基于流量平衡的波转子初步设计方法

波转子可以在不提高涡轮前温度的条件下提高燃气轮机循环的最高温度以及增压比,进而改善燃气轮机性能.本文提出了一种解析的波转子初步设计方法,在其中引入流量平衡约束条件,并用数值模拟验证了该方法的设计精度.该方法求解得到波转子的参数化设计空间,并由此归纳出波转子增压性能与压缩空气品质的优化设计方法.     

大气物理参数对漓江水位的影响分析与预测

大气物理参数是影响漓江的水位变化的主要因素,对2000～2006年连续各月桂林市的大气温度、大气相对湿度、降水量、日照时数等大气物理参数和桂林水文站漓江水位数据,使用相关分析法分析大气物理参数对漓江水位变化的影响程度,并应用径向基人工神经网络由大气物理参数对漓江水位变化进行预测。结果表明,造成漓江水位变化的最重要大气物理参数是降水量,次之为大气温度;正常气象情况下,根据降水量和大气温度利用径向基神经网络可较为准确地预测漓江年最低水位和年最高水位,预测最低水位的误差小于5%,预测最高水位的误差略大于5%,预测最低水位比最高水位更准确,可为漓江流域可能发生的旱情、洪水等问题提供科学的决策数据。     

微型燃气轮机热力系统的设计分析

对典型的100kw微型燃气轮机系统进行了热力设计及分析,包括对微型燃气轮机回热循环、热电联产和电冷联产热力系统的分析研究。计算了不同压比和温比条件下系统的性能特性,探讨了燃气轮机余热分别应用于供热和制冷时的系统特性,为微型燃气轮机热力系统的设计和参数选择提供了参考依据。     

考虑冷却模型的燃气轮机热力循环计算模型的研究

热力循环计算是燃气轮机性能分析和设计的重要手段。随着燃气轮机热力循环参数不断提高,热力循环计算必须要能对变工况下透平冷气需求量作出准确的估计,并考虑冷气在燃气轮机循环各环节的影响。本文基于适用于多轴燃气轮机热力循环计算模型,引入混合模型,结合气体掺混的Hartsel模型,建立了带冷却模型的热力循环计算模型。对某三轴MW级燃气轮机的变工况性能进行计算,通过与简化冷却模型的计算结果及实验数据的比较、分析,表明考虑混合模型的热力循环计算结果与实验数据具有更好的一致性。     

快速倾斜镜的模糊PID自适应控制器设计

介绍了一种快速倾斜镜系统。由于存在大气扰动、温度变化、环境干扰等非线性、不确定因素的影响,使用经典控制方法对这种变参数系统进行设计很难满足设计指标要求。在深入研究模糊理论的基础上,提出了模糊推理与经典PID相结合的自适应控制器设计方案,控制参数可以在线调整,解决了参数时变和建模不确定性的问题。仿真结果证明,模糊PID自适应控制器能很好地解决大气扰动、温度变化等环境干扰问题,改善了快速倾斜镜动态响应过程。研究结果为倾斜镜的快速控制提供了一种新的思路。     

燃气轮机采用不同冷却技术对IGCC系统性能影响

本文分析了用于燃气轮机系统的冷却技术,对采用空气冷却技术的GE-9FA,GE-9G型燃气轮机以及采用蒸汽冷却技术的GE-9H型燃气轮机进行了设计工况点的校核,通过定量计算重点研究了采用两种不同冷却技术的燃气轮机整合到IGCC系统中对系统热力性能、系统参数优化规律及环保性能的影响,从而为研究高效、环保的IGCC系统提供有价值的参考。     

用相似理论对单轴燃气轮机起动工况的分析

燃气轮机起动是机组可靠性的主要指标之一。本文用相似理论分析了大气参数变化和起动设备更换时对起动工况的控制方法。其结论与单轴机组长期运行的数据基本一致。 一、单轴燃气轮机的相似工况和理想起动过程 燃气轮机起动过程中的燃料控制对起动的成败有决定性的作用。很多机组随着压气机、透平气动性能变差和起动设备的出力下降使起动问题日趋尖锐。尤其是在气温较高的夏季中午,往往是起动时间延长,产生“热挂”,甚至起动失败。单轴燃气轮机运行工况     

