燃气轮机机组空气进口导叶控制逻辑分析

介绍了可调空气进口导叶(inlet guide vane,IGV)在燃气轮机控制中的作用及其逻辑控制原理,分析了IGV开度对燃气轮机转速、控制信号输出、排气温度、热通道温度等参数的影响。针对机组进入叶片通道温度控制模式后升负荷过慢的现象,通过分析逻辑控制曲线确定产生这一现象的主要原因是压气机空气流通量不足,根据排气温度、热通道温度随IGV开度变化而变化的特点,采取了调整IGV开度函数的燃气温度函数曲线等措施来解决机组升负荷缓慢的问题。

烟气再循环联合循环中燃气轮机温度控制方案

在部分负荷工况下,采用余热锅炉排气再循环与压气机进口导叶调节联合应用(EGR-IGVC)策略,可有效改善燃气轮机联合循环性能.但此策略若配合联合循环电站部分负荷工况中燃气轮机常采用的等T3(透平入口温度)-T4_(m)(透平排气温度最大允许值)温控方案,在较低负荷下会造成较大的底循环[火用]损失,底循环做功能力下降明显.提出了一种更适用于EGR-IGVC策略的等T3-T4_(m)-T4_(d)(透平排气温度设计值)温控方案,以PG9351FA型燃气轮机联合循环为研究对象,采用能量与[火用]分析方法,对比研究了EGR-IGVC策略配合两种温控方案时的联合循环部分负荷性能.研究结果表明,当环境温度为15℃,部分负荷率在80%负荷以上时,EGR-IGVC策略配合等T3-T4_(m)方案效果仍为最佳;在30%~80%负荷时,与配合等T3-T4_(m)方案相比,EGR-IGVC策略配合等T3-T4_(m)-T4_(d)方案可使燃气轮机效率提高0.15~0.47个百分点,余热锅炉[火用]损失减少0.51%(2.15 MW)以上.研究亦表明,当环境温度在0~40℃间变化时,采用等T3-T4_(m)-T4_(d)方案总能获得更高的联合循环效率,且随环境温度上升,部分负荷效率增幅更为明显.

进口导叶对斜流式叶轮级性能调节的数值研究

针对两种不同翼型的进口导叶,数值研究了导叶在不同开度下对超大流量系数斜流级内部气体流动的影响和调节特性,并预测了进口导叶与斜流叶轮耦合在不同导叶开度下的性能曲线。结果表明,进口导叶能有效扩大调节范围,使斜流压缩机能在更宽的工况范围内运行。导叶开度和翼型对斜流叶轮的气动性能产生影响,开度增大导致气体流动的不均匀性变大,而当开度增大到一定程度时,进口导叶的调节能力变差,对斜流叶轮气动性能产生负面影响。

燃气轮机压气机可调进口导叶技术浅析

压气机是燃气轮机的重要组成部件之一,其进口导流叶片(inlet guide vane,简称IGV)安装在第1级动叶前,用来控制进入第1级动叶前的气流方向。介绍了IGV的结构;简述了2种可调IGV的控制方式;分析了可调IGV对燃气蒸气联合循环性能的影响;列举了可调IGV技术的工程应用效果。结果表明,在联合循环机组中采用连续可调的IGV技术,可防止压气机在低负荷运行过程中发生喘振,还可在部分负荷时提高联合循环的总体热效率。

可调进口导叶离心压缩机叶轮性能快速预测理论研究

文章使用理论公式推导的方法,研究了带可调进口导叶时,对离心压缩机叶轮性能快速预测,得出了压比和体积流量换算公式,以及效率和体积流量换算公式。该方法可用于带有可调进口导叶离心压缩机变开度性能预测。

某型燃气轮机可调导叶转角液压伺服比例控制系统设计

某型燃气轮机可调叶片控制系统以伺服比例阀和伺服油缸作为控制机构。该系统在油田经历了近2000h的运行考验,可实现对可调导叶转角的闭环控制,性能优良,工作可靠,能够满足在油田环境下的工作要求;保证燃气轮机稳定工作。

轴流压气机可调进口导叶叶顶间隙的数值仿真

为了研究分布式能源燃气轮机可调进口导叶的叶顶间隙,以某型燃气轮机跨音速级的轴流压气机为研究对象,采用NUMECA软件对可调进口导叶的不同叶顶间隙方案进行了数值模拟,分析了可调进口导叶叶顶间隙的仿真方法,以及对压气机跨音速级性能的影响。结果表明:若忽略可调进口导叶的部分间隙,将减小压气机的堵塞流量,增大高负荷工况的效率;部分间隙的泄漏流增加了可调进口导叶叶顶区域的总压损失,增大了下游动叶的入口冲角,并改变了近堵塞工况时下游动叶内的激波结构。建议在三维仿真时,不可忽略可调进口导叶的部分间隙结构。

船用燃气轮机进口导叶自适应逆控制系统的设计与仿真

船用燃气轮机进口导叶(IGV)系统在机组甩负荷时,需要快速关闭以防止燃机超速。基于此控制需求以及被控对象的特性,采用基于先验知识的自适应逆控制(AIC),设计IGV控制系统以实现对其动态响应的控制。基于Simscape Fluids以及Multibody仿真环境,分别建立IGV电液驱动系统和机械执行机构的物理仿真模型;将模型导出至Lab VIEW,并利用Lab VIEW数字滤波器设计工具包,设计了自适应逆控制系统,并进行了仿真试验及结果分析。结果表明,所设计的自适应逆控制系统能满足控制需求。

