掺氢比例对氢混天然气燃气轮机运行特性影响的研究

采用模块化的建模方法建立燃气轮机的变工况特性预估模型,对氢气掺混比为0~100%时燃气轮机在不同负荷下的运行参数、部件运行特性及机组能耗进行了计算分析。结果表明：氢气掺混比的提升将使压气机进气量下降,喘振裕度减小;但由于压比的提升,透平有效比焓降提高,机组功率增大,且在高氢气掺混比下燃气轮机的发电效率得到提升,相比于纯天然气工况,10%,20%,40%,100%氢气掺混比下燃气轮机满负荷的发电效率可分别提高0.03%,0.06%,0.14%和0.86%。     

不同运行方式下燃气轮机部分负荷性能的比较

本文结合某型号电站用燃气轮机,计算并分析比较了在改变燃料流量、利用压气机可调导叶,以及压气机级间放气等三种变负荷调节方式下,两个部分负荷时的机组性能参数。此外,本文还计算分析了该燃机在增大循环压比或／与增加透平进口温度时的潜力。从而为电站中燃气轮机变工况运行方式的选择提供了有意义的参考     

西门子公司V94.3燃气轮机冷却空气信息推测

作为建立燃用低热值合成气的燃气轮机变工况模型的一个关键步骤，对西门子V94.3燃气轮机冷却空气参数及其分配进行了研究，试图从公开发表的燃气轮机功率、压比、排气温度、三亿透平初温等数据中推测出冷却空气量的分配规律。计算和推测所得到的冷却空气参数和分配规律与燃机净功率以及ISO温度基本吻合。     

带有冷气掺混的三级透平气动性能数值研究

借助NUMECA数值仿真软件,以某型燃气轮机的三级透平作为计算模型,对其在冷却气体掺混前后的流场进行了数值模拟。考虑到工质物性的影响,采用了变比热高温燃气作为计算工质。同时,针对燃气轮机透平进口的变工况问题,选取不同的透平进口总压值进行数值计算。结果表明,冷却气体的加入使得级损失增大,每列叶片流道出口速度或相对速度减小,下游叶片进口气流角减小;在三级透平冷气掺混时改变进口总压值,每列叶片流道的进口气流角几乎不变,除第三级动叶的激波损失与尾迹损失增大外,其余叶片流道的能量损失变化不明显。     

微型燃气轮机变工况运行方式研究

主要探讨了微型燃气轮机的变工况运行方式。指出微型燃气轮机系统中由于采用了整流逆变电力电子装置,不仅可采用变转速运行方式,同时由于其转速完全不受负载特性的影响,因此可按效率最高的最佳转速线运行。与无回热器的燃气轮机不同,由于受回热器的影响,其最佳转速线应为透平进气温度最高点所对应的转速线。同时提出了若压气机变工况调节存在采用可调静叶的可能性,则系统效率将有显著增加,并对此进行了详细计算。     

分体式燃气轮机的变工况性能分析

采用商业软件Thermoflex对分体式燃气轮机进行模拟,建立了系统的性能分析模型,分析指出压气机转速、透平转速和燃气初温是影响系统变工况性能的主要因素,并对转速和燃气初温变化时系统的输出性能进行了计算分析.通过和共轴燃机的比较分析,得出了分体式燃气轮机的性能潜力.     

基于燃气轮机变工况的IGCC系统特性研究

燃气轮机是IGCC系统中的关键部件,其性能变化直接影响到整个IGCC系统。本文利用Thermoflex软件建立200MW级IGCC系统模型,主要分析燃气轮机在40％～100％负荷下的IGCC系统变工况特性。通过燃气轮机初温及其压气机进口可转导叶IGV变化,分析了燃气轮机实现降负荷调节方式,并从系统角度出发,研究了基于燃气轮机变工况的IGCC系统主要性能参数的变化。本文的研究结果对未来IGCC电站的设计和运行具有一定的参考价值。     