波长调制吸收光谱技术的燃气轮机燃烧室温度组分二维分布测量方法

可调半导体激光光谱技术（TDLAS）可实现温度、组分浓度等多参数同时测量,具有体积小、响应速度快、环境适应性高等优点,逐渐成为燃烧流场诊断的主要手段之一。TDLAS光谱测量常采用直接吸收技术和波长调制技术,其中强度归一化的波长调制技术,适合存在振动、湍流等致光束偏转效应和强辐射本底等恶劣应用环境条件的燃气轮机流场参数测量。基于TDLAS技术,开展了1f归一化波长调制技术燃气轮机燃烧室温度、组分浓度参数测量方法研究和实验室验证工作,并在某燃气轮机单喷嘴台架进行了冷态、热态试验验证,实现了燃气轮机燃烧室沿气流方向温度及H₂O、CH₄浓度二维分布测量。采用1f归一化波长调制技术抑制台架振动、热辐射背景噪声,采用1 392,1 469和1 343 nm蝶形封装的DFB激光器,三支激光器的出光方式为时分复用,选取H₂O的7 185.6,6 807.83和7 444.3 cm-1处的吸收线,两两组合使用,测量热态下一定范围内的温度和H₂O浓度;采用1 654 nm蝶形封装的DFB激光器,选取CH₄的6 046.96 cm-1处的吸收线进行冷态CH₄浓度测量。实验室对测量系统可靠性进行验证,配置4%~6%范围内的CH₄气体进行测量并与实际值对比,浓度测量最大相对偏差为3.72%;在高温炉中设定900~1 500 K范围内的温度台阶,充入纯水汽,计算不同设定温度和压力下的温度和浓度测量值,温度测量最大相对偏差3.07%,浓度测量最大相对偏差为-2.00%,验证了该测量系统的可靠性。台架燃气轮机实验中,集成了一套小型化测量仪器,设计多束激光收发一体的测量结构。实验采用两个电动位移台,搭载测量结构,每间隔5 mm逐点移动采样,对燃气轮机燃烧室300 mm×60 mm的燃烧区域进行测量,获取了若干工况下冷热态结果。通过双三次插值的方法绘制分辨率为0.5 mm的二维流场分布图,结果分别反映了测量区域范围内CH₄和火焰分布的真实状态。为燃气轮机喷嘴燃料、空气掺混情况和燃烧特性研究提供了新的研究方法和技术手段。     

燃气轮机机理建模与性能监测

燃气轮机电厂是电网调峰和分布式能源系统中的重要组成部分,其安全稳定运行和快速响应对燃气轮机性能要求较高,因此对燃气轮机进行性能监测有着重要意义。本文采用了模块化机理建模的方法,基于MATLAB平台,建立了简单循环单轴燃气轮机数学模型,并以某典型9E燃气轮机的实际运行数据进行了模型验证,结果表明本文所建模型可以较准确地反映燃气轮机性能。此外,本文所建数学模型具有一定的普适性,通过输入不同的设计参数,可以用于不同等级、不同型号燃气轮机的性能研究。     

SOFC/MGT混合系统耦合特性研究

在SOFC/MGT混合分布式能源系统中,选择不同的系统参数将对SOFC乃至SOFC/MGT混合系统的输出特性、安全运行等造成很大的影响。本文建立了一个典型的SOFC/MGT混合系统计算模型,研究了透平入口温度及燃气轮机压比对混合系统性能的影响。结果表明,透平入口温度和压比增大时,系统的输出功率和效率都会下降,而透平入口...     

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。     

单压过热蒸汽余热锅炉变工况解析解

主要符号说明符号：Cp比热DT温差F换热面积G工质流量H比焓值K换热系数L汽化潜热Q换热量Re余热回收率T温度Tg1烟气在蒸发器出口处的温度保热系数下标：a接近点e出口参数E省煤器g烟气d进口参数p节点B蒸汽V蒸发器B水0设计工况参数1序言余热锅炉是动力装置中余热回收的主要设备,由于余热锅炉的烟气侧热源变动大,因此在热力系统分析时,经常要对余热锅炉的各种工况的性能作出预报。余热锅炉变工况计算方法很多,但公开发表的文献较少。其中基于已知余热锅炉各部件详细尺寸,用类似于锅炉校核计算的方法进行变工况计算是比较精确的方法l…     

