燃气轮机

摘要： 气路故障是燃气轮机的主要故障形式,对燃气轮机安全性和经济性影响重大,因此研究气路故障诊断方法至关重要。总结了国内外燃气轮机气路故障诊断技术研究的发展现状,并对各种研究方法进行了归类,分别讨论了基于模型、基于数据和基于知识方法进行故障诊断的优势、进展、适用范围及3种方法互相结合的可能性,重点介绍了近年来新兴的深度学习和融合诊断方法,最后探讨了该领域值得进一步研究的问题和可能的发展方向。

摘要： 为提升排气扩压器的气动性能,基于燃气轮机排气扩压器典型支撑板结构,提出了带有弯度的直列支撑板(结构B)和弯扭支撑板(结构C)2种新构型支撑板。采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)的方法研究了2种新构型支撑板在4种进气预旋下对排气扩压器气动性能的影响。基于安装典型结构支撑板的排气扩压器的实验测量数据,验证了数值方法的有效性。研究表明:进气预旋为0.35和0.48时,3种不同形状支撑板对排气扩压器总压损失系数没有产生明显的影响,但由于结构B支撑板附近的分离流对出口流动结构影响更大,使得动压系数显著降低,进而导致静压恢复系数下降。结构C支撑板则没有对排气扩压器的静压恢复系数产生明显影响。随着进气预旋增加,结构B和结构C支撑板显著减弱了轮毂附近的角区分离流,使得总压损失系数下降的同时,动压系数有所增加。相比于原始结构支撑板,结构B和结构C支撑板在进气预旋为0.64和0.89时显著增大了排气扩压器的静压恢复系数,其中结构C支撑板将静压恢复系数分别提升16%和23%。所提出的结构C支撑板能够有效提高大进气预旋下排气扩压器的气动性能,有效拓宽了排气扩压器的高效工作范围。

摘要： 本本文以工程应用为目的,针对燃气轮机高温升燃烧室,开展了带活门的双油路离心喷嘴的方案设计研究。研究了副喷雾器流量数、主喷雾器流量数、活门开启压力及最大供油压力等参数之间的关系,得到了主副油路匹配方案和流量特性;然后根据初步方案,开展流路元件设计,探讨了主副喷嘴的流量计算方法,研究了关键参数对元件特性的影响,进行了各元件的详细参数设计,并以此修正设计方案,完成了喷嘴性能方案设计,本方案可稍作调整用于其它燃烧室喷嘴,设计思路与方法也可为以后的喷嘴设计提供参考。

摘要： 阐述了一种燃气轮机薄壁内扩散器加工方案。通过对内扩散器结构和材质的分析,装卡方式的改进,明确了加工方案和起吊方案,解决了该产品因薄壁而刚性差、装夹起吊变形的问题,解决了4.5 mm壁厚加工处协调精度高的问题,保证了该产品的加工质量满足技术要求。

摘要： [目的]为了提升燃气轮机的工作性能,开展变几何涡轮蛤壳状导叶的气动性能研究工作。[方法]以某典型变几何涡轮导叶为原型,构建导叶压力侧固定且吸力侧旋转的涡轮蛤壳状导叶模型。基于剪切应力传输(SST)模型进行数值模拟,分析涡轮蛤壳状导叶和普通变几何涡轮导叶在不同工作状态下的参数变化规律。[结果]计算结果表明:当导叶旋转角为+3°~–3°时,涡轮蛤壳状导叶的气动性能具备一定优势,其流量更大且总压损失系数更小;当导叶旋转角超过+3°时,其流量增幅将明显减小,甚至出现停止增长或负增长的趋势;当吸力面的旋转角由负角度逐渐增加到0°时,总压损失系数将逐渐减小;当旋转角大于0°时,总压损失系数将随着旋转角的增加而增加。[结论]涡轮蛤壳状导叶可以在一定程度上改善涡轮的气动性能。

