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重型燃气轮机控制回路时延稳定性分析 被引量：2
1
作者 苏洋 陈远野 刘亚娟 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期110-116,共7页
在实际工业生产过程中,时延会对控制系统的性能产生不利影响,甚至导致控制系统不稳定。从切换系统角度研究了重型燃气轮机转速/功率控制回路的时延稳定性问题,以某电厂GEMS109FA275MW重型燃气轮机在100%负荷下的模型为研究对象,通过增... 在实际工业生产过程中,时延会对控制系统的性能产生不利影响,甚至导致控制系统不稳定。从切换系统角度研究了重型燃气轮机转速/功率控制回路的时延稳定性问题,以某电厂GEMS109FA275MW重型燃气轮机在100%负荷下的模型为研究对象,通过增广状态变量,选择时延变化作为切换信号,将含有时变时延的转速/功率控制回路转换为一类切换系统。运用范数相关引理,推导出确保含有时变时延的转速/功率控制回路稳定的充分且必要条件,并给出稳定性验证算法,同时基于国产重型燃气轮机Nu CON控制系统进行了硬件在环仿真实验,验证了所提理论结果的正确性。该研究结果可为国产重型燃气轮机控制系统设计和参数调整提供理论参考。 展开更多
关键词 重型燃气轮机 时延 稳定性 硬件在环仿真
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重型燃气轮机压气机技术发展趋势 被引量：1
2
作者 余春华 阙晓斌 吴宏 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1317-1327,1360,共12页
重型燃气轮机联合循环效率可超过60%,是一种高效率的热功转换设备。燃气轮机具有的优异调峰能力使其在以新能源为主体的新型电力系统中发挥越来越重要的作用。概述了重型燃气轮机压气机的工作特点、结构特征和主要技术指标,重点介绍了... 重型燃气轮机联合循环效率可超过60%,是一种高效率的热功转换设备。燃气轮机具有的优异调峰能力使其在以新能源为主体的新型电力系统中发挥越来越重要的作用。概述了重型燃气轮机压气机的工作特点、结构特征和主要技术指标,重点介绍了国际主流燃机厂商典型型号压气机研制及技术进展。总结了重型燃气轮机压气机设计体系的研究进展,并基于我国重型燃气轮机研制现状,对标先进重型燃气轮机技术发展趋势,提出了通流气动布局优化技术、高性能叶型技术、跨音级叶片全三维设计技术、高度集成设计系统等重点技术发展方向。 展开更多
关键词 重型燃气轮机 压气机 设计体系 技术发展
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重型燃气轮机现状与发展趋势 被引量：170
3
作者 蒋洪德 任静 +1 位作者 李雪英 谭勤学 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第29期5096-5102,共7页
重型燃气轮机是迄今为止效率最高的热-功转换类发电设备,它的研发制造水平代表了一个国家的重工业水平。文中综述了重型燃气轮机工业的发展历史、现状及趋势,给出了当代及未来燃气轮机的主要技术参数,指出燃气轮机最终将发展为以燃氢燃... 重型燃气轮机是迄今为止效率最高的热-功转换类发电设备,它的研发制造水平代表了一个国家的重工业水平。文中综述了重型燃气轮机工业的发展历史、现状及趋势,给出了当代及未来燃气轮机的主要技术参数,指出燃气轮机最终将发展为以燃氢燃气轮机为核心动力装备的近零排放煤基能源系统。就我国重型燃气轮机发展之路而言,基础研究和应用基础研究是燃气轮机核心技术自主创新体系的内核,我国燃气轮机产业的发展应发挥社会主义市场经济条件下举国体制的制度优势,借鉴国外成功经验,加快形成产学研用结合的重型燃气轮机自主创新技术体系和具有竞争力的产业体系,以满足我国国民经济与能源电力工业日益增长的对重型燃气轮机的迫切需求。 展开更多
关键词 重型燃气轮机 核心技术 自主创新 产业化
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R0110重型燃气轮机燃烧室污染排放性能研究 被引量：27
4
作者 谢刚 祁海鹰 +2 位作者 李宇红 冯冲 陈晓丽 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第20期51-57,共7页