燃气-蒸汽联合循环变工况调节方案对比分析

针对现存PG9351FA燃气轮机对应的燃气-蒸汽联合循环,分析了3类调节方案下燃气轮机循环、蒸汽轮机循环和联合循环的变工况特性.结果表明:针对基准机组,采用IGV调节方案不利于燃气轮机循环高效运行,但有利于联合循环运行;调节方案对蒸汽轮机循环的影响大于燃气轮机循环,故联合循环效率最高的调节方案为尽量维持T4在透平出口极限温度运行,该方案对应联合循环效率在低负荷下比IGV T3-F方案对应联合循环效率提升2%以上;为了变工况运行最佳,应尽可能采用IGV调节方案并且在较高蒸汽轮机循环效率下运行.     

燃气轮机变工况对IGCC系统性能的影响

采用成熟的商业软件Thermoflex对拟在国内建设的200 MW等级IGCC示范机组进行模拟,并对其进行物质和热平衡的核算.降负荷过程中采用目前联合循环燃气轮机较为常用的IGV(压气机进口可转导叶)调节等T3(透平前温)的调节方式,分析了这种调节方式下燃气轮机负荷率对T3、T4(排气温度)、QGe(燃气轮机排气流量)系统的效率、功率、燃料量和蒸汽侧主要参数的影响,得到了IGCC系统变工况特性及各主要参数变化的一般规律,对系统在变工况时的安全性和经济性进行了必要的分析.结果表明:调节方式直接影响系统的变工况性能,在IGCC系统变工况的过程中为了保证系统的经济性和可靠性,尽量使燃气轮机在IGV调节的范围内调控.     

环境温度对微型燃气轮机运行特性的影响研究

为了研究环境温度对微型燃气轮机关键部件与系统全工况运行特性的影响规律,针对100 kW级微型燃气轮机,通过模块化的建模方法建立了全工况计算模型,在环境温度-30~40 ℃、转速在75%~100%工况下,对机组与关键部件的运行特性进行了计算和分析。结果表明：随环境温度下降压气机压比与流量显著升高;燃气初温降低,回热器换热性能与压损均降低,机组功率、回热度与发电效率得到提升;当环境温度降低使机组功率高于设计功率时,随功率增加发电效率下降。     

增压流化床联合循环商业示范电站变工况性能的研究

主要研究100MWe等级的PFBC商业示范电站偏离设计工况点和变工况运行的稳态性能，包括流化床锅炉内部变量在内的主要参数改变对电站性能的影响，蒸汽和燃汽部分对发电的分别贡献和相互匹配协调，以及负荷变化时预测系统能够达到的出力。     

空冷汽轮机低压排汽面积选择和变工况特性分析

根据我国西北某地区的典型环境温度对600MW直接空冷机组的低压末叶片进行优化,得到合理的低压排汽面积,同时根据末级叶片的设计特点对其变工况特性进行分析,从而对620mm末叶片的变工况性能有一定了解。分析结果表明,设计背压为15kPa.a时,末叶片采用620mm比较合适;采用专用强化叶型、控制反动度、控制攻角等方法的620mm末叶片可以有效保证空冷机组变工况安全高效运行。     

空冷汽轮机低压末级变工况设计

采用CFD技术对空冷汽轮机低压末级进行全三维变工况设计，掌握了空冷机组末级动叶的变工况运行时的流动情况，对因高背压产生压力面流动分离进而引发颤振的机理有了一定了解。分析结果表明，采用专用强化叶型、控制反动度、控制攻角等方法可以有效保证空冷机组变工况安全高效运行。     

船用分轴燃气轮机主要部件变工况性能的初步研究

建立燃气轮机大负荷范围、准确的变工况模型是燃气轮机热力系统建模研究的一个重要方向。其难点之一在于如何获得准确的部件变工况性能曲线。由于各种原因,一般研究人员只能获得少量的燃气轮机运行数据,因此如何利用这些数据获得准确的部件变工况性能曲线就成为需要解决的问题。在这种情况下,作者以某船用分轴燃气轮机为研究对象,利用少量运行数据对燃气轮机部件变工况通用解析解进行修正,并利用拟合的方法得到了大负荷范围内该燃气轮机主要部件较为准确的变工况性能曲线及其表达式。     