摘要： 采用宏观检查、渗透检测、化学成分分析、微观组织观察及电镜分析等方法对燃气轮机TCA不锈钢换热鳍片管泄漏原因进行分析。结果表明:该鳍片管泄漏原因是长期受拉应力作用,在潮湿含氯离子的腐蚀环境下,逐步造成TCA鳍片管内壁应力腐蚀,从而形成脆性断裂。

摘要： M701F4单轴联合循环机组配套的中压汽包容积较小,在机组热态启动过程中极易发生中压汽包水位大幅波动现象。在分析影响中压汽包水位的各因素后,提出汽轮机旁路控制参数优化、汽轮机中压主汽调阀控制参数优化、中压汽包给水调阀控制参数优化的联合解决方案,其中汽轮机中压主汽调阀控制参数优化对解决燃气机组类似中压汽包水位控制问题有一定的参考价值。

摘要： 为了降低凹槽叶顶整体热负荷并提高高传热区的气膜冷却效率,研究了压力侧冷却射流对透平级凹槽叶顶冷却传热性能的影响。通过数值计算获得了2种压力侧气膜孔形状(圆孔、扩张孔)和5种压力侧射流角(20°~40°)条件下,透平级凹槽叶顶的传热系数和气膜冷却效率分布。研究表明:前缘压力侧冷却流进入凹槽,增强了凹槽底部的冷却效果;中部和尾缘压力侧冷却流对凹槽肩壁和叶顶尾缘进行了冷却,增强了叶顶高热负荷区域的冷却效果。在所研究的射流角范围内,射流角越小,凹槽叶顶的冷却效果越好。当采用扩张孔、射流角由20°增大到40°时,肩壁的面积平均传热系数增大了6%,面积平均气膜冷却效率减小了14.3%;叶顶压力侧的面积平均传热系数增大了36%,面积平均气膜冷却效率减小了37.2%。在小射流角条件下,扩张孔的叶顶和压力侧冷却效果优于圆孔。射流角为20°时,与圆孔相比:扩张孔使凹槽肩壁面积平均传热系数减小了2%,面积平均气膜冷却效率增大了5.9%;扩张孔使叶顶压力侧的面积平均传热系数减小了22.6%,面积平均气膜冷却效率增大了43.3%。

摘要： 采用数值方法研究了发动机工况下燃气透平第一级动叶带压力侧小翼的凹槽叶顶冷却传热性能,分析了7种小翼结构(等截面小翼、扭曲型小翼等)对透平级气动性能与传热系数分布的影响,对比了单排气膜孔、双排气膜孔条件下传统凹槽叶顶、无压力侧肩壁凹槽叶顶、带压力侧小翼凹槽叶顶的冷却传热效果。结果表明:传统凹槽叶顶槽底存在高传热区,合理的压力侧小翼结构设计能有效消除槽底高传热区、降低凹槽叶顶的平均传热系数;相对于传统凹槽叶顶,带圆角扭曲型小翼凹槽叶顶的平均传热系数下降了约16.45%。叶顶气膜孔能有效降低叶顶的平均传热系数,且双排孔结构下叶顶气膜冷却效率有明显提升。对于单排气膜冷却孔结构,带压力侧小翼凹槽叶顶气膜冷却效率优势不明显,可通过加入压力侧气膜孔提升其传热与冷却性能;在双排孔冷却结构下,带压力侧小翼凹槽叶顶平均传热系数比传统凹槽叶顶减小0.76%,比无压力侧肩壁凹槽叶顶减小7.84%,气膜冷却效率比传统凹槽叶顶增大9.13%,比无压力侧肩壁凹槽叶顶增大9.6%。

