基于微燃机的HAT循环变工况性能分析

基于某微燃机构建了HAT循环,研究了其在功率下降(ISO条件)、环境温度变化时的变工况性能,并与简单循环、回热循环和RWI(注水回热)循环的设计工况、变工况性能进行了对比。结果表明, HNI、循环和RWI循环的变工况性能相似且好于简单循环和回热循环。其中,空气湿化程度的调整对于HAT循环变工况性能的稳定性起重要作用。但由于没有设置中冷器,且微燃机循环中可资利用的(火用)较少,HAT循环设计工况和变工况性能相对于其它循环的优势没有得到充分体现。     

部分空气湿化燃气轮机循环设计工况性能分析

在参数优化的基础上,对加湿空气和未加湿空气混流位置不同的两种PEvGT循环设计工况性能进行研究,并与HAT和STIG循环进行了对比。研究表明:混流位置对其热力性能有重要影响;未加湿空气、加湿空气及蒸汽在回热器前混合(PEvGT-2)循环,最佳压比与HAT循环最佳压比接近(10左右);在各自的效率最高点,四种循环中PEvGT-2效率最高,未加湿空气、加湿空气及蒸汽在燃烧室前混合(PEvGT-1)循环比功最大;纯发电时,两种PEvGT的效率最高点对应的分流比在0%～20%之间,且通过对换热器面积和湿化器高度的比较和分析也表明分流比选取在该范围内比较经济;四种循环的效率、比功和最佳压比随透平初温的升高而上升,分流比对PEvGT-2循环的效率、比功和最佳压比影响较小,但对PEvGT-1循环影响较明显。     

新型填料湿化器热力性能实验研究

湿化器是湿空气透平(HAT)循环的关键部件。本文对加压条件下采用新型SiC泡沫陶瓷填料的湿化器的热力性能进行了实验研究,分析了操作压力、水气比等参数对湿化过程的影响。在此基础上,通过归纳实验数据,建立了能够预报湿化器变工况性能的无因次关联式。研究表明,随湿化器内操作压力增加,出口空气含湿量及气液两相间传热量减小,出口空气温度增加。随水气比增加,填料传质单元高度减小,气侧体积传质系数和气侧体积传热系数均提高。     

不同排烟方式HAT循环性能对比

对三种不同排烟方式HAT循环的模拟分析表明,在总压比一定时,排烟方式对比功影响很小,采用引风机排烟的HAT循环比直接排烟及回热法排娴的电效率最多分别高出1和1.5个百分点,最高效率时的引风机压比在1.5～1.6左右.引风机排烟带来的压缩耗功下降和湿化器出水温度降低是效率升高的主要原因.水回收率相对偏低,且性能受烟气冷凝温度和引风机压比影响较大.     

HAT循环关键部件-空气湿化器的初步实验性能

１前言空气湿化器作为ＨＡＴ（ＨｕｍｉｄＡｉｒＴｕｒｂｉｎｅ）循环的关键部件在ＨＡＴ循环中起着举足轻重的作用。在湿化器内,通过气水间的逆流传热传质,达到加热和湿化空气的目的,从而加大透平流量,减少了压缩功,提高了循环效率和比功。空气在湿化器中的加热加湿...     

基于三种气化炉的整体煤气化湿化燃气轮机循环热力性能分析

将燃料湿化和空气湿化应用到整体煤气化燃气轮机循环中,以降低NOx排放并有效利用系统低品位热。基于水煤浆、干煤粉及输运床三种气化炉,构建了多种整体煤气化湿化燃气轮机循环,分析了其热力性能并给出了湿化方式建议。研究表明：燃料湿化循环系统效率较高;空气湿化循环燃气轮机比功较大;整体煤气化湿化燃气轮机循环具有利用系统外部中低品...     

新型微燃机分布式冷热电联供系统热力性能分析

本文提出了一种新型微型燃气轮机分布式冷热电联供系统,集成了微型燃气轮机、氨水Rankine循环,单双效复合溴化锂吸收式制冷机,烟气热水换热器。氨水Rankine循环中,混合工质升温蒸发过程回收微燃机烟气余热,降温冷凝过程热量用于驱动吸收式制冷机。研究了新系统的热力性能、与没有集成氨水Rankine循环的典型微燃机分布式冷热电系统进行了对比分析,并对关键过程进行了能量品位(EUD)分析。热力性能结果表明,集成了氨水Rankine循环的新型系统热力性能优异,相对节能率为22.41%,(?)效率为31.64%,新系统可以在不影响系统相对节能率的前提下调整系统的冷负荷(35.6~51 kW)。能量品位分析表明,新系统性能提升的原因在于新系统氨水Rankine循环的吸热、放热过程与冷热源的能量品位差减小。     

基于极大似然估计法求解微燃机特性反问题

发展了一种基于极大似然估计法求解微燃机特性反问题的方法.构建了微燃机全工况模型和反问题求解方法.为对上述模型和方法进行验证,将模拟数据加上测量误差作为反问题的求解条件,反推了单元部件额定效率和压气机特性模型参数.结果表明,单元部件额定效率估计值与原给定值差别较小,压气机特性模型能够较好地表达压气机特性线信息.     

