微型燃气轮机回热器换热表面的对比研究

采用高效紧凑式换热器是近年来微型燃气轮机发展取得成功的关键技术之一。本文在燃机参数给定情况下,通 过对三种换热表面进行热力计算和分析,结果表明,CC原表面在紧凑式换热器中具有较强的应用潜力。此外,还就温差 对压损的影响及燃气旁通量对回热度的影响进行了研究。     

冷热电联产系统的评价准则

本文通过对以燃气轮机回热循环为动力系统的冷热电联产系统进行热力学分析,对几种常用的评价准则进行了比较。通过分析,认为能量利用系数将冷、热、电等各股能量等价看待,(火用)效率过分看重能量的作功能力,折合发电效率过分关注冷、热能的输出,均不适于冷热电联产系统的评价;节能率反映的是输入能量的使用情况,经济(火用)效率在某种程度上是经济性的表现,比较适于冷热电联产系统的评价。研究中发现,燃气轮机温比有利于系统性能的提高,但针对不同的目标有不同的最佳压比;在节能率的使用中需要明确参照系统的性能。     

燃气轮机考虑经济性和环保因素的热力分析

主要符号表人，从，C，H年运行小时数对热效率风，i二1，2价格方程的系数Hu燃料低位发热量雷压比c燃料含碳百分比d贴现率，温比CO投资额J单位质量C02罚款Cj年均燃料费M比例系数下标Cth年均运行维修费N电站容量0基准值COE发电成本。运行年限C发电成本E考虑变工况的系数P单位功率价格…最佳值G空气流量马单位能量燃料价格，热效率G，燃料流量产年投资费用率1概述在进行动力机械的循环热力分析时，结合经济因素与环保因素来定量进行，是实际生产的要求，也是热力循环分析的一次创新。本文将以燃气轮机发电机组为例，对此进行首次试探，…     

微型燃气轮机动态模拟与分析

在建立压气机、燃烧室、透平、回热器、转轴转动惯性等单元部件动态模型的基础上,建立了恒转速简单和回热型微型燃气轮机的系统动态模型及其控制系统模型,对其冷启动、升降负荷和甩负荷动态过程进行了动态模拟,并对两者的动态性能进行了对比。结果表明,系统动态模型能够有效地对系统的各个典型动态过程进行模拟与分析,计算稳定可靠,可为微燃机控制系统设计与分析提供模型基础;控制系统设计合理,能够满足调节负荷和转速的要求,保证循环系统安全运行;回热器的热惯性和扰动幅度是影响微燃机系统响应的重要因素。     

一种微型燃气轮机核心机工程设计及分析

高效微型燃气轮机发电机组可用于航空、航天等领域,还可用于分布式发电、军用车辆辅助动力装置、车用混合动力装置等,因此研究这种动力装置有很重要的实用意义。介绍了一种微型燃气轮机核心机设计过程。这种微型燃气轮机由单级离心压气机、折流环形燃烧室、单级轴流涡轮组成。离心压气机采用进口带导叶、出口带有叶扩压器形式。转子轴采用1-0-1支撑方案。为了解决均匀燃烧问题,采用了甩油盘的供油方式。给出了主要设计参数,对设计的微型燃气轮机进行了初步的性能分析。     

燃气轮机中间回热循环性能分析

本文质疑文献[1提出的中间回热循环技术,通过基本分析,揭示其特殊规律。且通过与常规回热比较,从透平初温、最佳循环压比、回热器参数等方面分析了关键参数对循环性能的影响。结果表明:与文献[1]不同,相对于简单循环和中间回热,常规回热具有更高的效率、更低的最佳压比。本文并指出文献[1]得出不合适分析结果之故。此外由计算结果得知,高、低压缸透平压比分配的优化可有效地提高中间回热循环性能。     

微型燃气轮机用CW原表面回热器蠕变分析

高效紧凑式微型燃气轮机用原表面回热器,长期处于高温高压工作环境,换热片材料会随着工作时间延长而发生不可恢复的塑性变形(即蠕变).发生蠕变后,气流通道变形严重,气流流通不畅,甚至会造成换热片破裂,导致回热器报废.本文应用隐式蠕变Norton方程分析了CW(Cross Wavy)原表面回热器在工作条件下运行40000h后的蠕变情况,验证了换热器材料的可靠性,发现空气和燃气通道的压差是产生蠕变的主要原因,并提出了合理的压差范围和有效预防蠕变的通道结构型式,通过对不同材料蠕变情况的对比,建议回热器应选用含有抗蠕变金属Nb的不锈钢材料制造.     

微型冷热电联产系统热力学分析

根据一套10kw级微型分布式冷热电联产系统(采用燃气内燃机发电,地板辐射采暖,吸附制冷机提供空调制冷)在冬夏两季实验研究获得的数据,从热力学第一及第二定律角度,进行热力学分析,与传统的冷、热、电分产系统进行比较,并对不同评价标准得出的结果展开了进一步的探讨。分析揭示了冷热电联产系统高效节能的原因,得出的相关结论为实验系统的改进以及未来实际应用系统的设计,提供了理论依据.     

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。     

内可逆回热式燃气轮机热电联产装置的(火用)经济性能优化

应用有限时间热力学方法,研究了恒温热源条件下内可逆回热式燃气轮机热电联产装置的(火用)经济性能,导出了利润率及(火用)效率的解析式.利用数值计算方法,以利润率为目标,对热导率的分配和压比的选取进行了优化,研究了最优利润率及相应(火用)效率特性,并分析了各种联产设计参数对联产优化性能的影响.改进了以往文献中热量(火用)的计算方法,发现了存在最佳的用户侧温度.     

