三轴燃气轮机发电机组突变负载控制策略研究

基于整机试验与仿真,对三轴燃气轮机发电机组突变负载控制策略进行了研究。试验结果表明,改进后的功率前馈加燃气发生器转速串级PID闭环控制方案具有响应速度快、抗干扰能力强和自适应性好的特点,可满足瞬态发电要求。当突增40%负载时,动力涡轮转速下降值不大于4%,恢复时间不超过2 s;仿真结果表明,甩负荷时提前打开低压压气机出口放气阀放气不仅改善了压气机工作裕度,还可以抑制动力涡轮转速的增长,当放气25%时动力涡轮转速超调量与不放气相比下降3%,恢复时间减少10 s。     

船用燃气轮机压气机多级可调静叶优化匹配方法研究

作为防止燃气轮机喘振的有效手段之一,可调静叶技术的应用能够提升压气机在非设计工况下的效率和运行范围,从而提高燃气轮机变工况下的经济性和稳定性。以某型船用三轴燃气轮机为研究对象,建立压气机一维性能分析模型与燃气轮机零维仿真模型耦合的变维度燃气轮机仿真模型,以经济性和稳定性为优化目标,通过多目标遗传算法对低压压气机多级可调静叶进行优化匹配。结果表明:优化后的可调静叶方案能提高压气机的喘振裕度并降低耗油率;静叶处于不同优化角度方案时,不同工况下压比-流量共同工作线上压比最高提升2.17%,效率-流量共同工作线上效率最高提升4.34%,折合转速提高3%～4%。     

两种控制方案对发电用燃气轮机调速性能影响的仿真研究

针对船用燃气轮机带电力负载甩负荷情况下超调量大稳定时间长,突增负荷时的超温现象,引入动力涡轮放气,利用Simulink工具设计和比较两种新的控制器并在某型三轴燃气轮机上进行验证性仿真,燃气轮机控制器中参数对调速品质的影响也分别进行了优选和细化仿真。结果表明,带预估油量控制器模型调速效果更优,甩负荷下稳定时间10.23s瞬态调速率5.57%,相较之前文献稳定时间提升了14.19s,瞬态调速率降低了12.13%。     

基于灰狼优化算法的燃气轮机自抗扰控制参数整定研究

为了优化负载突变情况下燃气轮机性能,基于灰狼优化算法对燃气轮机自抗扰控制进行了参数整定,并在燃气轮机0.2额定工况范围内发生负载突变情况下进行了半物理仿真实验。仿真结果表明：与传统PID参数控制结果相比,负载由0.6额定工况突增至0.8额定工况和由0.8额定工况突降至0.6工况情况下,动力涡轮转速上升时间分别缩短1.28 s、1.07 s,调节时间缩短11 s,最大超调量分别减少了0.25%、0.3%。     

燃气轮机多级轴流压气机快捷一体化气动设计与性能优化研究

基于子午流面正反问题流线曲率法、改进Powell算法和叶型参数化方法,构建轴流压气机快捷气动设计、性能分析与优化平台,对某燃气轮机9级轴流高压压气机开展一体化气动设计和多目标优化。结果表明:该平台可自动有效实现多级轴流压气机快速设计、多工况性能分析和优化流程;优化改善了压气机各叶排流动和负荷匹配,实现了多工况扩稳增效;优化后设计点流量、总压比、绝热效率及设计转速下喘振裕度分别为25.97 kg/s, 5.038,88.25%和33.33%;相比优化前,设计转速下裕度提升了5.39%,80%相对转速下裕度和目标工况点效率分别提升了7.56%和2.71%。     

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%。     

船用燃气轮机低压压气机改型设计研究

为了保证船用8级低压压气机在低工况稳定性不降低的前提下,同时提高设计点效率,通过数值模拟的方法研究展弦比优化对压气机设计点效率的影响。分析结果表明：展弦比的选取会影响主流区的流动损失和端壁二次流损失,进而影响压气机性能。优化了多级压气机后面级展弦比,将设计点效率提高了0.42%。同时,通过优化可转导叶偏转角度,确保了60%转速的喘振裕度不降低。     

低工况下轴流压气机可转导叶调节规律研究

以某型两级跨音速轴流压气机为研究对象,采用实验及数值模拟方法,针对非设计转速下可转导叶调节角度对压气机工作稳定性的作用规律展开研究。首先,通过与实验结果进行对比,验证了数值模拟方法的有效性。其次,对三种不同调节角度下的压气机稳定工作裕度及内部流动机理进行了深入分析。结果表明:随着安装角由正到负调节,效率-流量曲线总体向左移动,压比-流量曲线向左下方移动,当可转导叶调节角度为-8°时,压气机喘振裕度由0°时的7.71%增加到8.24%。     

