基于Bezier曲线的气膜冷却孔出口孔形优化

提出一种基于Bezier曲线的气膜冷却孔出口参数化构型方法,通过调整Bezier曲线的控制点,改变气膜冷却孔的出口形状。采用拉丁超立方抽样(LHS)和数值模拟的方法,获得大量不同气膜冷却孔出口形状下的气膜冷却效果,结合径向基函数神经网络(RBF-NN)所构建的预测模型和遗传算法(GA)进行气膜冷却孔出口形状优化。结果表明:优化后的气膜冷却孔可以有效抑制肾形涡对(CVP)的强度与大小,减小冷却气流与热主流的掺混损失;优化后的气膜冷却孔具有扩张的冷却通道,降低了冷却气流出口法向上的动量,有效抑制了冷却气流对于热主流的穿透,提升了气膜冷却效率;在吹风比M=0.91的情况下,最优孔形的气膜冷却效率较圆孔和扇形孔分别提升了40.48%和17.82%。

H级燃气轮机掺氢发电技术应用现状及关键问题分析

【目的】作为新型电力系统的重要支撑,燃氢燃气轮机有助于降低碳排放,有利于电网调峰,是全球未来战略性新兴产业科技创新领域的焦点。燃气轮机掺氢发电技术从示范走向商业化面临诸多关键问题,亟待解决。【方法】以H级燃气轮机为研究对象,介绍了国内外燃气轮机掺氢发电的战略规划和示范项目,对比了主要燃气轮机厂商H级燃气轮机的技术路线。从氢气来源、系统改造、排放影响以及掺氢发电成本4个方面对未来燃气轮机掺氢发电技术的规模化应用进行分析并提出建议。【结果】可再生能源电解水制氢将是燃气轮机掺氢发电的主要氢气来源;开发适配掺氢不稳定燃烧的新型干式低氮氧化物燃烧器将是未来掺氢燃气轮机系统改造的重点方向;掺氢比例越高,CO_(2)减排量越大,但NOx排放量呈上升趋势,并有超标风险;未来掺氢发电成本可降至天然气发电成本的同等水平。【结论】随着大规模可再生能源制氢成本的降低、碳税的实施以及掺氢发电技术的成熟,燃气轮机掺氢发电将逐步进入规模化应用。

燃气轮机发电机组轴系对中技术研究

燃气轮机发电机组设备在安装和维修的过程中轴系对中技术关系重大。本文主要描述了以下三个方面的内容:1)几种常见的大型机械设备轴系对中方法的优缺点;2)燃气轮机转子与发电机转子对中常用的对中方法分析,对中过程中的技术要求和具体操作方法;3)燃气轮机发电机组轴系对中过程中,影响轴系对中效果的因素。通过这几个方面内容的探讨,得出了普及激光对中仪在燃气轮机发电机组安装维护中的应用应该是未来发展趋势的结论。

基于优化算法的燃气轮机模型修正研究

燃气轮机已广泛用作船舶动力装置,在燃气轮机的研制过程中,建立一个高精度的、并能反映燃气轮机实际性能的数学模型对其研制过程非常重要。为提高燃气轮机仿真模型精度,更好的为性能分析及预测发挥作用,提出了一种基于优化算法的船用燃气轮机稳态仿真模型修正方法,结合燃气轮机试验过程测量参数,可对燃气轮机部件特性及相关参数进行修正,以此获取精确的燃气轮机数学模型。该方法在某型燃气轮机试验过程中进行了应用,功率、燃油流量及排气温度等主要参数与原模型相比,精度大幅提升,且趋势与实际更为一致,工程实际应用效果较好。

季节性氢储能–混氢燃气轮机系统两阶段随机规划

规划配置制氢-季节性氢储能-混氢燃气轮机系统,可综合解决丰能季节富裕能源存储及其向枯能季节转移应用问题,保障新能源为主体的新型电力系统供电可靠性。考虑多能源荷不确定性及长时间尺度波动耦合特性,提出最小均差-熵权法及季节性分解法的随机规划场景建立方法,包括基于最小均差-熵权法的多能源荷典型年选择,基于季节性分解法的多能源荷长期趋势分量、季节性分量及随机分量的获取,并将随机不确定分量与典型年确定场景叠加,建立随机规划典型场景集。针对复杂耦合系统规划问题,提出两阶段随机规划策略,并据此建立丰能季“制氢-储氢”系统容量优化配置模型和枯能季混氢燃气轮机优化配置模型。算例仿真验证方法的有效性,配置该系统与新增火电机组相比具有低碳价值及经济可行性。