100 kW微型燃机冷热电联产的经济性分析

微型燃气轮机冷热电(CHP)联产系统,能够实现天然气清洁、高效、灵活利用,目前已得到重视和应用。本文以某酒店冷热电系统为研究对象,根据实际冷热电年负荷变化曲线,设计了100 kw微犁燃机冷热电联产方案。对CHP联产系统的一次能耗率(PER)和无最纲费用比进行了计算,并与分产系统作了对比,最后讨论了微型燃机回热度和电/气价格比对CHP联产系统经济性的影响。     

基于顺序算法的灵活燃料燃气轮机气动热力性能分析

灵活燃料燃气轮机是地面燃机发展的一个重要趋势,准确地分析其整体气动热力性能对其开发设计及相关技术的发展具有重大的意义.针对灵活燃料燃气轮机,本文基于显式顺序算法开发了燃机整体气动热力性能分析软件OptiCC,对GE公司的PG9351FA和西门子公司的V94.3A机组进行了性能分析,反推得其冷却空气信息,所获得的燃气轮机...     

微型燃气轮机CW原表面回热器流动与换热的试验研究

本文试验研究了交错波纹(Cross Wavy,简称CW)原表面回热器在低雷诺数范围内的流动与传热性能,通过对燃气进、出口不同测点温度测量,研究了燃气不均匀性对换热性能的影响,采用等流量法从总传热系数k中分离出两侧表面传热系数h,获得了有工程应用价值的Nu-Re及f-Re准则关系式。     

分布式能源系统与微型燃气轮机的发展与应用

集中式与分布式有机结合是21世纪能源工业重要发展方向,新的能源系统将可能影响到人类的生活方式和社会发展的进程。先进燃气轮机技术是21世纪能源与动力系统的核心关键技术,对于我国相关领域中的高新技术发展和移植有着极其重大的作用。我国发展先进燃气轮机技术具有重大战略意义和广阔的产业化前景。本文论述了分布式能源系统和新一代微型燃气轮机的重要性,介绍了国外分布式能源系统和微型燃气轮机的研究和生产情况,提出了分布式能源系统的主要发展方向。     

以焦炉煤气为燃料的SOFC-CCHP系统热力性能分析

为了实现能量的高效利用,探索高效的热力循环已经成为国内外有关学者的研究热点,研究内容已从简单循环发展到复杂、复合及多功能循环系统。本文基于总能系统理论和能量梯级利用原则,通过ASPEN PLUS软件对SOFC-CCHP系统建模,并对该系统热力性能进行基本计算及理论分析,归纳并分析影响该系统的因素。分析得到该系统中SOFC的电效率在50%~60%之间,系统总发电效率在60%~70%之间,并且有一定量的冷量和热量输出,对SOFC-CCHP系统参数匹配及整体合理高效运行提供理论指导。     

燃气轮机与燃气内燃机在联供系统中的应用比较

对北京的五类城市建筑,分别以各种容量的燃气轮机、燃气内燃机为主机,结合逐时负荷特性,进行分布式热电冷三联供系统的优化运行计算及相关性能分析.对两类主机在系统中的性能特点进行比较.研究表明,在不同的容量范围、用户负荷热电比下,两类主机的适用范围有所区别.燃气轮机较适用于主机容量大、用户负荷热电比高的场所,燃气内燃机在主机容量小、用户负荷热电比低的应用场合更具优势.     

燃气轮机回热循环进一步新析-考虑平均传热温差与流阻的关系

本文考虑丁回热器传热温差与流动阻力损失的关系,进一步论证了燃气轮机回热循环的评价准则可采用传热温差代替传统的回热度.研究了典型的主表面式回热器传热温差与流动阻力损失的关系,探讨了考虑平均传热温差与流动阻力损失情况下,新的评价准则与燃气轮机回热循环压比、温比及效率的对应关系.并给出了回热循环效率与最佳压比的解析表达式.结果表明,燃气轮机循环效率、流动阻力损失随着平均传热温差的增大而降低.在新的准则下,燃气轮机最佳压比数值随温比变化不大,其平均值仍约为3.     

微型光纤图像传输系统的设计与研究

介绍了所设计的微型光纤图像传输系统的结构和特性,并给出了此系统在不同工作距离的分辨率曲线和视场放大率曲线,利用此系统对一类典型的目标物进行了观察,得到了比较满意的结果。     

新型多能源互补系统的热力经济性分析

本文对SOLRGT系统（一种新型的中低温太阳能与化石燃料互补的动力系统）进行了热力经济性分析。该系统基于化学回热循环,通过中低温太阳能品位的间接提升、与先进燃气轮机的集成,实现中低温太阳能的高效、低成本热功转换以及和化石燃料的综合梯级利用。本文将其与同等输入下的两种单输入发电系统进行对比分析,研究表明：基本工况下,SO...     

单轴恒速回热燃气轮机的变工况解析特性及初步经济分析

本文给出单轴恒速回热燃气轮机变工况特性的显式解析解,并且总结了其变工况的典型情况;发现当对所有参数都用与其设计值的比值表达时,燃气轮机效率可以基本总结为单一曲线,并定量论证了恒速单轴燃气轮机采用回热后变工况效率反而相对有所下降。利用得出的解析解,还对采用回热的经济评价给出了初步分析,给出了采用回热合适与否的判别公式。