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大容量H/J级重型燃气轮机变负荷运行下余热锅炉内流场特性与优化
1
作者 肖永清 林德阳 +3 位作者 周刚 韩奎华 齐建荟 赵建立 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第15期5988-5999,I0019,共13页
H/J级重型燃机新型余热锅炉(heat recovery steam generator,HRSG)内在结构复杂性将会降低选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)系统前流场均匀性,为实现全负荷工况下的高效脱硝,本研究旨在优化不同负荷下余热锅炉内烟气... H/J级重型燃机新型余热锅炉(heat recovery steam generator,HRSG)内在结构复杂性将会降低选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)系统前流场均匀性,为实现全负荷工况下的高效脱硝,本研究旨在优化不同负荷下余热锅炉内烟气流动特性。采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,系统研究100%、75%、50%和30%负荷余热锅炉内的烟气流动特性;揭示凹陷结构诱导涡流的生成机制,并提出“整流格栅+分区喷氨”的复合优化策略。结果显示,负荷提高使涡流强度增强,烟气流动均匀性更加恶化。50%负荷下,余热锅炉较高的进气温度和结构引发换热管束局部存在±25 K局部温差。优化后,整流格栅有效消除了涡流,使速度标准偏系数降低至3.36%;分区喷氨策略使氨气浓度标准偏差系数降低3.31%,同时降低喷氨量减少氨逃逸。所提方法在不改HRSG结构条件下,创造了有利于脱硝反应的条件,解决了变负荷与流动均匀性的矛盾,可为新型HRSG设计提供一定理论依据。 展开更多
关键词 余热锅炉 选择性催化还原系统 整流格栅 分区喷氨 标准偏差系数 均匀性
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不同气象条件下的燃气轮机进气系统热管理研究进展 被引量：1
2
作者 王辉 张佳伟 +1 位作者 李保毅 蔡亮 《内燃机与配件》 2025年第13期61-64,共4页
燃气轮机作为航空、发电和工业领域的重要动力装置,其进气系统在复杂多变的气象条件(如高温、高湿、低温雨雪天气等)下的表现直接关系到设备的性能和稳定性。本文系统综述了不同气象条件对燃气轮机进气系统的影响,分析了高温环境下空气... 燃气轮机作为航空、发电和工业领域的重要动力装置,其进气系统在复杂多变的气象条件(如高温、高湿、低温雨雪天气等)下的表现直接关系到设备的性能和稳定性。本文系统综述了不同气象条件对燃气轮机进气系统的影响,分析了高温环境下空气密度降低、高湿环境中的冷凝水形成、低温环境中结冰等问题。探讨了先进的冷却技术和智能控制方法在恶劣气象条件下的应用,为未来燃气轮机进气系统的设计和优化提供理论支持和技术指导。 展开更多
关键词 燃气轮机 进气系统 传热学 气象条件
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基于B样条的气膜冷却孔参数化及性能优化研究
3
作者 张传亮 刘瑞 +1 位作者 宋权斌 王子艺 《机械工程学报》 北大核心 2025年第20期165-173,共9页
气膜冷却作为涡轮叶片中一种行之有效的冷却技术,其中气膜冷却孔的出口孔形对气膜冷却效率的提升具有重要影响。采用B样条曲线对气膜冷却孔进行参数化建模,设计了由11个控制变量定义的B样条曲线来精确调控孔形结构,并结合CFD数值模拟和... 气膜冷却作为涡轮叶片中一种行之有效的冷却技术,其中气膜冷却孔的出口孔形对气膜冷却效率的提升具有重要影响。采用B样条曲线对气膜冷却孔进行参数化建模,设计了由11个控制变量定义的B样条曲线来精确调控孔形结构,并结合CFD数值模拟和优化算法进行全局优化。研究结果表明,最优孔形相比于扇形孔在前缘区域表现出向内收缩并展向扩张的特征,后缘则呈现类似于心形孔的内凹特征。该孔形结合了心形孔与扇形孔在气膜冷却性能上的优势,在流向方向上提高了中心气膜冷却强度,在展向方向的覆盖能力得以加强,表现出优异的气膜冷却性能。在吹风比M=1条件下,与扇形孔相比,最优孔形的气膜冷却效率提高了13.6%,均匀性指数提升了5.11%。研究提出B样条参数化与优化算法全局寻优的气膜冷却孔形设计方法,为涡轮叶片气膜冷却优化设计提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 气膜冷却 B样条曲线 最优孔形 优化算法 均匀性指数