我国研发的R0110重型燃气轮机采用干式低污染燃烧室设计。燃烧室具有2种工作模式,为检验其排放性能,在低压模拟条件下针对模式I进行了单管试验。结果表明,在整个负荷范围内,NOx排放均远远超标;CO在负荷≥0.7后均满足设计要求;当参照GE公... 我国研发的R0110重型燃气轮机采用干式低污染燃烧室设计。燃烧室具有2种工作模式,为检验其排放性能,在低压模拟条件下针对模式I进行了单管试验。结果表明,在整个负荷范围内,NOx排放均远远超标;CO在负荷≥0.7后均满足设计要求;当参照GE公司DLN燃烧室的设计特点降低值班燃料比例后,NOx反而增加。分析认为,NOx超标的原因主要是预混燃料比例偏低,预混均匀性相对不足,燃烧区过量空气系数的设计不合理,致使燃烧温度偏高。值班燃料的负面影响是由于原始设计使局部形成了富燃料燃烧的状态。针对以上问题,提出了进一步改善燃烧室的污染排放特性的措施建议。 展开更多
关键词 R0110重型燃气轮机 干式低污染燃烧室 径向分级 污染排放
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一种考虑变几何特性的重型燃气轮机建模方法 被引量：14
5
作者 付云鹏 黄宜坤 +1 位作者 张会生 苏明 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期200-204,共5页
在传统燃气轮机仿真模型的基础上,对比分析模型计算结果与机组性能试验数据,定量地得到了可转导叶(IGV)开度变化对燃气轮机性能的影响,建立了考虑IGV开度变化对机组性能影响的重型燃气轮机性能仿真模型.结果表明:所建模型的稳态计算结... 在传统燃气轮机仿真模型的基础上,对比分析模型计算结果与机组性能试验数据,定量地得到了可转导叶(IGV)开度变化对燃气轮机性能的影响,建立了考虑IGV开度变化对机组性能影响的重型燃气轮机性能仿真模型.结果表明:所建模型的稳态计算结果与试验数据相吻合,正确反映了燃气轮机参数随燃气轮机功率的变化关系,可以应用于系统动态特性分析以及控制系统的设计和验证. 展开更多
关键词 重型燃气轮机 变几何特性 变工况性能计算 仿真模型
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重型燃气轮机定向结晶叶片的材料与制造工艺 被引量：28
6
作者 张健 楼琅洪 李辉 《中国材料进展》 CAS CSCD 2013年第1期12-23,38,共13页
重型燃气轮机是我国能源发展战略中的关键装备。在高温和热腐蚀环境下工作的透平叶片,是重型燃机的核心热端部件。与航空发动机叶片比较,先进重型燃气轮机透平叶片,在高温热腐蚀环境下长期工作,而且叶片的尺寸较大,因此,对叶片使用的高... 重型燃气轮机是我国能源发展战略中的关键装备。在高温和热腐蚀环境下工作的透平叶片,是重型燃机的核心热端部件。与航空发动机叶片比较,先进重型燃气轮机透平叶片,在高温热腐蚀环境下长期工作,而且叶片的尺寸较大,因此,对叶片使用的高温合金材料及其制造工艺均提出了特殊的要求。用于燃气轮机叶片的抗热腐蚀高温合金材料,经历了从多晶到定向和单晶的发展历程,其合金在设计中具有高Cr,高Ti,Al比等几个显著区别于航空发动机叶片材料的特征。兼顾高强度、优异抗热腐蚀性能及长期组织和性能稳定性的燃气轮机用铸造高温合金的研发,因此更具挑战。定向凝固是重型燃气轮机用大型定向结晶叶片制造工艺中最为关键的技术之一。介绍了先进定向凝固技术——高温度梯度液态金属冷却定向凝固技术的发展,对比了不同定向凝固工艺对高温合金典型组织及力学性能的影响,并简单介绍了我国近期在大型定向结晶叶片研制方面的进展。 展开更多
关键词 重型燃气轮机 定向结晶叶片 材料与工艺
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某重型燃气轮机NO_x排放性能反应动力学数值计算 被引量：5
7
作者 刘爱虢 朱悦 +4 位作者 陈保东 曾文 翁一武 刘凯 王成军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1383-1390,共8页
借助耦合CH4反应动力学模型与计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)计算软件,对某重型燃气轮机燃烧室单个火焰筒的燃烧过程进行了研究,分析了导致NO_x排放超标的原因,调整了不同燃烧区的燃料分配,分析了燃料分配对NO_x排放... 借助耦合CH4反应动力学模型与计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)计算软件,对某重型燃气轮机燃烧室单个火焰筒的燃烧过程进行了研究,分析了导致NO_x排放超标的原因,调整了不同燃烧区的燃料分配,分析了燃料分配对NO_x排放的影响.结果表明,导致NO_x排放超标的原因为环形区、均匀区燃料/空气混合的不均匀性和值班区、均匀区燃料流量过大导致的局部温度过高;将值班区燃料和均匀区燃料的体积流量比例分别调整为4%和30%,会导致主燃烧区温度升高,NO_x排放由标准状态141.7mg/m^3升高至175.5mg/m^3;将值班区燃料和均匀区燃料比例分别调整为2%和26%,会降低主燃烧区温度,使NO_x排放降低至119.5mg/m^3,其中66.3mg/m^3来自于环形区.单纯地进行燃料调节,不能满足NO_x排放要求,还需要对环形区和均匀区结构进行调整,以增加混合的均匀性. 展开更多
