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负担;存在使系统效率值最大的温比;计算发现,在特定情况下,系统最高温度越高,系统效率越高。总结、量化了这些因素对系统效率的影响。     

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     

内可逆闭式布雷顿循环的功率密度优化

以功率密度——循环输出功率与最大比容之比——作为优化目标。用有限时间热力学方法 ,对恒温热源条件下内可逆闭式燃气轮机循环的高、低温侧换热器的热导率分配进行了优化。由数值算例给出了循环的一些主要特征参数对热导率最优分配和最大功率密度的影响 ,以及功率密度最大时的最佳热导率分配与最佳压比之间的对应关系。     

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。     

太阳能驱动闭式不可逆布雷顿循环性能解析式

在计入换热器阻和压气机，涡轮中不可逆损失后，导出太阳能驱动变温热源闭式简单布雷顿循环功率，效率与循环压比关系的解析公式。     

小型离心式压气机压缩氦气闭式循环的初步研究

介绍了小型离心式压气机闭式循环实验台的组成,并在此实验台上进行了压缩氦气和压缩空气闭式循环的实验,针对实验所得数据进行整理和理论分析,得到了压气机压缩氦气的特性线,并且利用压缩空气和压缩氦气的对比实验结果,初步分析了同一压气机压缩不同工质的相似现象。     

高炉余能余热驱动的不可逆闭式布雷顿热电冷联产装置火用性能分析

用有限时间热力学理论建立了由一个高炉余能余热驱动的不可逆闭式布雷顿循环和一个内可逆四热源吸收式制冷循环组成的热电冷联产循环模型,导出了其火用输出率和火用效率的表达式。利用数值计算方法,分析了循环各参数对火用输出率和火用效率与压比关系的影响,比较了最大火用输出率和最大火用效率性能,给出了实际热电冷联产装置设计和运行的建议。     

氦气涡轮一维特性预估方法研究

为探究以氦气作为闭式布雷顿循环动力系统工质的涡轮特性,基于氦气与空气的物性差异对损失模型进行修正,绘制涡轮特性曲线,构建一种特殊工质轴流透平一维特性快速预估方法,并通过三维仿真进行验证。研究表明：对损失模型进行修正后,一维预估得到的特性参数更加接近CFD计算结果;在设计点工况下,总温比的误差由0.53%降为0.42%,等熵效率的误差由7.8%降为0.23%;在非设计工况(50%,70%,100%设计转速)下,特性预估结果也较为准确。该方法可实现氦气涡轮特性快速预估,减少计算量。     

闭式布雷顿循环变工况试验研究与仿真分析

依托MW级多功能闭式布雷顿循环试验平台,开展了容积法和旁通法试验研究,详细分析了相应的系统各设备节点压力、温度和流量等参数的动态关联响应。依据AspenHYSYS对试验平台建立了仿真模型,并分别对容积法和旁通法进行了仿真分析。结果表明:旁通法和容积法2种调控手段能够有效调节系统设备的工作状态,使之达到新的匹配点,进而改变整个系统的工作特性;采用容积法时,受充气条件的影响,系统响应缓慢,但压气机效率和压比基本不变;采用旁通法时,系统响应较快,但压气机效率和压比发生变化;仿真结果与试验结果一致,证明了仿真模型的可靠性,为制定闭式布雷顿循环发电系统的控制策略奠定了基础。     

空间闭式布雷顿太阳能热动力系统(火用)分析

建立了闭式布雷顿太阳能热动力(SDCBC)系统及各个主要部件的(火用)分析模型,对SDCBC系统及其主要部件进行了(火用)分析,讨论了系统的部分丰要参数对整个系统删效率的影响.结果表明,能昔转换单元中膨胀机、压缩机的效率、回热换热器的回热度对系统炯效率影响最为明显,因此在选择能量转换单元时不仅需要尽可能地提高转换效率,还要考虑各个部分互相匹配的问题.此外,在综合考虑阻力损失和重量的情况下要尽可能选择更加高效的回热换热器.     

V94.2型燃气轮机及其调试

在参与完成某235MW燃气-蒸汽联合循环机组燃气轮机调试的基础上，介绍了我国燃机市场发展的背景，对西门子公司E级、V94．2燃气轮机进行了评述，并论述了机组热控、电气系统的构成、燃气轮机的结构及其调试。该项工程中，燃气轮机是目前国内单机容量最大之一，而蒸汽轮机和余热锅炉分别为东方汽轮机厂和东方日立锅炉有限公司首次设计制造，初投资指标与同类电厂相比较低。指出调试是检验和改进机组设计功能的关键步骤，宜在制造商技术指导下逐渐过渡到由国内有资质的单位独立承担。目前在大规模F级单轴燃机工程项目建设拉开序幕之际，应尽早制定相关调试内容、项目标准和质量检验及评定标准，以利工程建设和管理规范化。     

Analysis of Using the M-cycle Regenerative-Humidification Process on a Gas Turbine

This investigation focused on the analysis of using the M-cycle （Maisotsenko cycle） to improve the efficiency of a gas turbine engine. By combining the M-cycle with an open Brayton cycle, a new cycle, is known as the MCTC （Maisotsenko combustion turbine cycle）, was formed. The MCTC used an indirect evaporative air cooler as a saturator with a gas turbine engine. The saturator was applied on the side of the turbine exhaust （M-cycle#2） in the analysis. The analysis included calculations and the development of an EES （engineering equation solver） code to model the MCTC system performance. The resulting performance curves were graphed to show the effects of several parameters on the thermal efficiency and net power output of the gas turbine engine. The models were also compared with actual experimental test that results from a gas turbine engine. Conclusions and discussions of results are also given.     

