间冷循环燃气轮机低压工作线及影响因素分析

为详细掌握间冷循环燃气轮机的工作特性及实际运行过程中低压工作线的变动,考虑空气系统引气、压气机出口漏气对流量连续的影响,引入压气机与涡轮及相邻涡轮间的流量比例系数,理论推导间冷循环燃气轮机低压工作线方程,得到影响低压工作线的典型因素。开展间冷循环燃气轮机低压工作线在典型影响因素下的变动机理分析,不同于高压工作线变动分析采用等换算转速条件,低压工作线变动分析采用等高压转子增压比条件更为合理。依据间冷循环燃气轮机长期运行后典型影响因素的变化,获得间冷循环燃气轮机低压工作线的具体变动结果,即高压压气机效率降低、高压涡轮效率降低、高压涡轮导向器面积增加、间冷器性能衰减及二次水温度升高等会导致低压工作线升高,低压压气机效率降低、低压涡轮效率降低、低压涡轮导向器面积增加、低压出口漏气量增加及大气温度增加等会导致低压工作线降低。

间冷循环燃气轮机集成仿真及优化匹配方法

考虑到舰船燃气轮机的运行特点,对船用燃机进行间冷改造是获得大功率、低油耗动力装置的有效途径。本文基于集成仿真方法,建立间冷燃气轮机的Simulink/AMESim集成仿真模型。基于该模型,研究了间冷循环燃气轮机与间冷系统的匹配问题以及淡水流量和海水流量对间冷燃气轮机性能的影响规律,给出了最优的淡水流量与海水流量及燃机运行在不同工况时的三通阀调节规律。研究表明:通过间冷系统与燃气轮机的优化匹配,可以获得综合性能更优的间冷燃气轮机;在非设计工况时,阀门调节规律对燃机稳定运行有着较大影响。

海洋环境条件对船舶间冷循环燃气轮机性能的影响

针对未来大型船舶活动海区的海洋环境特点,分析了外界空气温度、海水温度、空气湿度、空气盐度、海水盐度等对船舶间冷循环燃气轮机的性能影响。研究结果表明,外界空气温度对间冷循环燃气轮机性能影响最大,随着外界空气温度的升高,间冷循环燃气轮机的进口空气流量、输出功率和效率均有不同程度的下降;随着海水温度的增加,机组效率和功率均下降,但影响不大;大气湿度在常温下影响较小,但在高温环境条件下不容忽视,空气盐度、海水盐度也会在一定程度上影响间冷循环燃气轮机的性能。

基于MATLAB/GUI的间冷循环燃气轮机的仿真评估软件开发设计和使用策略研究

本文编制了间冷循环燃气轮机热力循环计算软件,在已知热力循环计算条件和热力循环过程参数下,用户可以用该软件计算得到间冷循环燃气轮机的总体性能参数,并做了海水温度变化、机上中间冷却器间冷度变化、机外中间冷却器间冷度变化、乙二醇水溶液流量变化、大气温度变化对间冷循环燃气轮机的影响分析,在此基础上,运用改进的粒子群优化算法又分别编制了以循环效率最优为目标、以输出功率最优为目标及两者最优为目标的优化软件,并得到了达到优化目标时所应取得热力循环过程参数值,从而为实际间冷循环燃气轮机设计、运行和性能优化提供技术参考。

燃气轮机间冷器结构改进试验研究

为了分析间冷器翅片高度、翅片厚度、隔板厚度等结构参数对换热性能的影响,根据船用间冷循环燃气轮机长期工作在海洋环境的性能要求及结构特点,初步设计了机上间冷器,并对其进行了试验验证。根据前期验证结果,对间冷器结构进行了迭代改进。结果表明:在一定范围内,翅片高度增加导致换热效率降低和总压恢复系数增大;翅片厚度增加,导致换热效率提高和总压恢复系数减小;隔板厚度增加导致换热效率降低。