非设计工况下1＋1／2对转涡轮性能研究

为了研究和改善1 1/2对转涡轮性能,本文对1 1/2对转涡轮两种转速下不同落压比共16种工况进行了数值研究,并与实验结果进行了对照.结果表明近设计工况下计算结果和实验值吻合较好.1 1/2对转涡轮出口背压对高压转子性能影响较小,对低压转子性能影响较大,这导致变工况下1 1/2对转涡轮高低压轴出功比变化较大.通过对某典型非设计工况和设计工况下的流场结构的分析发现非设计工况下1 1/2对转涡轮高压动叶中发生了明显的流动分离.高低压动叶不能很好地匹配,需要采取合理的流动控制措施去改善已有1 1/2对转涡轮的变工况性能.     

给水加热型联合循环的变工况性能

在联合循环改造的各种方案中,给水加热型具有投资少、改动少、耗用优质燃料较少、尤其是简单易行及技术难度小等特点,因此在我国现有的技术经济水平、特别是以煤为主的国情下,有一定应用市场。本文分析比较了多种变工况运行方式的性能及可能出现的问题,并在此基础上提出综合性能较好的运行模式。     

PG9351FA燃机建模及改烧合成气的通流调整分析

在透平冷却空气量估算的基础上,建立了透平逐级计算、考虑IGV角度对压气机特性曲线影响的PG9351FA燃机变工况模型.针对改烧合成气带来的压气机喘振、通流匹配等问题,分析了关小IGV角度、增大透平通流面积、降低燃气轮机T3温度等几种不同的通流调整措施对燃气轮机最大出力、压气机喘振裕度以及燃气轮机整体性能的影响,提出了一...     

燃气轮机合成气燃烧室燃料气加湿实验研究

本文针对一种燃用合成气的40MW级燃气轮机燃烧室,进行了该型燃烧室的全压燃料气蒸汽加湿试验研究,得到了燃烧室在基本负荷下随加湿量变化污染物排放、燃烧室内动态压力、火焰筒壁面温度等重要参数的变化规律,分析了燃料气加湿对燃气轮机总体性能、污染物排放、火焰筒壁温及燃烧稳定性方面的影响,探讨了燃料气加湿对合成气燃烧中Nox生成的机理性作用. 研究表明燃料气加湿是降低燃用合成气的燃气轮机氮氧化物排放的有效方式.     

冷却透平变工况性能预测

冷却透平变工况性能预测葛满初，齐宗敏，徐进（中国科学院工程热物理研究所北京１０００８０）黄忠湖，胡松岩（航空航天部六零六所沈阳１１００１５）关键词变几何透平，冷却气流，变工况１基本理论基本控制方程相对运动坐标系下基本数学模型为：连续方程力学方程能量方...     

直接空冷凝汽器理论最佳背压的研究

为了更好地提高直接空冷机组系统运行的经济性,本文以直接空冷系统为研究对象,以空冷系统的热力模型为基础,综合考虑汽轮机功率与空冷风机耗功率,从理论上探索研究运行工况下的最佳背压以及有关主要因素对最佳背压影响的基本规律,从而为直接空冷机组的冷端优化和经济运行提供指导.     

单轴恒速燃气轮机及其功热并供装置的典型变工况特性

利用作者在本期给出的单轴恒速燃气轮机及其功热并供装置的变工况显式解析解，本文给出它们的变工况典型性能．当变工况性能均以其设计值的比值表示时，不同设计值机组的各种无因次变工况性能曲线均分别在一条狭带之中，尤其是燃气轮机的效率基本就在一条线上，而且此线与实际数据相当符合．对以饱和蒸汽供热的功热并供装置，本文特别指出当设计蒸汽压力较高时，其余热锅炉逼近温差在低工况下很容易变为负值，要注意其安全运转问题．     

IGCC中燃气轮机全工况网络特性

本文基于对ＩＧＣＣ系统的全面分析研究,归纳总结了导致燃气轮机工况变化的主要原因;应用双开口变量（整体空分系数（Ｘａｓ）和氮气回注系数（Ｘｇｎ））和折合系统效率的概念,建立了ＩＧＣＣ中燃气轮机全工况特性简化模型;并通过大量定量计算,得出不同Ｘａｓ和Ｘｇｎ组合条件下,ＩＧＣＣ中燃气轮机全工况网络特性,为确定系统变工况最佳调节规律提供全面信息。