基于差分进化算法的燃气轮机转速模糊PID复合控制

为了改善电站燃气轮机转速控制系统的调节品质,采用模糊PID(比例积分微分调节器)复合控制,通过差分进化算法对模糊控制器参数进行寻优,基于电力系统高级仿真支撑平台(JSSC)对该方法进行了验证。试验结果表明:模糊PID复合控制无论在升速过程还是甩负荷等突变工况时,不管在超调量、过渡过程时间等动态性能上还是静态偏差等方面,转速控制结果均明显优于单纯的PID控制;当转速特性发生变化时,该控制方法表现出良好的鲁棒性。     

装有进口喷雾内冷的Trent60燃气轮机

据《Gas Turbine World》2008年11～12月号报道,Rolls—Royce公司的航改型Trent60DLE燃气轮机发电机组在ISO条件下的基本负荷额定功率为51．5MW,效率为42．1％。燃气轮机设计特点是具有3个独立的压气机部分。二级低压压气机装有进口可转导叶。八级中压压气机,前三级装有可转导叶。六级高压压气机。还具有3个相应的涡轮部分：单级高压涡轮、单级中压涡轮和五级低压涡轮。     

省煤器防磨初探

主要叙述了省煤器的磨损处理,对省煤器的设计,安装与运行提出了防磨建议与要求。     

爆燃燃烧对火焰辐射光变化的影响

应用火花塞光纤传感测量系统对BJ492Q汽油机爆燃燃烧进行测量和研究，分析了爆燃燃烧时火焰光辐射的变化情况。正常燃烧时，CH（431．5nm),C2(516.5nm),H2O(588nm)自由基的光强曲线出现双峰值，着火延迟期内自由基光辐射。爆燃较强工况时，只出现一个峰值，主要是碳粒子热辐射，峰值处出现剧烈波动，相位提前，无自由基的光辐射。试验表明，火花塞光纤传感器完全可用于爆燃测量。     

天然气成分对发动机性能及排放影响的试验研究

在同一台发动机上通过燃用属于同类别的两地天然气的对比试验，研究了天然气（CNG）成分对发动机性能及排放的影响。试验结果表明：天然气成分的差异导致发动机的空燃比发生变化，是造成发动机性能与排放产生较大变化的主要原因，而控制发动机空燃比在较小范围变化，可以减少天然气成分对发动机性能及排放的影响。     

锅炉钢管压扁试验研究

压扁试验是重要的工艺试验，以日常试验获得的大量数据为基础，针对常用锅炉管材进行了压扁不合格极限高度试验，为减免压扁试验提供了依据。     

Research on non-flammable criteria on refrigerants

The two targets including the ratio of maximal composition RXM and the minimum for operating area SMI have been proposed for judging the flammability of the alternative to CFCs and HCFCs in air conditioner and refrigeration system. Analytical results in this paper illustrate that for different flammable refrigerants, the RXM and SMI are different and the relationship between different refrigerants are also different, which depends on the flammability of the refrigerant.     

基于投入产出方法的居民消费全流程能耗分析

本文在合理界定居民消费内容及活动水平的基础上,利用投入产出方法和生命周期能耗分析思想,对居民衣、食、用、服务、行、住等消费的全流程能耗进行了分析和计算,给出了2005年居民各项消费的全流程能耗现状,并对2010年、2020年、2030年的居民消费全能耗状况进行了预测,得到了居民消费全能耗占全国能源消费总量的比重在40%以上等一系列重要结论,并提出了相关政策建议。     

基于GT-Power的LPG燃气组分对发动机排放影响的研究

通过建立单缸点火式LPG发动机在GT-Power中仿真,来研究LPG组分及其比例对发动机排放的影响.仿真实验表明,LPG组分对污染物的排放有重要的影响.随着丁烷比例的增加,CO和HC的排放增加,而NO_x减少;其中,CO、HC排放最少的是Fuel 1#,NO_x的排放最低的是Fuel 3#;考虑到综合排放性能和动力性的同时,丙烷与丁烷比例为7:3时最佳.     

电控柴油机喷油器响应特性研究

建立了电控柴油机喷油器的仿真模型,试验验证了仿真模型的有效性。在此基础上,探讨了电控柴油机喷油器的主要结构参数对喷油器响应特性的影响,提出了提高喷油器响应特性的一些方法,仿真结果为电控柴油机喷油器的优化设计提供理论依据。     

船舶动力节能减排技术综述

减少有害物排放和提高能效已经成为船舶动力技术和产品发展的主要方向。就柴油机本机技术、系统级技术、新概念技术、新能源等多种节能减排技术进行综合分析比较,为船舶动力研究和设计提供参考。     

APSO-WLSSVM算法在水质预测中的应用研究

针对参数选择是影响加权最小二乘支持向量机水质预测效果的关键,给出了基于自适应粒子群优化算法参数优选的WLSSVM回归预测的建模过程,以大伙房水库为例,预测了库区水质主要影响因素,并与未优选的WLSSVM预测结果进行对比。结果表明,该方法参数寻优更可靠、快速,预测精度高。