船用燃气轮机动力涡轮可调导叶级的流场结构

基于耦合求解可压缩Favre平均Navier Stokes方程及Menter的Baseline(BSL)双方程湍流模型,本文对一个考虑可调导叶设计的船用燃气轮机变几何动力涡轮进行了全流场的三维粘性数值模拟。计算结果表明,采用可调导叶技术,涡轮各级热力反动度发生了明显变化;可调导叶级的流动特性变化更显著影响变几何动力涡轮的气动性能;选取具有良好冲角适应性和跨音速性能的可调导叶是船用燃气轮机变几何动力涡轮气动设计的一个关键技术。由此,根据数值计算结果,重点分析可调导叶级的气动特性及其流场结构。

MS6001燃气轮机机组进口导叶的控制

简要介绍了MS6001燃气轮机机组压气机可调进口导叶(VIGV)的控制。重点介绍了燃气轮机起动过程中出现的VIGV 3种不同开度的情况和带负荷时2种不同运行方式对燃气轮机背压的影响。

Solar T60型燃气轮机喘振故障的排除

通过海上平台Solar T60型燃气轮机喘振的故障排除案例分析,探讨燃气轮机日常维护维修和常见故障排除的一般方法,以开扩燃气轮机常见故障排除的思路。

带可调进口导叶离心压缩机的性能分析

以数值模拟的方式对某带可调进口导叶的离心压缩机级内部流动进行了分析研究。对计算得到的性能曲线及相对速度矢量图的分析表明,进口导叶正旋绕时性能曲线向小流量区移动,负旋绕时向大流量区移动;经最高效率点进入小流量区后效率下降较快;在进口导叶大安装角情况下,在大的流量范围内导叶区域均存在显著分离,大流量时短叶片吸力面前部有回流区,小流量时长叶片吸力面上发生分离。

某离心式压缩机可调进口导叶叶型研究

通过CFD软件NUMECA对带有可调进口导叶的离心式压缩机的首级进行全通道数值模拟。通过改进导叶叶型以满足离心压缩机流量调节性能的要求。结果表明,与原始叶型相比新叶型的耗功情况和效率变化不大,但调节范围扩大;弯叶型的流量调节能力高于直叶型,而且导叶弯度越大,调节范围越大。选取合适的导叶叶型有利于降低离心压缩机的运行成本。

离心式压缩机可调进口导叶研究综述

综述了国内外对离心式压缩机可调进口导叶的研究状况,概括性地分类介绍了目前研究热点中取得的成绩和面临的问题,并对相关问题进行了探讨。

重型燃气轮机IGV系统建模与故障仿真

重型燃气轮机是能源高效转换与清洁利用系统的核心动力装备。为确保重型燃气轮机的安全、稳定运行,以双连杆型进口导叶(IGV)系统为研究对象,进行分析建模与故障仿真研究。首先,对IGV系统进行机理分析,建立了液压驱动部分和机械传动部分的动力学模型。其次,基于模块化建模方法,在Simulink中搭建了非线性IGV系统仿真模型,并将IGV仿真模型输出与燃机电厂IGV历史运行数据进行对比。最后,对典型故障进行故障机理分析,分别建立了各类故障的动力学模型,并在Simulink中搭建了故障仿真模型。仿真结果表明,所建IGV系统模型能准确反映IGV角度跟随负荷的变化,与电厂实际运行数据一致;IGV系统故障模型与故障机理分析基本符合,具有较高的准确性。建模与故障仿真具有良好的研究前景,为燃气轮机IGV系统的动态分析和故障诊断提供了重要技术参考。

M701F型燃气轮机的在线运行负荷特性

分析了重型燃气轮机负荷特性的影响因素,提出了研究重型燃气轮机负荷特性的技术路线。基于此,针对某M701F型燃气轮机,以国际标准化组织(International Organization for Standardization,ISO)的标准条件为基准,由机组的在线运行数据获得其负荷特性曲线,并建立负荷特性的数学模型。考察该燃气轮机6 940组实际数据,得出结论:当折算基准功率不小于18MW时,其负荷特性数学模型的最大相对误差不超过5.73%。

浅谈低温压缩机可调导叶设计

基于设计理论和经验,对一台兆瓦级低温离心压缩机可调导叶从结构设计、防卡涩设计、叶片设计、材料选择、执行器选型等方面阐述了设计要点和注意事项。其结构设计合理,设计方案可行。

特种车辆燃气轮机技术与热力学特性研究

本文针对我国高机动性运载车辆燃气轮机的缺乏,介绍了国外研究的概况和发展趋势,以设计的特种车辆燃气轮机为对象,阐述车辆燃气轮机的主要结构与技术,以粒子分离器、可调导叶涡轮等特有部件为例进行热力学特性计算与分析,为特种车辆燃气轮机系统的研究与开发提供了可行的途径。

可调进口导叶数据库开发及性能快速预测研究

本文开发了可调进口导叶性能数据库,研究了带有可调进口导叶时压缩机性能的快速预测,并开发了对应的计算程序。可用于带有可调进口导叶时,离心压缩机不同开度性能曲线的快速预测。

离心压缩机进口可调导叶尾缘自诱导吹气数值研究

设计一种可进行尾缘自诱导吹气的可调导叶,减弱动静干涉效果,降低叶轮所受气动载荷,提高叶轮的安全性.该结构通过压差作用,调控导叶尾缘流动现象,补偿导叶的部分尾迹,并以某带有进口可调导叶的离心压缩机为例,采用数值方法予以验证.结果表明,在0°开度下结构内流动不明显.随着开度增加,壁面分离加大,在导叶的面上压差加大,使槽道内部自诱导流动加强.在较低增加叶根尾迹强度的条件下,改善了导叶中部、顶部尾迹分布形式,使纯尾迹减弱为弱尾迹,使叶轮气动载荷降低.同时无外部补气,自诱导结构对机组外特性几乎无影响.