摘要： 21世纪以来,信息技术的进步带动全球各行业的迅速发展,船舶动力技术也随之得到了极大的进步。燃气轮机技术的引入,大大改善了船舶的动力系数,它将是全球船舶动力系统的发展趋势。本文从润滑油在船舶燃气轮机的应用性能方面出发,首先简述了润滑油系统相关的概念,然后探讨了我国燃气轮机发展现状。接着,从船舶蒸汽轮机、船舶柴油机和船舶燃气轮机三方面的应用上,分别分析了润滑油在这些设备上的应用现状。最后,针对船舶燃气轮机在具体应用过程中潜在的问题进行深入研究,给出我国船舶燃气轮机润滑油潜在的核心问题,随之提出了促进其进步的建议。

摘要： 提高燃气初温可有效提高燃气轮机的热效率,但受到部件材料耐高温性能的限制,必须对燃气轮机高温部件进行冷却和保护,合理设计高温叶片的冷却结构,同时在透平气动设计中全面考虑冷却空气的影响,是发展先进燃气轮机技术的一项关键技术.本文针对F级重型燃气轮机的透平部件进行冷却空气对透平气动性能的影响研究,对有无冷却空气的透平气动性能进行研究,包括透平总体参数,叶型表面等熵马赫数和叶片出口气流角沿径向的分布进行对比,同时考虑冷气在燃气轮机中沿程的温升,对透平总体参数的影响进行分析研究.

摘要： 随着中国能源结构的变化,清洁能源天然气燃气轮机将更多用于发电机组.然而,中国大功率燃气轮机设计、制造、运用的能力和水平与国际先进企业有很大差距.为此.国家发改委、工信部在“中国制造2025”发展规划中,提出了明确的要求.“中国制造2025”燃气轮机实施方案指出:F级300MW级重型燃气轮机:开展F级300MW级重型燃气轮机(图1V94.3A燃气轮机结构示意图)整机装备研制,完成整机设计、关键部件试验及工业考核.突破高温合金材料、热障涂层材料、热端部件和控制保护系统制造技术,研发燃气发电智能控制和决策系统.其中,燃气发电智能控制是其中的重要一环.

摘要： 本文对某型号燃气轮机出现裂纹的一级、二级涡轮叶片外观进行观察,各取1件叶片进行荧光无损检测,对一级、二级涡轮叶片各1件裂纹及断口进行宏微观观察和能谱分析,结合叶片金相组织检查结果,确定了一级、二级涡轮叶片的失效性质,并分析了其失效原因.结果表明:一级、二级涡轮叶片裂纹性质均为疲劳开裂,其失效原因是一级涡轮叶片(DD5单晶高温合金)长时间在较高温度作用下致使材料性能下降,在交变工作应力作用下发生疲劳开裂;二级涡轮叶片(K480铸造高温合金)受一级涡轮叶片开裂的影响,热障涂层遭到破坏,进而影响到基体,导致其发生了疲劳开裂.

摘要： 重型发电燃机的转子以盘式拉杆转子结构形式为主,因此研究杆转子的动力学特性对于保障燃机转子安全运行具有实际意义.拉杆转子的动力学特性既受到拉杆预紧状态影响,也受到转子两端边界状态影响.以盘式拉杆转子试验台结构为对象,对转子在连接电机和不连接电机两种状态下进行试验模态分析,测试计算了两种状态下的转子固有频率和模态振型,对比分析了两端连接电机与否对于转子固有频率的影响.实验结果表明,连接电机的转子一阶和三阶固有频率高于不连接电机,因此在进行燃气轮机拉杆转子模态试验时应考虑转子的边界条件对转子固有特性的影响.试验结果为研究该类型燃气轮机拉杆转子固有特性问题提供参考意义.

