热燃气轮机联合循环进行热力性能研究,以GT-26燃气轮机为基准分析了循环总压比、燃烧室出口温度、再热压力等关键参数对联合循环热力性能的影响特性,并与无再热燃气轮机的联合循环性能进行了比较。研究表明：不同燃烧室出口温度下的再热燃气轮机联合循环效率最大值对应的循环总压比相差不大;不同燃烧室出口温度和循环总压比下,联合循环效率对应的最佳高压透平膨胀比不同。当燃烧室出口温度为1 683 K时,在各自的效率最佳压比下,再热燃气轮机联合循环比无再热燃气轮机的联合循环效率提高了1.34个百分点,同时比功提高了33.2%。     

燃气轮机化学回热循环热力学过程分析

化学回热循环是一种先进的燃气轮机循环方式。为系统研究燃气轮机化学回热循环热力学性能,在循环过程热力学分析的基础上,建立了燃气轮机化学回热循环温熵图,定义了燃料热值相对增加率,推导循环的热效率的数学表达式,对该循环性能进行了分析和计算。结果表明:化学回热循环具有较高的效率,最大效率可达55%以上。化学回热循环效率最佳压比取决于燃气轮机简单循环中的最佳压比,所以化学回热循环是不受压比限制的回热循环。化学回热循环燃料蒸汽转化的深度受排气温度的影响较大,排气温度越低燃料热值的增加率越小。     

具有空气冷却的中冷回热循环三轴燃气轮机热力学建模和性能优化

建立了考虑涡轮叶片冷却和实际气体性质的中冷回热循环三轴燃气轮机模型,在给定叶片表面耐热温度的条件下通过优化总压比和中间压比分配,得到最优性能。研究表明:分别存在最佳的总压比和中间压比使得燃气轮机循环的比功率和效率达到双重最大值,双重最大比功率随中冷度的增大而增大,随回热度的增大略有减小,双重最大效率随中冷度和回热度的增大而增大。     

小型燃气轮机热电联供系统性能计算和分析

基于热力学第一、第二定律和化学燃烧理想配比,提出小型燃气轮机热电联供系统性能参数的计算和分析方法,围绕装置循环效率、燃料利用效率和第二定律效率,对压气机压比、透平进口温度、工艺物流压力和窄点温差等重要参数对性能的影响等方面进行计算分析。用200kW燃气轮机系统进行案例分析,提出了小型CHP系统合理设计的实用可行方法和参考数据。     

空间核能布雷顿循环系统热力学参数分析及优化*

在深空探索快速发展的背景下,空间核能布雷顿循环系统因其能量密度高、环境适应性强、效率高等优势成为深空探测的理想方案之一。与地面发电站不同的是,空间能量转换系统要兼顾系统效率和轻量化的要求,而系统关键参数对系统的效率和质量等性能有着重要的影响。因此,开展热力学参数分析和优化对空间核能布雷顿循环系统的设计具有重要意义。通过建立空间核能布雷顿循环的数学模型和系统部件的质量计算模型,以“质量比功率”为性能优化目标,研究压气机进口温度、压气机压比和涡轮进口温度等参数对系统性能的影响,并采用正交实验法进行优化分析。结果表明,压气机进口温度和压气机压比存在最优值使质量比功率取得最小值,涡轮进口温度升高有利于提高系统的发电效率和降低系统质量。涡轮进口温度的最优值为1 500 K,压气机进口温度的最优值范围为416 ~ 508 K,压气机压比的最优值范围为2.4 ~ 3.1。     

恒温热源不可逆闭式中冷回热燃气轮机循环的功率和效率

用有限时间热力学方法首次研究了恒温热源条件下不可逆闭式中冷回热燃气轮机循环的功率、效率以及中间压比特性，导出了无因次功率及效率的解析式。通过数值计算方法，分析了中冷度、回热度对循环最优功率、最优效率及其对应的中间压比分配的影响。     

回热式等温加热修正Brayton循环的功率与效率特性!

