同轴分级环形燃烧室低工况燃料分配特性

针对天然气燃气轮机在低工况下的燃料分配策略问题,采用数值模拟研究了7种不同燃料分配模式下的同轴分级环形燃烧室燃烧特性,重点分析了燃料分配模式对速度场、燃料空间分布、温度场以及综合性能的影响。研究结果表明:燃料分配模式是影响燃烧室性能的关键因素,适量控制值班级燃料喷射量可以改善燃烧室内的燃料贯穿深度和温度场分布;预混级虽然可以提高燃料分布均匀性和降低污染物排放,但是会引发回火现象;当燃料通过第一、二级预混级喷入燃烧室时,燃烧室的效率较高、压力损失较小、污染物排放较低。     

燃气轮机化学回热器吸热能力分析

基于Aspen Plus软件对化学回热器进行仿真计算,分析了燃气轮机化学回热器内温度、压力以及参与催化重整反应水蒸气和燃料质量流量比(即水碳比)对化学回热器吸热能力的影响。研究表明:化学回热器内温度、压力以及水碳比是决定其吸热能力的重要因素;随着温度和水碳比的升高以及压力的降低,化学吸热量有所升高;在高温、低压条件下,化学吸热量是决定化学回热器吸热能力的关键,而在低温高压时显热吸热量更加明显;受甲烷-蒸汽催化重整反应过程的影响,热值增量随化学回热器内温度和水碳比的升高以及压力的降低而升高。     

燃料分配对同轴分级燃烧室燃烧特性的影响

本文以天然气同轴分级燃烧室为研究对象,采用FGM燃烧模型模拟研究了低工况下第一级燃油量对燃烧室燃烧特性的影响规律。研究表明:中心级燃料量不变,增大第一级燃料量可有效增大甲烷燃烧面积,同时燃料量增大到一定值时火焰面前端出现"M"型分布趋势;在中心级燃料退出后,燃烧产生的高温易将中心级结构烧蚀,当燃料量继续增加,中心级燃料退出前后1 300 K等值线区域分布位置及形状均无明显差别,在保证燃料当量比不变的情况下,中心级燃料退出与否对燃烧效率影响很小。