HAT循环性能分析研究

本文着重分析研究最近刚提出的并联型Brayton和Rankine联合循环——HAT循环。由于效率、环保及成本等优势,它将成为跨世纪的新颖热力循环。 一、HAT循环概念 图1为热力系统图。水在中冷器C_1、后冷器C_2及热水器H中加热升温后从饱和器S     

微燃机气封装置的数值模拟

为了将旋转部件与静止部件之间不同压力的空间隔开,微燃机中采用了气封装置以减少泄流量。泄漏流量的大小,以及其对主流的干扰,微燃机设计时必须加以认真考虑。工作时通过间隙而泄漏的流量过大,必然会对其整体效率产生重大影响。通常,在间隙处采用特殊结构来控制泄流量的大小,减少间隙对微燃机总体效率的影响。本文采用三维数值模拟对微燃机压气机与透平之间的间隙流动进行模拟分析,通过不同工况的比较以及对其内部流场进行分析,研究了气封内部流动特性,使得微燃机总体计算可考虑间隙引起的泄流对微燃机总体效率的影响。     

整体煤气化湿空气透平(IGHAT)循环的性能分析

IGHAT循环把新颖的HAT循环和先进的燃煤技术结合起来,是一种高效率、低污染和低比投资费用的燃煤发电技术,正待人们进一步去研究和开发,它也将为降低IGCC的比投资费用和发电成本提供一条新的途径[1,2]。本文主要分析了IGHAT循环的性能,研究了主要参数透平前温、压比和湿空气相对湿度对系统效率和比功的影响。     

HAT循环的系统优化

ＨＡＴ循环的系统优化肖云汉，林汝谋，蔡睿贤（中国科学院工程热物理所北京１０００８０）关键词：ＨＡＴ循环，系统优化一、前言ＨＡＴ循环采用两相、多组份的混合工质，利用现有成熟的部件技术，以低造价的简单系统实现高效率、高比功、低污染和良好的变工况性能，引起...     

联合循环、STIG循环、HAT循环及其相关循环的热力性能比较

1引言本文分析并比较了燃气一蒸汽联合循环（CC）（图川山、注蒸汽燃气轮机（STIG）循环z图2）l’］、湿空气透平（HAT）循环（图3）［’1及采用中冷或再热手段后相应循环的性能．为了不使系统过于复杂，只采用一级中冷、一级再热，中冷器和再燃室的位置与通常的设计相同。中冷器所用冷却水来自环境，吸收热量后又回到环境。选用余热锅炉型CC，HAT循环选用文献［3］提供的结构。2计算结果及分析计算条件：（a）环境温度20”C，压力0．101325MPa，湿度sg／bgDA；（b）压气机绝热效率0．88，燃气透平相对内效率0．9，蒸汽透平相对内效…     

整体煤气化湿空气透平(IGHAT)循环的参数优化

本文采用非线性优化方法,分析了整体煤气化湿空气透平（ＩＧＨＡＴ）循环的热力性能,研究了温化器出口空气含 湿量、间冷压比及空分集成程度等主要参数对循环性能的影响。结果指出较之湿空气透平（ＨＡＴ）循环,ＩＧＨＡＴ循环的 空气含湿量有了大幅度的提高,从而使得循环比功大大增加。     

燃气轮机燃烧室空气加湿燃烧的实验研究

空气加湿燃烧是HAT循环的关键技术。本文通过中压全尺寸燃气轮机燃烧室空气加湿燃烧实验,研究了加湿度对燃烧特性的影响。实验中发现,燃烧室内温度分布、出口温度场、污染物生成(即NOx、CO、UHC)及燃烧稳定性都受到加湿度的影响。研究结果表明,空气加湿燃烧导致NOx排放显著下降, CO和UHC排放略有上升,燃烧室中压力振荡的频谱产生了变化,燃烧室出口温度场畸变加剧。作者从水蒸气影响燃烧的机理出发对实验结果进行了分析和解释。     

关于1+1/2对转涡轮的基本分析和初步设计

１＋１／２（无低压导叶）对转涡轮是高性能军用发动机迫切需要的关键技术之一。本文针对该类对转涡轮展开基本分析,并以某型发动机为目标进行了 １＋１／２对转涡轮试验件的初步设计。研究表明 １＋１／２对转涡轮总效率更多由第一级决定,第二级效率一般较高;高低压轴出功比和第一级涡轮的负荷水平是表征此类涡轮设计难易程度的关键参数。     

激波管风洞中全尺寸涡轮试验的若干气动问题

暂冲式涡轮实验台是促进涡轮部件技术进步的关键设施．本文对激波管风洞全尺寸涡轮实验台若干气动问题进行了研究，结果表明：在暂冲式风洞中，涡轮建立稳态流场所需时间正比于涡轮叶排的轴向尺寸和折合流量．激波管风洞、喷管、实验段间匹配非常关键．     

中低温余热与甲醇化学间冷相结合热力循环研究

本文基于探讨中低温余热与清洁合成燃料间接燃烧相结合的能量释放新思路,揭示同时降低燃烧过程品位损失和提高低品位能的功能力的机理。采用图象佣分析方法,明确地指出甲醇间接燃烧佣损失减少的原因。从系统集成角度,探讨燃气轮机循环中利用压气机间冷的低温热与甲醇吸热裂解相结合的热力循环,并研究和揭示该循环热力特性规律。本文为能量释放新机理的研究和构思新颖中低温余热的热力循环提供基础依据。