燃-燃联合动力系统并车控制方法优化

为提高燃-燃联合动力系统的动态性能,本文对系统运行模式切换过程的并车控制方法进行了研究。依据动力学与热力学原理,采用多平台集成仿真的方法建立了由三轴燃气轮机、螺旋桨和传动装置组成的燃-燃联合动力系统的集成仿真模型。在此基础上,将线性自抗扰控制与平行功率反馈策略相结合,提出了PD-ADRC串级控制方法,建立了并车控制器模型,对燃-燃联合动力系统的并车和解列过程进行了仿真研究。结果表明:PD-ADRC串级控制可以有效控制燃-燃联合动力系统的并车、解列过程,负荷转移时不会出现功率超调与振荡现象,与传统PID控制相比,可以有效提高燃-燃联合动力系统的动态性能。

超临界CO_(2)发电系统循环参数优化设计方法

基于超临界二氧化碳简单循环发电系统热力学模型,对在多工艺参数综合影响下循环效率的变化规律进行研究。结果表明:当系统最高压力低于临界值时,循环效率随入口压力的增加而降低,随入口温度的增加先增加后降低;当系统最高压力大于临界值时,循环效率随入口压力的增加先增加后降低,随入口温度的增加而降低。通过分析循环效率随压缩机入口参数变化规律发生转变的原因,提出循环最高压力临界值的计算方法,提出并验证一种超临界二氧化碳简单循环参数优化设计方法,可显著提高循环参数寻优效率。

湿空气循环分轴燃气轮机的热电联供性能研究

为研究湿空气燃气轮机(HAT)用于热电联供的热力性能,以试验室建成的湿空气循环分轴燃气轮机为研究对象,利用性能仿真分析方法考察了供热参数对湿空气热电联供系统的影响规律。搭建了湿化循环分轴燃气轮机热电联供性能计算平台,并采用模块化建模方法建立了HAT循环分轴燃气轮机的热力模型,分析了回热器分流比、供热水流量以及燃料流量对于热电联供系统性能的影响。仿真计算结果表明气轮HAT分轴燃机热电联供时,其热电比可调节范围为0~3.54,与纯供电工况相比发电效率下降了6.72%,但总效率上升了18.4%。在控制策略方面,在进行热电联供时需要同时提高回热器分流比、经济器水量、燃料流量以保证燃气初温、经济器热水温度不变,进而维持热电联供不影响发电量。

燃气轮机掺氢技术及应用现状综述

“双碳”背景下,燃气轮机掺氢是一种可行的技术发展路线,国内外燃机厂家已开展部分机组掺氢的技术研究及示范应用。本文综述了掺氢燃烧的技术难点,介绍了现有干式低氮燃烧器与微混燃烧器掺氢燃烧技术能力,为实现高比例掺氢,现有干式低氮燃烧器主要是在传统的燃烧室上进行优化改造,而微混燃烧器是一种全新的防回火预混结构,具有较大的研究价值和应用前景,最后本文对现有燃机的掺氢应用情况做了梳理和对比,并对未来燃机掺氢技术的推广应用提出了意见和建议。

西门子SGT-600透平发电机组在海上气田的应用

南海某D气田电站开发使用的西门子SGT-600型透平发电机组为中国海上采气平台首次应用,通过对机组系统构成说明、与海上气田在用的透平发电机组进行比较,对该型号发电机组在稳定运行、环境污染程度以及成本控制等方面进行对比分析,对以后海上采气平台供电所用透平发电机组的选型提供参考。

大气温度对某燃机启动过程影响机理的研究

本文定量分析了大气温度变化对燃机启动过程性能的影响机理,以某型燃机启动试验数据为基础,分析了大气温度变化对燃机进口空气流量和燃烧室出口温度的影响规律。结果表明,随大气温度升高,燃机进口空气密度逐渐下降,进口空气流量减小,油气比增大,燃烧室出口温度升高。启动过程中,燃烧室出口温度的增大会提高升转速率;在点火成功前空气流量增大会降低升转速率,点火成功后提高升转速率,但影响程度低于燃烧室出口温度对启动升转速率的影响。