摘要： 文章概述了液态金属冷却法(LMC)在制备大尺寸燃气轮机叶片方面具有优势。分析了陶瓷型壳、陶瓷型芯、工艺参数对大尺寸定向叶片成形性的影响.研究发现，叶片越快凝固的部位枝晶间距越小，凝固部位随着与激冷盘距离的增大，枝晶间距越大，枝晶组织越粗大，而与叶片壁厚没有关系。

摘要： 为了形成能够快速预测压气机湿压缩性能的手段,建立了压气机基元级理想湿压缩物理模型,并基于平衡湿压缩理论结合压气机一维级叠加特性预测方法发展了压气机湿压缩性能快速预测方法.采用该方法对NASA Stage35湿压缩性能进行预测,并与三维数值仿真结果进行对比校验,结果表明:当实际的压气机湿压缩过程接近平衡湿压缩过程(喷湿量＞5％)时,该方法能够较准确的预测压气机的湿压缩特性,具体表现为该方法能够准确预测出不同喷湿条件下压气机气动性能及进出口流动参数的变化规律,同时其对近设计点压比和耗功的预测值相比数值仿真结果误差不超过7.19％;但是受到该方法理想的平衡湿压缩条件的限制,对于实际湿压缩过程偏离平衡湿压缩程度较大的情况(喷湿量＜4％),该方法能够预测出湿压缩对压气机气动特性影响的趋势,但数值上误差较大.

摘要： 为了形成能够快速预测压气机湿压缩性能的手段,建立了压气机基元级理想湿压缩物理模型,并基于平衡湿压缩理论结合压气机一维级叠加特性预测方法发展了压气机湿压缩性能快速预测方法.采用该方法对NASA Stage35湿压缩性能进行预测,并与三维数值仿真结果进行对比校验,结果表明:当实际的压气机湿压缩过程接近平衡湿压缩过程(喷湿量＞5％)时,该方法能够较准确的预测压气机的湿压缩特性,具体表现为该方法能够准确预测出不同喷湿条件下压气机气动性能及进出口流动参数的变化规律,同时其对近设计点压比和耗功的预测值相比数值仿真结果误差不超过7.19％;但是受到该方法理想的平衡湿压缩条件的限制,对于实际湿压缩过程偏离平衡湿压缩程度较大的情况(喷湿量＜4％),该方法能够预测出湿压缩对压气机气动特性影响的趋势,但数值上误差较大.

摘要： 为了形成能够快速预测压气机湿压缩性能的手段,建立了压气机基元级理想湿压缩物理模型,并基于平衡湿压缩理论结合压气机一维级叠加特性预测方法发展了压气机湿压缩性能快速预测方法.采用该方法对NASA Stage35湿压缩性能进行预测,并与三维数值仿真结果进行对比校验,结果表明:当实际的压气机湿压缩过程接近平衡湿压缩过程(喷湿量＞5％)时,该方法能够较准确的预测压气机的湿压缩特性,具体表现为该方法能够准确预测出不同喷湿条件下压气机气动性能及进出口流动参数的变化规律,同时其对近设计点压比和耗功的预测值相比数值仿真结果误差不超过7.19％;但是受到该方法理想的平衡湿压缩条件的限制,对于实际湿压缩过程偏离平衡湿压缩程度较大的情况(喷湿量＜4％),该方法能够预测出湿压缩对压气机气动特性影响的趋势,但数值上误差较大.

摘要： 为了形成能够快速预测压气机湿压缩性能的手段,建立了压气机基元级理想湿压缩物理模型,并基于平衡湿压缩理论结合压气机一维级叠加特性预测方法发展了压气机湿压缩性能快速预测方法.采用该方法对NASA Stage35湿压缩性能进行预测,并与三维数值仿真结果进行对比校验,结果表明:当实际的压气机湿压缩过程接近平衡湿压缩过程(喷湿量＞5％)时,该方法能够较准确的预测压气机的湿压缩特性,具体表现为该方法能够准确预测出不同喷湿条件下压气机气动性能及进出口流动参数的变化规律,同时其对近设计点压比和耗功的预测值相比数值仿真结果误差不超过7.19％;但是受到该方法理想的平衡湿压缩条件的限制,对于实际湿压缩过程偏离平衡湿压缩程度较大的情况(喷湿量＜4％),该方法能够预测出湿压缩对压气机气动特性影响的趋势,但数值上误差较大.