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燃气轮机系统特征及国内发展现状与展望 被引量：4
4
作者 沈鹏飞 黄之成 +3 位作者 金宇航 张强 郑康东 郑正茂 《内燃机与配件》 2025年第3期137-139,共3页
燃气轮机作为一种高效、清洁的发电方式,中国大力发展燃气轮机是基于能源结构调整、电力需求增长、技术进步、产业链协同发展以及国家能源安全与战略等多方面因素的综合考虑。本文从燃气轮机结构和工作原理、类型、系统特征、国内燃气... 燃气轮机作为一种高效、清洁的发电方式,中国大力发展燃气轮机是基于能源结构调整、电力需求增长、技术进步、产业链协同发展以及国家能源安全与战略等多方面因素的综合考虑。本文从燃气轮机结构和工作原理、类型、系统特征、国内燃气轮机发展现状、未来展望等方面,重点对国内燃气轮机最新发展现状进行总结,为国内燃气轮机关键技术的研究提供支撑。 展开更多
关键词 燃气轮机 结构 原理 类型 系统特征
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燃气热电联产中背压机组改造经济性分析 被引量：1
5
作者 郑正茂 刘建波 +3 位作者 樊明 吴冠豪 陆斌 高中天 《内燃机与配件》 2025年第5期125-128,共4页
为了解决某燃气热电联产电厂在建成以后,由于周边热负荷不足的原因,其背压机组长年无法运行,经济性较差的问题。通过对背压机组进行改造,利用厂区空地新建一座汽机房,增加一台纯凝发电机组作为后置机,并配套相应辅机设备。经过分析研究... 为了解决某燃气热电联产电厂在建成以后,由于周边热负荷不足的原因,其背压机组长年无法运行,经济性较差的问题。通过对背压机组进行改造,利用厂区空地新建一座汽机房,增加一台纯凝发电机组作为后置机,并配套相应辅机设备。经过分析研究,该方案技术可行,运行可靠,具有经济效益,经济性可行。对后续燃气热电联产中背压机组进行改造也提供了有益的参考。 展开更多
关键词 热电联产 背压机 后置机 改造
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季节性氢储能–混氢燃气轮机系统两阶段随机规划 被引量：35
6
作者 鲁明芳 李咸善 +2 位作者 李飞 熊炜 李欣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第18期6978-6991,共14页
规划配置制氢-季节性氢储能-混氢燃气轮机系统,可综合解决丰能季节富裕能源存储及其向枯能季节转移应用问题,保障新能源为主体的新型电力系统供电可靠性。考虑多能源荷不确定性及长时间尺度波动耦合特性,提出最小均差-熵权法及季节性分... 规划配置制氢-季节性氢储能-混氢燃气轮机系统,可综合解决丰能季节富裕能源存储及其向枯能季节转移应用问题,保障新能源为主体的新型电力系统供电可靠性。考虑多能源荷不确定性及长时间尺度波动耦合特性,提出最小均差-熵权法及季节性分解法的随机规划场景建立方法,包括基于最小均差-熵权法的多能源荷典型年选择,基于季节性分解法的多能源荷长期趋势分量、季节性分量及随机分量的获取,并将随机不确定分量与典型年确定场景叠加,建立随机规划典型场景集。针对复杂耦合系统规划问题,提出两阶段随机规划策略,并据此建立丰能季“制氢-储氢”系统容量优化配置模型和枯能季混氢燃气轮机优化配置模型。算例仿真验证方法的有效性,配置该系统与新增火电机组相比具有低碳价值及经济可行性。 展开更多
关键词 最小均差–熵权法 季节性分解法 混氢燃气轮机 两阶段随机规划
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微型燃气轮机冷热电联产系统经济性分析 被引量：33
7
作者 魏兵 王志伟 +1 位作者 李莉 蒋露 《热力发电》 CAS 北大核心 2007年第9期1-5,共5页
建立了微型燃气轮机冷热电三联产系统经济性分析的数学模型。以满足某建筑冷热电负荷为例,与现有的冷热电分产系统进行了经济性比较,得出了三联产系统的经济性优势。分析了电、气价格对联产、分产系统年运行成本及联产系统投资回收期的... 建立了微型燃气轮机冷热电三联产系统经济性分析的数学模型。以满足某建筑冷热电负荷为例,与现有的冷热电分产系统进行了经济性比较,得出了三联产系统的经济性优势。分析了电、气价格对联产、分产系统年运行成本及联产系统投资回收期的影响,给出了电、气价格比与联产、分产年能耗比的关系。 展开更多
