IGCC与联合循环用蒸汽透平叶片数值模拟及试验研究

介绍了通过全三维数值模拟,在IGCC使用的蒸汽透平的叶片设计中采用后加载叶型和弯曲成型静叶栅,并以空气动力试验来考察其性能,试验研究的结果表明设计达到了预期目标。该成果可应用于一般联合循环用的汽轮机设计中。     

论IGCC电站中气化炉型的选择

在一般论述IGCC电站对气化炉性能要求的基础上，着重比较了Texaco气化炉与Shell气化炉技术特性指标的差异，进而探讨了这两种气化炉对IGCC电站供电效率和发电成本的影响。     

氢燃联合循环中两种回热网络的优化与比较

氢气－燃气透平联合循环中燃气透平排气的热容大于压缩空气的热容,且远大于氢气的热容。先将燃气透平的排气分流成二股并分别预热空气和氢气,再合流并加热温氢的回热网络,与燃气透平的先预热压缩空气、再热预氢的回热网络比较,有效地提高了气透平的进气温度,从而增大了联合循环的比输出功,提高了联合循环的热效率和降低了燃料氢的耗量。本文用过程能量组合方法对两回热网络进行了优化分析,并定量比较了采用两种优化后的回热网     

大功率燃气轮机压气机加级设计的可行性分析及有关试验研究

论述了以206y压气机为母型,通过加级设计,满足大功率燃气轮机压气机的需要的可行性及初步技术方案;利用全三维设计计算方法,对新加级进行了全工况流动特性数据计算,得到了级特性参数;同时,介绍了平面叶栅风洞试验和试验结果,通过试验,取得了一系列叶栅气动性能数据。理论计算与风洞试验结果二者吻合很好,这表明计算方法的准确可靠,为验证叶片设计方法提供了重要的气动参考数据,也为206y母型压气机加级设计提供了有利的基础资料。     

整体煤气化联合循环的经济性计算和分析

介绍并分析了美国能源部开发的计算IGCC项目经济性能的软件IGCCModel，应用该软件对我国即将发展的IGCC项目的经济性进行了计算。在此基础上分析了煤价、上网电价、硫的销售价格和货款利率等因素对IGCC项目经济性的影响。     

某双级跨音速燃气透平全三元粘性流场的数值分析

求解了某双级跨音速燃气透平的全三元粘性湍流流场,计算结果表明用基于有限体积法的数值模拟方法求解多级跨音速透平粘性含激波流场结果合理,数值计算具有较高的效率。在分析了各排叶片叶型的主要气动特性基础上,认为该透平总体承载能力比较合理。     

三压再热汽水系统IGCC的设计工况和变工况性能

以三压再热式汽水系统ＩＧＣＣ（整体煤气化燃气－蒸汽联合循环）为研究对象组成了整体空分ＩＧＣＣ系统方案,建立了气化炉,净化系统,燃气轮机,空分装置,余热锅炉,汽轮机各组成部件的数学模型,对ＩＧＣＣ系统的设计工况和变工况特性进行计算,分析了煤气轮机采用不同调节规律和汽轮机采用不同运行方式时对系统变工况性能的影响并提出了合理的运行方式。     

IGCC联合循环的类型与构成部件

本文论述IGCC联合循环的类型与构成部件。基于联合循环与能的梯级利用基本概念，分析总结了五种常规联合循环的系统结构特点和热力特性；通过比较探讨了现有IGCC联合循环系统多采用无补燃的余热锅炉型的缘由，并分析了它在IGCC系统和在常规联合循环系统中的异同点；最后阐述IGCC联合循环中主要构成部件的设计选型原则与主要特点。本文研究成果为IGCC联合循环系统的模拟分析与设计优化奠定基础。     

粗糙度对压气机叶栅性能影响研究

受工作环境的影响,空气中的杂质进入到压气机内部,这些杂质冲击压气机部件表面造成壁面粗糙度增加,严重时会造成叶片损伤,严重影响压气机的安全稳定运行。为了分析粗糙度造成压气机性能衰退的气动原因,首先需要研究粗糙度对叶栅性能的影响。选择某双弧形压气机叶栅作为研究对象,首次使用一种多控制点叶型型线变化的方法模拟二维粗糙叶片表面,从而实现粗糙叶片的物理模型体现。数值模拟计算过程中避开了传统的、经验式的壁面函数方程,提高了数值模拟对于粗糙表面的计算精度。研究了不同粗糙度以及不同粗糙位置条件下叶栅各方面的损失变化。研究结果表明：当叶栅表面完全粗糙时,尾迹损失值较光滑叶栅升高33%;叶背前缘20%位置的粗糙度对叶栅性能影响最大。     