联合循环电站在线性能计算及分析诊断

采用理论分析与历史运行数据相结合的方法进行联合循环电站的变工况性能计算,根据计算结果判断各系统性能是否下降,并在分级故障的基础上利用基于BP算法的灵敏度分析法对引起性能下降的原因进行在线诊断,以积累联合循环电站的运行经验和提高管理水平。     

Off-design performance evaluation of Hassi R’Mel ISCC power plant

The paper presents a thermodynamic analysis of an existing ISCC power plant when running at off-design operation conditions. The off-design regime is due to changes in air temperature and DNI. The analysis is based on the results of calculations performed by the flow sheet programme ‘Cycle-Tempo’. For off-design modelling, some reasonable assumptions are adopted in regard to the operations of the turbomachines and heat exchangers. The power plant performance is examined when it is running following the operation strategy ‘saving mode’. The complementarily between the solar field and the duct burners (DBs), and the operation of the power plant, in terms of hourly net electricity output and thermal efficiency, are analysed on two representative days, a summer day and a winter day. The key parameters in the study are essentially the HTF mass flow rate, DB fuel consumption, thermal energies supplied by the solar field, and the DBs.     

整体煤气化联合循环系统中燃气轮机的变工况特性

采用ThermoFlex软件建立了200 MW级整体煤气化联合循环(IGCC)系统模型,从系统的角度研究了200 MW级IGCC系统中燃气轮机的变工况特性.详细讨论了在3种调节方式下,燃气轮机负荷、整体空分系数(Xas)、氮气回注系数(Xgn)和大气环境条件对系统性能的影响.结果表明:随着燃气轮机负荷的降低,在压气机进口可转导叶(IGV)不调时,燃气透平初温(T3)和燃气透平排气温度(T4)均呈下降趋势;在等T3调节时,T4先升高后降低,转折,最在80%负荷时;而在等T4调节时,T3先缓慢降低,而后快速降低,转折点在70%负荷时.在等T3调节时IGV可关闭的角度比等T4调节时的小.当Xas和Xgn增大时,系统发电效率降低.IGV可调的变工况性能比IGV不调时好.随着大气温度的升高,燃气轮机功率和系统功率均下降.当Xas=0.3时,燃气轮机功率和系统功率均随Xgn的增大而增加.     

针对汽机热力系统在线性能监测平台的设计

燃煤电站中汽轮机的性能监测主要是通过对系统热平衡分析来实现,因而测点的准确性和可靠性就显得尤为重要。然而由于在线测量数据的质量往往不能满足性能监测要求,导致分析结果不够准确。针对某新型1 000 MW汽机热力系统采用一种基于性能仿真的数据调和方法,该方法基于机组设计数据,通过搭建机组仿真模型,建立监测参数之间的相互关系,通过增加系统的解析冗余度来实现机组高精度的性能监测。通过实例验证表明:使用该方法可以发现异常测点,还可以获得更为可靠准确的系统参数和整机性能。     

空冷50MW机组低压缸变工况三维流场数值分析

介绍了采用Numeca的Fine／Turbo软件对某空冷50MW机组低压缸末三级进行了变工况三维粘性数值模拟，重点分析了不同背压条件对机组低压缸性能的影响。详细分析各工况下的三维流场信息，结果显示背压变化对末级的影响比较大，在高背压、小容积流量工况下，在末级动叶中部出现较大的分离区。通过分析研究低压缸全工况三维流场，可深入了解透平内部流动机理，有助于进一步优化空冷机组设计。     

楼宇冷热电联供系统的变工况及热力学分析

燃气轮机的楼宇冷热电联供系统是一种有前途的节能和环保的能源系统，该文对1个己运行了4年的系统进行了变工况和热力学分析计算，得出了该系统在夏季的设计负荷和变工况条件下能源效率和Yong效率的数据，并进行了讨论和给出了结论。