摘要： 为了形成能够快速预测压气机湿压缩性能的手段,建立了压气机基元级理想湿压缩物理模型,并基于平衡湿压缩理论结合压气机一维级叠加特性预测方法发展了压气机湿压缩性能快速预测方法.采用该方法对NASA Stage35湿压缩性能进行预测,并与三维数值仿真结果进行对比校验,结果表明:当实际的压气机湿压缩过程接近平衡湿压缩过程(喷湿量＞5％)时,该方法能够较准确的预测压气机的湿压缩特性,具体表现为该方法能够准确预测出不同喷湿条件下压气机气动性能及进出口流动参数的变化规律,同时其对近设计点压比和耗功的预测值相比数值仿真结果误差不超过7.19％;但是受到该方法理想的平衡湿压缩条件的限制,对于实际湿压缩过程偏离平衡湿压缩程度较大的情况(喷湿量＜4％),该方法能够预测出湿压缩对压气机气动特性影响的趋势,但数值上误差较大.

摘要： 静叶的护罩具有：背侧通道(73n)、腹侧通道(73p)以及多个后端通道(76)。多个后端通道(76)在沿背侧端面(63n)的背侧通道(73n)与沿腹侧端面(63p)的腹侧通道(73p)之间，沿侧方向(Dc)排列配置，在后端面(62b)开口。多个后端通道(76)中，最靠近背侧通道(73n)的背侧第一后端通道(76n1)随着朝向下游侧而逐渐向靠近背侧通道(73n)侧延伸。多个后端通道(76)中，最靠近腹侧通道(73p)的腹侧第一后端通道(76p1)随着朝向下游侧而逐渐向靠近腹侧通道(73p)侧延伸。

摘要： 冷却系统(60)具备：高压抽气管线(61)，其从压缩机(10)的第一抽气位置(Pb1)抽取高压压缩空气(A1)并将其向第一高温部件(44a)输送；低压抽气管线(64)，其从压缩机(10)的第二抽气位置(Pb2)抽取低压压缩空气(A2)并将其向第二高温部件(54b)输送；节流孔(65)，其设置于低压抽气管线(64)；连接管线(66)，其将高压抽气管线(61)与低压抽气管线(64)连接；第一阀(67)，其设置于连接管线(66)；旁通管线(68)，其将连接管线(66)与低压抽气管线(64)连接；第二阀(69)，其设置于旁通管线(68)。

摘要： 燃气轮机控制装置具备：第一估计部，估计基于利用向燃气轮机的燃料流量的物理模型即第一模型的涡轮入口温度估计值即第一温度；第二估计部，估计基于利用所述燃气轮机的废气温度的物理模型即第二模型的涡轮入口温度估计值即第二温度；和补正部，基于所述第二温度补正所述第一温度来算出涡轮入口温度估计值。

摘要： 本发明涉及燃气轮机的控制装置、燃气轮机及燃气轮机的控制方法。燃气轮机的控制装置具备：目标值计算部，其用于计算燃气轮机的输出的目标值即控制目标值；以及指令值计算部，其基于所述控制目标值与所述燃气轮机的实际输出值的偏差来计算燃料指令值，所述目标值计算部构成为，在所述燃气轮机的输出要求值相对于所述实际输出值的差值即将成为阈值以下时，将所述控制目标值设定为比所述输出要求值大的值，在所述差值成为所述阈值以下之后，使所述控制目标值从所述值减小。

摘要： 一种燃气轮机的分解组装方法，其包括密封板限制状态切换步骤，在该密封板限制状态切换步骤中，从轴向上的另一侧经由动叶的缘板与转子盘的外周面之中用于嵌合动叶以外的区域之间的间隙对密封板移动限制部进行操作，由此对密封板非限制状态与密封板限制状态进行切换，在该密封板非限制状态下，密封板移动限制部不限制密封板在径向上的移动，在该密封板限制状态下，密封板移动限制部的至少一部分从密封板沿轴向突出而限制密封板在径向上的移动。

