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。

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。

联合循环机组汽轮机深度滑参数停机

在燃气-蒸汽联合循环(联合循环)机组上实行汽轮机深度滑参数停机(深度滑停)尚缺乏成功先例。通过在GE9F级分轴式联合循环机组上完成汽轮机一次深度滑停试验,使汽轮机缸温降到253℃,效果良好。探讨了在联合循环机组上实行深度滑停的特点与制约因素,认为只要充分发挥联合循环的自身特点,操作得当,在联合循环机组上也能有效地实施汽轮机的深度滑停。

燃煤燃气-蒸汽联合循环关键技术的研究

介绍上海发电设备成套设计研究所在整体煤气化燃气 -蒸汽联合循环 ( IGCC)和第二代增压流化床联合循环 ( PFBC)关键技术方面的研究概况。图 7表 1参

HAT循环的一种改型──CHAT循环

本文介绍了ＨＡＴ循环的一种改型ＣＨＡＴ循环．该循环属于再热型的ＨＡＴ循环，并在文中对ＣＨＡＴ循环的特点进行了简要介绍．

APGC燃机与燃料电池复合发电系统性能分析

基于新型环境压力下吸热燃气轮机循环APGC(ambient pressure gas turbine cycle),提出了APGC燃气轮机和常压固体氧化物燃料电池(SOFC)组成的复合发电系统.利用商业软件Aspen plus,建立了APGC燃气动力装置以及常压SOFC的数值分析模型.以西门子公司生产的120 kW燃料电池结构及设计参数作为分析基础,探索了APGC燃气轮机和SOFC组成的常压SOFC/APGC复合发电系统的性能.研究结果表明:复合装置的发电效率可以达到66.5%,显示出复合发电性能的优势.

燃煤气的闭式 STIG 循环的热力学分析

本文将煤气化技术用于闭式注蒸汽燃气轮机循环，对以煤气化产物为燃料的闭式注蒸汽循环进行了热力学分析，并与燃煤气的开式ＳＴＩＧ循环做了比较，同时分析了回收水量的影响因素。

微型燃气轮机向心透平的性能试验

对某向心透平进行了总体气动性能试验、导向器流动特性试验以及级环境下的数值模拟，分别对数值计算结果与试验结果作了对比，分析了导向器叶片出口气流落后角的影响因素及其损失状况．结果表明：无论是总体气动性能，还是导向器流动特性，数值计算结果与试验结果都吻合良好；导向器出口马赫数及相对尾缘厚度对其气流落后角有影响，当马赫数小于0．9时，气流落后角变化平缓，而马赫数高于0．9时气流落后角变化剧烈；导向器出口马赫数在0．9～1．2，速度系数在0．975以上，能量损失系数低于5%，有助于提高级效率．

注蒸汽燃气轮机最佳注汽量的研究

文中首先从部件的热平衡角度出发对注蒸汽燃气轮机（ＳＴＩＧ）循环进行了热力学分析，建立了相应的热力过程计算模型，在压比π＝８～４８，透平进口温度ＴＩＴ＝９００～１３００℃的宽广范围内对ＳＴＩＧ进行了性能模拟，对最佳注汽量和性能之间的关联进行了广泛深入的研究。

有无后冷器的微燃气轮机HAT循环性能比较

基于某80kW微燃气轮机回热循环改造工作,比较了有后冷器和无后冷器的HAT(Humid Air Turbine)循环性能和需要增加的换热器面积。研究结果表明,对于所研究的微燃气轮机,有、无后冷器的HAT循环系统折合效率和折合输出功相当,与有后冷器的HAT循环相比,无后冷器的HAT循环湿化器更高,体积更大,但是由于省掉了后冷器,其总换热面积(后冷器、湿化器、省煤器换热面积之和)更小,即意味着其投资更低,且无后冷器的HAT循环系统结构更简单,将使系统更加紧凑且控制更容易。

微型燃气轮机圆筒原表面回热器的性能试验研究

对微型燃气轮机圆筒形原表面式回热器的传热与流动性能进行了试验研究.利用计算机控制检测传热性能试验台对该回热器在①两侧流量相等、改变两侧温度及②固定两侧温度,改变系统质量流量的情况下进行了传热性能和阻力性能试验.结果表明:随着质量流量的增加,回热器的传热系数增大,传热量逐渐增加,回热器的两侧压降也增大;在等流量时,回热器两侧的压降有所不同,高压低温侧压降比低压高温侧压降大,但低压高温侧压降增加较快,因此在设计回热器时必须重视两侧压降的变化情况,根据试验结果得出了传热和阻力随工况改变的变化趋势.

