氦气轮机装置的高温材料

1前言德国、俄罗斯、南非、日本等一些国家从20世纪70年代起开展了HTGR-GT发电装置的研究工作。2004年,我国正式启动与10 MW的HTGR直接连接的闭式循环氦气轮机装置的研制。中船重工第七○三研究所承接了“高温气冷堆-氦气轮机直接发电试验项目”中的研制和生产氦气轮机工作。20     

高温气冷反应堆核电站紧凑型热交换设备的设计和研究

正据《Теплоэнергетика》2013年7月刊报道,核电站的建造最优先考虑发电的高效率(约50%)。在这方面,配备氦气轮机装置和氦气载热介质高温反应堆的核装置很有前途。机械制造设计局的专家对高温气冷反应堆核电站紧凑型热交换设备进行了成功的设计和详细的研究。将高温气冷反应堆和氦气轮机装置一起组成一回路的核电站设计必须以利用氦气循环高效的热交换设备为先决条件。提供了最佳热交换表面选择的分析和计算-试验研究的结果。并分析研究了回热器、端部冷却器和中     

氦气轮机高温气冷堆(GT-HTGR)

氦气轮机高温气冷堆(GT-HTCR)就是在一回路直接采用氦气闭式循环燃气轮机(CT)的高温气冷核反应堆(HTGR)；氦气既是核反应堆的冷却剂，又是闭式循环燃气轮机的工质；这个闭式循环燃气轮机通常由高、低压压气机、涡轮、预冷器、间冷器、回热器组成，并采用电磁轴承。选择氦气为工质，是因为氦气具有很高的比热和导热系数，同时又是惰性气体。     

高温气冷堆氦气轮机性能的初步研究

结合了模块式高温气冷堆与气体透平循环技术的高温气冷堆氦气轮机循环是核电领域中的全新概念,为高核电的安全性和经济性提供了新思路,具有很强的竞争优势。首先对高温气冷堆氦气轮机进行了初步研究,表明氦气轮机叶片级数多,叶片高度低。然后应用商业软件NUM ECA对平面叶栅在相同的进出口条件下分别以氦气和空气为工质进行了二维数值模拟计算,并进行了流场分析,揭示了氦气轮机与燃气轮机的区别。     

用于支撑HTR_10GT氦气轮机的磁力轴承设计研究

介绍了10 MW高温气冷堆氦气透平发电项目(HTR -10GT)磁力轴承的设计原理及技术特点,给出了磁力轴承的详细结构设计及关键设计参数.氯气轮机转子采用立式一体化布置的结构方式,由两个径向磁力轴承和一个轴向磁力轴承支撑.轴向磁力轴承的设计承载力为9.800 kN,气隙为0.7 mm.径向磁力轴承的设计承栽能力为1.9...     

闭式循环高温气冷堆氦气轮机的性能优化

1前言高温气冷堆氦气轮机是将氦气轮机与模块式高温气冷堆相结合,利用高温气冷堆产生的高温氦气直接推动涡轮做功进行高效率发电。与目前的蒸汽轮机相比较,氦气轮机发电系统结构紧凑,都安装在一回路压力边界内,采用中间冷却和回热等技术后热效率高。氦气的比热容大(约为空气的5     

基于He-N2混合工质的闭式Brayton循环系统及设备的优化设计

对以He-N_2混合气体为工质的闭式Brayton循环系统进行了优化分析,获得循环最高效率下系统各组成设备的性能参数。以此优化结果为目标,设计了轮机和换热器的初步方案。以纯氦气工质时轮机和换热器的成本为基准,利用设备成本与几何参数之间的近似关系,获得不同氦气摩尔分数下轮机和换热器的相对成本。通过Brayton循环中轮机与换热器的成本权重分配,得到不同氦气摩尔分数下Brayton循环的相对总成本。结果表明:当氦气摩尔分数为50%～60%时,存在一个相对总成本的最小值,与纯氦气时相比,其相对总成本降低了12%左右,这对于闭式Brayton循环系统工质的选择具有一定的指导意义。     

新型布雷顿循环氦气轮机发电系统设计及验证

以功率不低于100 MW的新型布雷顿循环氦气轮机发电系统为研究对象,通过敏感性分析确定了涡轮入口温度、部件效率、压比、堆芯入口温度等主要参数对性能的影响,并开展了总体性能计算、总体结构设计和模化部件试验验证。结果表明:设计的发电系统输出电功率119 MW、发电效率高达47.54%,循环经济性好;最大直径仅5.7 m,相比于传统动力形式的换热设备,结构更紧凑。     

熔盐堆间冷回热式氦气轮机热力循环效率分析

设计基于熔盐堆的间冷回热式氦气轮机循环系统并建立数学模型,介绍以布雷顿循环为原理的系统运行流程.使用控制变量法分析了关键因素:压缩机/透平效率、回热器性能、温比、低压压缩机入口压力对系统总效率的影响.分析结果表明:相较于压缩机效率,同幅度的透平效率提升使系统总效率值更高;换热端差和流动阻力都为系统的循环带来了一定程度的...     