摘要： 本发明提供一种燃气轮机燃烧器、燃气轮机及燃气轮机燃烧器的控制方法，其快速地对形成于预混合器的内部的火焰进行灭火，抑制伴随灭火的燃气轮机的输出下降。在具备扩散燃烧嘴和预混合燃烧嘴的燃气轮机燃烧器中，由包围扩散燃烧嘴的内筒、包围内筒的外筒、将内筒及外筒之间的圆筒状的空间分隔为在圆周方向上排列的多个预混合室的多个隔壁、向预混合室喷射预混合燃料的多个预混合燃料喷嘴、埋入隔壁而设置的至少一个温度计等构成预混合燃烧嘴，在温度计的检测值超过了对应的设定值的情况下，以向扩散燃烧嘴以及预混合燃烧嘴供给的燃料流量的总量不变的方式使预混合燃料流量调整阀的开度并提高扩散燃料流量调整阀的开度。

摘要： 燃气轮机冷却系统(50)具备：冷却空气线路(51)，将由空气压缩机(10)压缩的压缩空气引导至燃气轮机(1)的高温部件；冷却器(64)，冷却压缩空气；流量调节器(69)，调节冷却空气的流量；和控制装置(100)。控制装置(100)具有：负荷变化判定部(150)，判定燃气轮机(1)的负荷指令(LO)所示的负荷是否发生了变化；第一指令产生部(111)，产生表示使冷却空气的流量能够成为目标流量的流量调节器的操作量的第一指令；和第二指令产生部(121)，若判定为负荷指令所示的负荷发生了变化，则产生表示能够成为比目标流量多的变化时流量的流量调节器的操作量的第二指令。

摘要： 在燃气轮机转子(2)形成有通风流路(22)、冷却空气流路(178)、混合空间(177)以及混合空气流路(137)。通风流路(22)将压缩机(10)的空气排出口的轴向上游侧的压缩空气(Acom)作为压缩机抽气(Bcom)引导至压缩机转子(20)的内部。冷却空气流路(178)将冷却空气(Ac)引导至比空气排出口靠近轴向下游侧的部分。在混合空间(177)，压缩机抽气(Bcom)与冷却空气(Ac)混合。混合空气流路(137)将压缩机抽气(Bcom)与冷却空气(Ac)的混合空气(Am)引导至涡轮机转子(120)内。

摘要： 燃气轮机冷却系统(50)具备：将通过空气压缩机(10)压缩后的压缩空气向高温部件引导的冷却空气管线(51)；对冷却空气管线(51)中的压缩空气进行冷却的冷却器(63)；使冷却空气管线(51)中的冷却空气返回冷却空气管线(51)中的上游侧的回流管线(56)；调节在回流管线(56)中流动的冷却空气的流量的回流阀(58)；控制回流阀(58)的开度的控制装置(100)。控制装置(100)具有第二阀指令产生部(131)，当受理部(101)受理负载切断指令(LC)时，第二阀指令产生部(131)产生使回流阀(58)的开度强制性地增大为预先确定的切断时开度的意旨的阀指令作为第二阀指令。

摘要： 本发明提出一种燃气轮机叶片制造方法、燃气轮机叶片和燃气轮机。本发明的燃气轮机叶片制造方法，包括以下步骤：按照预设形状制造扰流件；将多个所述扰流件彼此连接且沿燃气轮机叶片的叶片本体的高度方向间隔布置以形成扰流组件；将所述扰流组件固定在所述叶片本体的冷却腔内且所述扰流件与所述叶片本体的内壁面之间的距离小于等于预设值。因此，根据本发明的燃气轮机叶片制造方法便于制造具有结构复杂和扰流效果好扰流件的燃气轮机叶片。