空间站闭式Brayton循环及我国在相关方面的研究

对闭式Brayton循环太阳能热动力系统的组成 ,发电原理及循环工质如何选择进行了论述 ,着重讨论了该循环主要的能量转换模块———涡轮发电机 压缩机。与光伏电池相比 ,太阳能热动力系统具有效率高 ,质量轻 ,费用少 ,寿命长等特点。我国对闭式Brayton循环做过大量的研究 ,积累了丰富的经验 ,但仍存在一些技术较为薄弱的方面     

回热型S-CO2循环基本性能分析与优化

考虑有限温差传热、不可逆压缩过程和不可逆膨胀过程等不可逆因素,应用有限时间热力学理论建立了变温热源条件下的回热型超临界二氧化碳布雷顿循环模型。首先,分析了工质质量流率、压比、透平效率和压缩机效率对循环净输出功率、热效率和循环最高温度的影响;然后,在总热导率一定的条件下分别以输出功率最大和热效率最大为目标,对加热器、冷却器和回热器热导率分配比进行优化。结果表明：回热型S-CO₂布雷顿循环功率-效率特性曲线呈过原点的扭叶型,存在相应的压比使得输出净功率与热效率分别达到最大;相比于初始设计参数计算的循环性能,优化后循环净输出功率可提高27.3%,最大比功可提高46.9%,最大热效率可提高17.78%。     

空间核能布雷顿循环系统热力学参数分析及优化*

在深空探索快速发展的背景下,空间核能布雷顿循环系统因其能量密度高、环境适应性强、效率高等优势成为深空探测的理想方案之一。与地面发电站不同的是,空间能量转换系统要兼顾系统效率和轻量化的要求,而系统关键参数对系统的效率和质量等性能有着重要的影响。因此,开展热力学参数分析和优化对空间核能布雷顿循环系统的设计具有重要意义。通过建立空间核能布雷顿循环的数学模型和系统部件的质量计算模型,以“质量比功率”为性能优化目标,研究压气机进口温度、压气机压比和涡轮进口温度等参数对系统性能的影响,并采用正交实验法进行优化分析。结果表明,压气机进口温度和压气机压比存在最优值使质量比功率取得最小值,涡轮进口温度升高有利于提高系统的发电效率和降低系统质量。涡轮进口温度的最优值为1 500 K,压气机进口温度的最优值范围为416 ~ 508 K,压气机压比的最优值范围为2.4 ~ 3.1。     

闭式循环柴油机（CCD）特性的仿真研究

通过建模仿真,分析了闭式循环柴油机系统运行与系统总压、系统中CO2比例、吸收用水流量以及柴油机选型之间的内在关系,确定了保证系统正常工作的特性参数,并对系统的动态特性进行了初步研究。     

闭式循环柴油机系统的仿真研究

本文基于内燃机热力循环理论，编制了内燃机工作过程仿真程序，针对4102柴油机进行了开式循环和闭式循环的稳态模拟。通过计算结果与试验数据的比较，验证了计算的正确性。并比较了开式循环和闭式循环的各项参数，给出工质中不同含量的二氧化碳对闭式循环柴油机的影响规律。     

整体煤气化湿化燃气轮机循环热力性能分析

本文以降低NOX排放和有效利用低品位热量为出发点,将燃料或空气湿化应用到整体煤气化燃气轮机循环中。基于水煤浆激冷或废锅流程气化炉,构建了多种整体煤气化湿化燃气轮机循环并分析了其热力性能。研究表明：燃料湿化循环系统效率较高;空气湿化循环燃气轮机比功较大;无论采用何种湿化方式,废锅流程循环系统效率都要高于激冷流程;蒸汽底循环保留的空气湿化循环系统具有利用系统外部中低品位热量、大幅提高系统效率的潜力。     

燃煤气的注蒸汽燃气轮机循环的热力学分析

本文将煤气化技术用于注蒸汽燃气轮机循环，对以煤气化产物为燃料的注蒸汽循环进行了热力学分析，并讨论了各参数对循环性能的影响。     

M701F4燃气-蒸汽联合循环机组汽机旁路运行优化

针对M701F4型燃气-蒸气联合循环机组的汽轮机旁路系统在运行中出现的问题,分析了旁路控制系统的控制原理及方法,提出了有效的优化方案。优化后的结果表明,机组热经济性得到提高。