某燃机压气机转子电子束焊接工艺研究

针对具有代表性的压气机5～10级轮盘的焊接,论述了研制的方案及试验过程,并总结了最终实现6条焊缝一次性探伤合格的经验.     

IGCC中燃气轮机技术方案与设计优化

文章概述了作者研究集体对用于IGCC的燃气轮机技术相关的研究成果,包括：用于IGCC的可能的燃气轮机技术方案;影响燃气轮机与系统性能关键因素的分析;双开口变量同步优化的新构思与IGCC中燃气轮机的超结构的综合优化新方法;基于模块化建模方法建立IGCC中燃气轮机子系统模型;实例研究和计算分析与得出一些有实用价值的结论。     

燃用中低热值煤气时燃气轮机的压气机与透平的重新匹配

一般的燃气轮机是按燃用天然气等高热值燃料来设计的，当燃用中低热值煤气时，燃料流量显著增加，导致压气机与透平的流量差别增大，需要调整压气机或透平的通流面积来重新匹配。由于调整通流面积，燃料变化引起燃气热力性质的变化和透平进口燃敢温度的可能调整，需计算重新匹配后的压比。     

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.     

某压气机内部三维流场数值模拟研究

以某重型燃气轮机的整个压气机为研究对象,通过计算软件对该压气机内部三维流场进行设计工况下的数值模拟研究,获得的压气机特性计算结果与试验值吻合良好;并详细分析了该压气机内部流场结构,找出了该燃气轮机最大噪声位置及其形成原因,同时获得了两种压气机内部流场的控制方法,对于压气机设计具有指导意义.     

Optimization of ASU Integration Rate of IGCC Power Plant

利用专用流程计算软件建立了400 MW级IGCC电站系统模型,在此基础上对不同整体化率设计下的系统性能进行了评估,得出最优的整体化率,并通过进一步分析,确定了影响整体化率选择的因素,定量分析了各因素取值变化对空分系统的影响.结果表明：IGCC电站的最优空分整体化率与燃气轮机性能、气化工艺、空分装置主空压机效率等有关,其中燃气轮机性能随抽气量的变化是影响空分系统整体化率取值的关键因素.     

压气机级间喷水燃气轮机的实验研究

文中给出了在SIA－02燃机上进行压气机级间喷水的实验方案，并给出按等功率及等涡轮出口温度运行条件下，发动机各主要性能参数在不同工况下随喷水量的变化规律。依据实验，总结出压气机级间喷水对燃机性能影响的结论。     

基于Matlab的IGCC燃气轮机子系统热力性能的优化分析

分析了IGCC中燃气轮机的特点和变工况规律,建立了IGCC燃气轮机子系统的优化模型,并分别以燃气轮机的出力和系统效率为目标,采用Matlab计算软件进行了优化计算.计算结果揭示了燃气轮机子系统的性能变化规律,表明空分系数和氮气回注系数是影响燃气轮机出力和IGCC系统效率的重要参数,也是优化工作的重点对象.优化结果表明:文中实例所确定的IGCC系统具有良好的热力性能.     

提高9FA燃机压气机可靠运行的措施

针对S109FA-SS燃气—蒸汽联合循环发电机组投运后发生的多起压气机故障及一级静叶断裂事故,分析了压气机的故障原因和工作机理,介绍了改进压气机进口可转导叶、优化可转导叶叶型、升级压气机软件包、改进0级动叶片、升级改造压气机等技术措施及实践经验,提高了压气机运行的可靠性;通过梳理定期水洗压气机在线用水清洗和离线喷射清洁剂注意事项和工艺流程,提高了压气机运行的经济性,同时指出要尽量减少机组的启停次数,尽可能地保持基本负荷连续运行,用以降低设备发生事故的风险。