关键词 微型燃气轮机 冷热电三联产 年运行成本 电 气价格比
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微型燃气轮机回热器 被引量：16
8
作者 徐之平 卢玫 +4 位作者 李凌 余敏 崔晓钰 章立新 杨茉 《动力工程》 CSCD 北大核心 2003年第6期2752-2760,共9页
回热器是能源岛系统中微型燃气轮机的一个主要部件。根据回热器的运行特点及具体设计要求,介绍了国内外在回热器传热表面结构、回热器结构和材料等方面的研究状况,并指出回热器的研究趋势、研究方法和手段。
关键词 工程热物理 能源岛 综述 微型燃气轮机 回热器
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基于MATLAB的三轴燃气轮机动态仿真模型研究 被引量：15
9
作者 敖晨阳 张宁 陈华清 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期523-526,共4页
仿真技术是燃气轮机性能研究的有效手段。本文作者采用准非线性方法建立了三轴式燃气轮机数学模型。基于动态仿真软件MATLAB ,开发出面向对象的燃气轮机动态仿真平台。验证仿真结果表明 ,该仿真模型正确合理。
关键词 MATLAB 三轴燃气轮机 仿真模型 面向对象 动态仿真
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微型燃气轮机的建模研究(上)——动态特性分析 被引量：22
10
作者 李政 王德慧 +1 位作者 薛亚丽 李东海 《动力工程》 CSCD 北大核心 2005年第1期13-17,共5页
以模块化建模方法建立了微型燃气轮机的全工况的动态数学模型,并通过流体网络对其进行了求解。计算及研究了微型燃气轮机从100%到0%范围内的全工况运行的动态特性及甩负荷动态特性,指出回热器壁温蓄能对微型燃气轮机动态特性具有较大的... 以模块化建模方法建立了微型燃气轮机的全工况的动态数学模型,并通过流体网络对其进行了求解。计算及研究了微型燃气轮机从100%到0%范围内的全工况运行的动态特性及甩负荷动态特性,指出回热器壁温蓄能对微型燃气轮机动态特性具有较大的影响。 展开更多
关键词 动力机械工程 微型燃气轮机 动态特性 全工况
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回注蒸汽微型燃气轮机系统研究 被引量：12
11
作者 和彬彬 段立强 杨勇平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第14期1-5,共5页
应用复杂循环是进一步提高燃气轮机效率的重要途径。遵循此原则,研究了采用回注蒸汽措施对回热型微燃机性能的影响,并结合具体算例进行了计算分析。研究结果表明,回热循环与回注蒸汽循环可以互补,匹配关系良好,通过回注蒸汽可使回热型... 应用复杂循环是进一步提高燃气轮机效率的重要途径。遵循此原则,研究了采用回注蒸汽措施对回热型微燃机性能的影响,并结合具体算例进行了计算分析。研究结果表明,回热循环与回注蒸汽循环可以互补,匹配关系良好,通过回注蒸汽可使回热型微燃机的效率与比功均得到显著提高。同时揭示了回热与回注蒸汽两者整合优化的基本规律:在回热度一定时,发电效率随着回注比增大而增大,在某点效率达到最大值,超过此点时,效率开始下降;在回热度不同时,回热度越高回注蒸汽后可达到的最高效率值越大。 展开更多
关键词 微型燃气轮机 回注蒸汽循环 回热循环 整合优化
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壁厚对气膜冷却效率影响数值模拟 被引量：5
12
作者 李广超 彭宁建 +3 位作者 张魏 寇志海 毛晓东 张国臣 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第9期59-64,共6页
为了探讨薄壁尺寸对气膜冷却效率影响,对壁厚为1倍、2倍和3倍孔径结构下游流场、温度场及气膜冷却效率进行了数值模拟研究。结果表明:壁厚为1倍孔径时气膜孔出口截面处出现高速区,使气膜孔出口垂直主流方向射流动量大,促进冷气被抬离壁... 为了探讨薄壁尺寸对气膜冷却效率影响,对壁厚为1倍、2倍和3倍孔径结构下游流场、温度场及气膜冷却效率进行了数值模拟研究。结果表明:壁厚为1倍孔径时气膜孔出口截面处出现高速区,使气膜孔出口垂直主流方向射流动量大,促进冷气被抬离壁面,气膜孔出口展向速度指向孔中心线,减弱气膜展向扩散性;在吹风比为1.0、1.5和2.0时,壁厚为1倍孔径结构的展向平均气膜冷却效率比壁厚为3倍孔径结构分别低9%~45%、21%~43%和9%~62%;壁厚为2倍和3倍孔径结构的展向平均气膜冷却效率相差较小。 展开更多