微型燃气轮机表面式回热器的应力分析

应用ANSYS软件,对100kW高效紧凑式微型燃气轮机用表面式回热器进行了应力分析,验证了选用的换热片材料(0Cr18Ni11Nb)的可靠性.结果表明:温度载荷所产生的热应力是应力中的主要部分,温度每升高50K,应力增大6MPa;换热片设计成燃气通道截面积大于空气通道截面积时具有最高的强度.

氦气轮机发电系统动态仿真模型

采用一维流动与传热模型对氦气轮机发电系统的涡轮机、压气机、换热器、阀门、管道以及轴转速模型进行模拟,采用MATLAB编制了氦气轮机闭式循环系统的动态计算程序。采用该程序计算分析了氦气轮机系统电网负荷丧失事故工况以及主换热器换热量减少瞬态工况下氦气轮机发电系统氦气流量、温度、轴转速、功率以及压气机喘振裕度等参数的变化。结果表明,计算结果与理论分析符合较好,本文建立的模型可以反映氦气轮机发电系统的动态过程。

波纹板换热器板间流动与传热的有限元计算分析

通过有限元法计算了波纹板式换热器板间温度场与速度场分布情况。对八种板型进行了计算 。

内可逆闭式布雷顿循环的功率密度优化

以功率密度——循环输出功率与最大比容之比——作为优化目标。用有限时间热力学方法 ,对恒温热源条件下内可逆闭式燃气轮机循环的高、低温侧换热器的热导率分配进行了优化。由数值算例给出了循环的一些主要特征参数对热导率最优分配和最大功率密度的影响 ,以及功率密度最大时的最佳热导率分配与最佳压比之间的对应关系。

第三讲 燃气蒸汽联合循环与双流体循环

近25年来,燃气轮机在世界各国的工业领域己获得了相当广泛的应用.随着燃气轮机燃气初温的提高和机组功率的增大,如何合理地利用其排气余热,以进一步增高机组的功率,改善其热功转换效率或热利用率,则是世人共同关注的课题.燃气蒸汽联合循环以及目前正在开发中的双流体循环——燃气轮机回注蒸汽的程氏循环和在燃气轮机的压气机出口喷水蒸发的回热循环,正是这种技术发展的代表,前者已经发展成熟,取得了巨大的经济效益,后两者正在加紧研究之中,而程氏循环已有应用实例和正式产品.本文将对燃气蒸汽联合循环与双流体循环的特性及其发展现状,作比较详细的介绍,供读者分析参考.

复式波纹板型一次表面回热器传热及阻力特性的研究

采用单吹瞬变法对自行设计的3种CU型一次表面回热器的传热与阻力特性进行了试验研究．建立了数学模型，由数值解求得流体的出口温度与时间及传热单元数NTU间的函数关系．通过配比，获得了换热表面在测定工况下的NTU值．在紧凑式回热器常用的Re=200～800范围内，获得3种CU表面的j因子和f因子的试验关联式．换热面当量直径仅为1．35～1．48mm，属微小尺度，交错角为52．5°～67．5°．采用综合评价因子j／f对3种表面的性能进行了分析，结果表明1号试件表面具有较佳的性能．经误差分析，所提供的实验关联式的拟合误差不大于16％，具有足够的工程精度．

具有等熵压缩、膨胀过程的闭式燃气轮机回热循环有限时间热力学性能

本文研究恒温和变温热源条件下具有等熵压缩、膨胀过程的闭式燃气轮机回热循环有限时间热力学性能，导出两种情况下的功率输出和热效率与循环压比间的关系，由此可得最佳功率、效率特性．对于给定的热源条件，回热对循环功率有很大影响，这一结论与经典的分析明显不同．分析中计入了工质与高、低温热源间换热器和回热器的热阻损失．当不计高、低温侧换热器的热阻损失时，本文结果与经典结论一致．

俄罗斯先进燃气-蒸汽联合循环技术的发展

介绍了俄罗斯大型燃气轮机的发展、联合循环机组的设计开发以及联合循环电站的建设情况 ,以便供国内了解和在今后联合循环电站建设时选用。

一次表面回热器瞬态响应特性的数值分析

基于能量守恒原理,根据一次表面回热器(PSR)的结构、流动特点,导出它的瞬态温度变化物理模型和数学方程式。研究温度和流量发生阶跃变化时PSR的响应特性,还分析了PSR波纹板片的数目n、波纹板片的长度L、宽度W和厚度等各几何参数以及波纹通道的形状对温度响应时间的影响。比较研究表明,由于PSR的固体壁面时间常数远小于板翅式和管壳式换热器。因此,这种轻重结构的换热器响应特性明显优于常规热交换器,非常适用于那些要求机动多变、灵敏反应的舰船燃气轮机或车用内燃机等动力装置。