根据有限时间热力学理论,分析了变温热源条件下不可逆回热式等温加热修正Brayton循环的功率、效率的全局特性和最优特性。研究发现,计入外部传热不可逆性后,分别存在最佳的循环压比使得循环无因次输出功率和效率取得最大值,而且,一般来说,前一最佳压比更大;回热对循环的输出功率影响极小,对循环效率的提高也只在较低压比时起作用;为提高循环的输出功率和效率,常规燃烧室(RCC)有效度、RCC中热源的入口温度和热容率应取较小的值,而收敛型燃烧室(CCC)有效度、CCC中热源的入口温度和热容率应取较大的值。详细讨论了循环热力参数对最大无因次输出功率及其对应的最佳压比和效率、最大效率及其对应的最佳压比和无因次输出功率的影响,指出了已有文献的错误。研究结果对燃气轮机装置的评估和最优设计具有一定的指导意义。     

回转再生式烟气加热器技术分析

烟气加热器(常称GGH)是石灰石—石膏湿法脱硫系统中的重要设备之一,其运行状况直接影响脱硫系统的效率。本文主要介绍烟气加热器的结构特点及影响泄漏率的因素,并提出改进方案。     

热轧加热炉掺烧天然气互换性研究

为解决煤气资源短缺问题,使用天然气置换焦炉煤气,热轧加热炉现用燃气为高焦混合煤气,拟采用高天焦转作为置换气置换基准气高焦混合煤气,对置换气华白数、燃烧势及离焰互换指数、回火互换指数及黄焰互换指数进行了计算,从而判断高天焦转混合气对高焦混合煤气的可互换性.计算结果表明在给定的天然气配比条件下,不具备可互换性,故对置换气中各气体重新进行配比计算,得出在满足互换性条件下,天然气用量的极限值.     

气体燃料与气体发动机工作性能

气体燃料组分的变化,不但改变气体燃料与空气混合气热值,影响气体发动机输出功率和燃料经济性,而且可能会引起气体发动机爆震、空燃比改变等一系列液体燃料发动机所遭遇不到的问题。本文探讨如何处理这些问题。     

煤层气在气体燃料发动机上的应用

介绍当前我国煤层气分布、采收、利用的现状，阐明了煤层气的组成及其燃烧特性，论述瓦斯发电机组的结构原理及多项创新技术。     

燃气发动机尾气的综合利用

通过一个实例，简要介绍了对燃气发动机尾气进行综合利用的一种方法，通过对尾气热能的综合利用可以使燃料的热能利用率达到70%。     

燃气喷嘴结构对天然气发动机混合气均匀性的影响研究

针对稀薄燃烧大缸径天然气发动机提高燃气混合均匀性开展研究,利用三维CFD软件比较分析了不同结构的燃气喷嘴其下游混合气的均匀性。研究表明:喷嘴结构对天然气与空气的混合均匀性有明显影响;并优选出了适合研究机型的喷嘴结构。同时分析了喷嘴结构对燃气流通特性和气道流通性的影响。     

燃气轮机排气扩散器的制造工艺探索

介绍了V94.3A燃气轮机中排气扩散器的结构特点、技术准备及制造过程,对技术准备及制造过程中的各个要点,如不锈钢的水切割、装配工装的设计等作了详细的说明。通过装配、焊接、工装设计等各方面的工艺探索,找到了适合于此类不锈钢产品的合理的制造工艺。     

燃气轮机在我国天然气管道行业的应用现状

我国天然气管道建设的迅速发展带动了燃气轮机在国内的应用。本文全面总结了用于管道压缩机驱动的燃气轮机在国内的应用现状,分析了燃气轮机在我国管道行业中的应用特点以及运行中存在的问题,并对未来燃气轮机在管道应用中需要关注的问题进行了展望。