风能发电和风轮机

风能是一种取之不竭、用之不尽、随处都有的清洁能源。风力发电与太阳能发电、地热发电、海洋能发电、氢能发电、可燃冰发电等相比，技术已经成熟，将成为二十一世纪最主要的可再生清洁能源。文章介绍了风力发电的基本情况、风轮机设计方法，给出了一些典型风能机的设计方案。作者建议，为了开发风轮机，工厂可以采用技术合作的方式，先期开发一批性能优良的桨叶模型和它们的动力特性曲线。     

高温气冷堆氦气透平循环工质的热物性

在高温气冷堆氦气透平直接循环中,氦气既是堆芯的冷却剂,又是循环工质。氦气热物性数据来源多样且互相不一致,对目前应用较多的5种氦气热物性参数计算方法进行了比较分析。     

燃机选型分析

燃机发电作为占世界发电量1／5的发电方式,在世界工业发展中占据不可替代的地位,E级、F级燃机为中国燃机的主力机级,现对两种机级的性能、经济性以及电厂选级进行对比,指出无论从燃机本身的性能,还是燃气一蒸汽联合循环的性能,F级燃机均优于E级燃机,并介绍现今世界前沿的G级燃机一些睛况。     

蒸-燃联合循环与燃-燃联合循环的模拟和对比

蒸汽-燃气联合循环装置由于其较高的发电效率而被广泛应用于各大、中型电厂。然而,在微小型燃气-蒸汽发电装置中,蒸汽轮机的应用无疑使得装置体积和成本费用大增。因此,本文提出在小型分布式发电装置中,采用环境压力吸热燃气轮机循环（APGC）装置来替代蒸汽轮机装置吸收燃气轮机排出的废气能量,组成燃-燃联合循环,增加系统本身的做功能力和效率,达到节能、减少燃料消耗的目的。本文从热力学第一定律和第二定律出发,基于ASPENPLUS软件分别建立了燃-燃联合循环、蒸-燃联合循环模型,比较分析了两种循环装置在能量质量和数量上的利用程度。结果表明：燃-燃联合循环装置的效率较高,这在要求能源高效利用的今天具有一定的理论意义。     

燃用超低热值燃料的燃气轮机及其热力分析

提出一种基于催化燃烧方式利用超低热值燃料的方法,介绍超低热值燃料催化燃烧燃气轮机的结构组成和原理并分析技术关键点,实验验证超低热值燃料稳定催化燃烧的可行性;并以百千瓦级功率为例进行燃气轮机热力循环计算和分析,验证燃用超低热值燃料燃气轮机装置可以实现,且可以发出有效功,为燃用超低热值燃料燃气轮机系统的研制开发提供切实可行的方法和依据。     

Engineering design and exergy analyses for combustion gas turbine based power generation system

This paper presents the engineering design and theoretical exergetic analyses of the plant for combustion gas turbine based power generation systems. Exergy analysis is performed based on the first and second laws of thermodynamics for power generation systems. The results show the exergy analyses for a steam cycle system predict the plant efficiency more precisely. The plant efficiency for partial load operation is lower than full load operation. Increasing the pinch points will decrease the combined cycle plant efficiency. The engineering design is based on inlet air-cooling and natural gas preheating for increasing the net power output and efficiency. To evaluate the energy utilization, one combined cycle unit and one cogeneration system, consisting of gas turbine generators, heat recovery steam generators, one steam turbine generator with steam extracted for process have been analyzed. The analytical results are used for engineering design and component selection.     

高温燃料电池_燃气轮机混合发电系统性能分析

针对 高温燃料电池系统的高效率、环保性以及排气废热的巨大利用潜能,将其与燃气轮机组成混合装置进行发电是未来分布式发电的一种极有前景的方案。文中对高温燃料电池及混合循环系统作了简介,并对两种典型的高温燃料电池－燃气轮机混合循环发电系统进行了性能分析,这将为我国高温燃料电池－燃气轮机混合循环系统的研制提供参考。     

复杂循环燃气轮机装置在舰船中的应用

叙述了ＷＲ－２１中间冷却回热式燃气同和基于燃气轮机的燃蒸联合循环动力装置的研制和应用情况。简要介绍了前苏联,美国和英国在这方面所做的工作。指出,作为两种高效节能的动力装置,ＷＲ－２１和ＣＯ－ＧＡＳ装置具有一系列的优点,它们是应用于军舰和商船的较为理想的动力装置。     

多燃机电厂的负荷分配优化

燃机电厂基本都要承担电力调峰任务。对于多台燃机并存的电厂，电力负荷在机组间的分配合理与否直接关系到电厂运行的经济性。本文采用简单解析分析和实际案例测算相结合的方法．研究了多燃机电厂的负荷分配优化问题．重点讨论了两套PG9171E型或PG9351FA型燃气轮机单循环。或两套S109E或S109FA联合循环发电系统。结果表明。当各单机负荷可大于一定值时．机组间平均分配负荷．则电厂的热经济性最佳；否则．非均匀分配负荷．总热效率较优。这一定值与燃机部分负荷特性密切相关。本文的结果对指导多燃机电厂的实际运行具有参考价值。     

Comparative exergoeconomic analyses of the integration of biomass gasification and a gas turbine power plant with and without fogging inlet cooling

Inlet cooling is effective for mitigating the decrease in gas turbine performance during hot and humid summer periods when electrical power demands peak, and steam injection, using steam raised from the turbine exhaust gases in a heat recovery steam generator, is an effective technique for utilizing the hot turbine exhaust gases. Biomass gasification can be integrated with a gas turbine cycle to provide efficient, clean power generation. In the present paper, a gas turbine cycle with fog cooling and steam injection, and integrated with biomass gasification, is proposed and analyzed with energy, exergy and exergoeconomic analyses. The thermodynamic analyses show that increasing the compressor pressure ratio and the gas turbine inlet temperature raises the energy and exergy efficiencies. On the component level, the gas turbine is determined to have the highest exergy efficiency and the combustor the lowest. The exergoeconomic analysis reveals that the proposed cycle has a lower total unit product cost than a similar plant fired by natural gas. However, the relative cost difference and exergoeconomic factor is higher for the proposed cycle than the natural gas fired plant, indicating that the proposed cycle is more costly for producing electricity despite its lower product cost and environmental impact.