关键词 气膜冷却 冷却效率 薄壁 长径比 吹风比 壁厚 扩散性 数值模拟
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气冷涡轮级气热耦合非定常数值模拟 被引量：5
13
作者 周鸿儒 顾忠华 +1 位作者 韩万金 刘占生 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期134-139,249,共6页
采用三维非定常气热耦合模拟的数值方法,对具有冷却结构的单级涡轮进行非定常流动和冷却性能进行研究,通过对非定常流场和固体温度场的分析来探讨冷气对叶片排内流场和固体温度场的影响,指出在非定常状态下,不同的动、静叶相对位置对应... 采用三维非定常气热耦合模拟的数值方法,对具有冷却结构的单级涡轮进行非定常流动和冷却性能进行研究,通过对非定常流场和固体温度场的分析来探讨冷气对叶片排内流场和固体温度场的影响,指出在非定常状态下,不同的动、静叶相对位置对应不同的气膜出流情况。上游周期性不稳定尾流会造成下游动叶片主流掺入气膜保护层,会造成气膜冷却效率降低。尾迹对叶片前缘的撞击引起瞬间的冲角增大,叶片气动负荷以及温度分布存在一定程度的波动,吸力面前缘受到的干扰更为明显。 展开更多
关键词 气热耦合 涡轮 叶片 非定常 气膜冷却
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考虑可调静叶压气机的船舶燃气轮机仿真优化 被引量：6
14
作者 王志涛 白冰 +2 位作者 李铁磊 范阔 李淑英 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1721-1726,共6页
作为燃气轮机防喘措施之一,压气机可调静叶在变工况下的调节方案对燃机的运行性能具有重要影响。以某型三轴船舶燃气轮机为研究对象,建立了考虑变几何压气机的燃机系统仿真缩放(0维-1维)模型。以提高燃机运行效率为目标,通过系统仿真,... 作为燃气轮机防喘措施之一,压气机可调静叶在变工况下的调节方案对燃机的运行性能具有重要影响。以某型三轴船舶燃气轮机为研究对象,建立了考虑变几何压气机的燃机系统仿真缩放(0维-1维)模型。以提高燃机运行效率为目标,通过系统仿真,得到了各个工况下低压压气机前三级可调静叶的最佳开度及整机稳态性能。仿真结果表明,与原始的可调静叶调节方案相比,采用优化方案可以提高燃机在各个工况下的经济性和稳定性,对燃机总体性能有更加积极的影响。 展开更多
关键词 燃气轮机 压气机 可调静叶 控制 系统仿真 优化分析
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温比对双向扩张孔射流气膜冷却效率的影响 被引量：7
15
作者 李广超 付建 +2 位作者 刘永泉 杜治能 张魏 《热力发电》 北大核心 2015年第4期50-55,共6页
为了探讨冷热流体真实温比与小温比的气膜冷却特性差别,采用湍流模型及Fluent软件,对吹风比Br分别为0.5和2.0,温比Tr分别为1.1和2.0的双向扩张孔射流气膜的流场、温度场和冷却效率分布进行研究。结果表明：Br=0.5时,2种温比下的冷气扩... 为了探讨冷热流体真实温比与小温比的气膜冷却特性差别,采用湍流模型及Fluent软件,对吹风比Br分别为0.5和2.0,温比Tr分别为1.1和2.0的双向扩张孔射流气膜的流场、温度场和冷却效率分布进行研究。结果表明：Br=0.5时,2种温比下的冷气扩散基本一致,径向平均冷却效率差别不大;Br=2.0时,Tr=2.0的冷气径向扩散优于Tr=1.1的,径向平均冷却效率较Tr=1.1时增幅13.4%-55.5%。 展开更多
关键词 气膜冷却 双向扩张孔 吹风比 温比 冷却效率 流场 温度场 径向扩散
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燃气轮机无焰燃烧技术的研究进展 被引量：5
16
作者 毛艳辉 徐纲 +1 位作者 房爱兵 侯乐毅 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期501-506,627,共6页