某船燃气轮机动力涡轮转速不稳故障分析

为解决某船燃气轮机动力涡轮转速不稳故障,分析推进遥控系统对燃气轮机油门的闭环控制流程,进一步对燃油作动器、燃气发生器转速传感器、动力涡轮转速传感器、燃机电子柜的电气连接进行检查,与经验数据进行比对,并对重点部位的电气连接件进行拆检。最终结果表明,该燃气轮机动力涡轮转速不稳的原因是箱装体底部电连接器接插件瑕疵,造成接触不良。

MS5002C燃气轮机运行优化研究及应用

燃气轮机是合成氨装置中的核心设备,燃空比是结合特殊天然气组分在燃气轮机上设置的安全保护联锁。自装置投产以来,燃空比高的问题一直制约着燃气轮机及合成氨装置长周期安全稳定运行。分析了燃空比高的原因,并提出解决措施,实现了降低燃空比的目的,提高了装置运行负荷和稳定性,并实现了一定的经济效益。

一种燃气轮机旋流器内锥面槽的加工方法

一种燃气轮机旋流器内锥面上槽的加工方法,基于一个工装,包括一个底座,底座的中央设有孔,底座上平面同时设置了倾斜角,倾斜角度等于旋流器喇叭口的内锥面与轴线的角度,所述底座上安装一等高块,等高块的高度等于旋流器的高度,所述等高块固定在底座上;还包括定位板,定位板通过销轴固定在等高块上表面,并将旋流器夹持固定在定位板下表面与底座之间;旋流器的孔径与中央设有孔相通并用于穿过钼丝,旋流器喇叭口内锥面的工作窗口即线切割的工作面为底座上平面的最高点,加工的锥面内弧的槽用线切割机钼丝位于同一竖直直线方向加工。

某型燃机停机时爆燃的故障分析与处理

某电厂9FA.03型燃气轮机燃料采用轻柴油及天然气双燃料。在调试液体燃料模式运行时,多次发生停机熄火后爆燃的现象。对燃机相关系统及控制逻辑进行检查分析后,判断事故原因为燃机熄火后通过吹扫系统进入燃烧室的残余燃油过多导致复燃,采取修改熄火转速、吹扫系统逻辑等措施后成功处理了此缺陷。

索拉T70利旧透平压缩机组安装调试

南海L气田是其所在海域的枢纽平台,在保证气田自身生产的同时,肩负着为周边两个气田装置产出天然气越站外输的任务。随着气田井口产量的提高,对气田外输能力的要求也随之提高。为降低海上油气田开发投资,提出将海上其他气田的两台闲置索拉T70透平压缩机组拆移到L气田继续服役,通过制定完整的利旧机组安装调试方案,实现机组的结构再组装、状况模拟、控制系统适配等,实施海上平台大型设备整体利旧的工程案例。

微型燃气轮机冷热电联产系统经济性分析

建立了微型燃气轮机冷热电三联产系统经济性分析的数学模型。以满足某建筑冷热电负荷为例,与现有的冷热电分产系统进行了经济性比较,得出了三联产系统的经济性优势。分析了电、气价格对联产、分产系统年运行成本及联产系统投资回收期的影响,给出了电、气价格比与联产、分产年能耗比的关系。

某型燃气轮机水管路裂纹故障分析

本文阐述了某型燃气轮机运行过程中出现的水管路裂纹故障,通过对其进行系统性分析,采用故障树分析方法,对各底事件进行排查,从断口分析、成分分析、设计复查、实物复查和固有频率对比等方面进行分析,最终确定故障原因。通过改进翻边法兰设计和提高结构强度等措施完成故障排除,经验证合理有效。

MW级燃气轮机热力循环参数选取及应用方向探讨

QD11燃气轮机为MW级小档功率燃机,具有广泛的应用前景,已列入国家863计划中。MW级燃机具有功率密度大、变工况性能好等优点,在分布式能源系统中起着核心的作用,也是移动电站和战车动力发展的主要方向。通过总体参数分析方法,对QD11燃气轮机主要热力循环参数进行优化选取,确定最优参数在最佳增压比和最经济增压比之间,兼顾了整机的性能及可靠性,进而确定了整机气动参数,为后续开展型号研制奠定技术基础。

某型燃气轮机金属软管开裂故障分析

本文系统分析了某型燃气轮机金属软管开裂故障原因,通过采取故障树分析方法,从设计、制造、装配等方面对故障底事件开展排查,对金属软管开展断口分析、强度设计复查、表面检查、补偿能力分析等,最终确定了故障原因为网套强度不足、波纹管管材腐蚀及曲率半径不满足使用要求,导致内部波纹管强度裕度储备不足,造成疲劳损伤。