燃气轮机无焰燃烧具有分布式火焰、低压力波动、低污染排放等特性,总结了氧化剂温度、氧浓度和烟气循环率对无焰燃烧效果的影响,以及无焰燃烧的多燃料适应性,给出了适合无焰燃烧数值模拟的燃烧模型,归纳了产物的停留时间和燃烧室尺寸对... 燃气轮机无焰燃烧具有分布式火焰、低压力波动、低污染排放等特性,总结了氧化剂温度、氧浓度和烟气循环率对无焰燃烧效果的影响,以及无焰燃烧的多燃料适应性,给出了适合无焰燃烧数值模拟的燃烧模型,归纳了产物的停留时间和燃烧室尺寸对污染物排放的影响;对国内外出现的燃气轮机无焰燃烧室进行了总结和可行性分析,指出了下一步的研究重点是液体燃料无焰燃烧的基础研究和应用研究。 展开更多
关键词 燃气轮机 无焰燃烧 低污染排放 分布式火焰
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基于BP和RBF神经网络压气机特性曲线拟合方法的研究 被引量：18
17
作者 王志涛 李淑英 谭智勇 《汽轮机技术》 北大核心 2009年第2期94-96,99,共4页
分析了BP神经网络和RBF神经网络的网络模型。分别利用这两种网络对某型轴流式压气机进行特性曲线拟合,得出了这两种网络在压气机特性拟合方面的不同之处,为利用神经网络进行压气机特性拟合提供了新的思路。
关键词 压气机 BP神经网络 RBF神经网络 特性曲线 拟合
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微型燃气轮机回热器燃气腔结构优化 被引量：4
18
作者 张冬洁 王秋旺 +1 位作者 罗来勤 吴峰 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期10-13,共4页
对100 kW微型燃气轮机分体式回热器燃气腔的流场做了数值模拟,分析了燃气入口管道采用不同的锥度角α及不同的伸入腔内长度L时对燃气腔流场的影响,分析表明,α=5°及L=370 mm时,整个流程的阻力损失及各燃气出口速度均匀度综合评定... 对100 kW微型燃气轮机分体式回热器燃气腔的流场做了数值模拟,分析了燃气入口管道采用不同的锥度角α及不同的伸入腔内长度L时对燃气腔流场的影响,分析表明,α=5°及L=370 mm时,整个流程的阻力损失及各燃气出口速度均匀度综合评定为最优。 展开更多
关键词 分布式发电 微型燃气轮机 回热器 结构优化
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基于Kohonen神经网络的燃气轮机故障诊断 被引量：7
19
作者 田质广 董振东 孟宪尧 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期562-564,共3页
针对基于热力参数的燃气轮机8种典型常见故障,根据Kohonen神经网络诊断的工作原理、诊断特征,研究了基于Kohonen神经网络方法在燃气轮机故障诊断中的应用方法,得出了Kohonen模型具有自学习功能,运算速度快,类型识别能力强的优点,是一种... 针对基于热力参数的燃气轮机8种典型常见故障,根据Kohonen神经网络诊断的工作原理、诊断特征,研究了基于Kohonen神经网络方法在燃气轮机故障诊断中的应用方法,得出了Kohonen模型具有自学习功能,运算速度快,类型识别能力强的优点,是一种适合于燃气轮机分类故障较好的具有特色的神经网络。 展开更多
关键词 燃气轮机 KOHONEN神经网络 故障诊断
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猫耳气膜孔冷却性能数值模拟 被引量：3
20
作者 于飞龙 肖俊峰 +4 位作者 高松 李园园 段静瑶 蔡柳溪 上官博 《热力发电》 CAS 北大核心 2018年第9期48-55,共8页
为了研究透平静叶不同位置处猫耳气膜孔的冷却性能,对7种猫耳气膜孔结构在吹风比为0.5、1.0、1.5和2.0时的冷却效率曲线进行分析。结果表明:前向角大小是影响猫耳气膜孔冷却性能的关键参数;随着吹风比的增大,静叶压力面靠近前缘的气膜... 为了研究透平静叶不同位置处猫耳气膜孔的冷却性能,对7种猫耳气膜孔结构在吹风比为0.5、1.0、1.5和2.0时的冷却效率曲线进行分析。结果表明:前向角大小是影响猫耳气膜孔冷却性能的关键参数;随着吹风比的增大,静叶压力面靠近前缘的气膜孔纵向平均冷却效率有降低趋势;提高前向角起始位置会使下游中心线附近冷却效率增大,但纵向平均气膜冷却效率较低。 展开更多
关键词 透平 静叶 猫耳 气膜孔 气膜冷却 吹风比 纵向平均 冷却效率
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