关键词 重型燃气轮机 燃料分配 反应动力学特性 燃烧特性
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重型燃气轮机转子-轴承系统综合试验平台 被引量：4
8
作者 徐自力 赵世全 +3 位作者 王建录 王为民 王铁军 虞烈 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期786-791,共6页
介绍了我国已建成的重型燃气轮机转子-轴承系统综合试验平台,并对某电厂的燃气轮机联合发电机组的轴系振动进行了现场测试.结果表明:在燃气轮机整个启停过程和在额定转速下运行时,转子轴承系统运行平稳,表明该转子轴承系统设计合理,转... 介绍了我国已建成的重型燃气轮机转子-轴承系统综合试验平台,并对某电厂的燃气轮机联合发电机组的轴系振动进行了现场测试.结果表明:在燃气轮机整个启停过程和在额定转速下运行时,转子轴承系统运行平稳,表明该转子轴承系统设计合理,转子动平衡良好.建成的燃气轮机转子轴承系统综合试验平台为我国重型燃气轮机转子-轴承系统的自主设计和发展提供了试验条件. 展开更多
关键词 重型燃气轮机 转子 轴承 试验平台 轴系振动 现场测试
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重型燃气轮机燃烧过程的反应动力学数值模拟 被引量：6
9
作者 曾文 张经璞 +2 位作者 陈保东 马洪安 梁双 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期737-744,共8页
为了阐明重型燃气轮机燃烧过程的反应动力学特性,采用Gri_3.0,NUI_Galway与USC_2.0动力学模型对甲烷燃料在定容燃烧反应器中的燃烧特性进行了数值计算,并与实验结果进行了对比分析,确定了甲烷燃料的反应动力学模型;耦合该反应动力学模型... 为了阐明重型燃气轮机燃烧过程的反应动力学特性,采用Gri_3.0,NUI_Galway与USC_2.0动力学模型对甲烷燃料在定容燃烧反应器中的燃烧特性进行了数值计算,并与实验结果进行了对比分析,确定了甲烷燃料的反应动力学模型;耦合该反应动力学模型与CFD计算软件,对燃用甲烷燃料的重型燃气轮机燃烧室单个火焰筒的燃烧过程进行了反应动力学分析,并与相应实验结果进行了对比分析。结果表明:与NUI_Galway及USC_2.0动力学模型相比,采用Gri_3.0动力学模型计算得到的甲烷燃料多工况下的燃烧特性与实验值吻合较好;在该重型燃气轮机燃烧室单个火焰筒中,在火焰筒头部与主燃区同时存在两个明显的呈对称状态的回流区;在该火焰筒中的高温区域,O,OH与H等活性组分以及CO2的摩尔分数达到最大,而在低温区域CO的摩尔分数达到最大;同时,与实验值相比,采用Gri_3.0动力学模型计算得到的单个火焰筒的出口平均温度略高约4K,热点温度高约197K。 展开更多
关键词 重型燃气轮机 甲烷 燃烧特性 反应动力学特性
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基于改进粒子滤波的重型燃气轮机跳机故障预测 被引量：9
10
作者 滕伟 韩琛 +2 位作者 赵立 武鑫 柳亦兵 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期188-194,共7页
重型燃气轮机是清洁发电的重要装备,其轴系的振动水平是机组运行状态的直观表征。跳机故障是由于振动加大而触发的非计划突然停机,会对燃气轮机的核心部件(如叶片、拉杆等)产生较大冲击,造成设备损伤。提出基于改进粒子滤波的重型燃气... 重型燃气轮机是清洁发电的重要装备,其轴系的振动水平是机组运行状态的直观表征。跳机故障是由于振动加大而触发的非计划突然停机,会对燃气轮机的核心部件(如叶片、拉杆等)产生较大冲击,造成设备损伤。提出基于改进粒子滤波的重型燃气轮机振动趋势预测方法,通过对粒子滤波方法的分析,提出一种二次重采样策略,使得改进粒子滤波对粒子匮乏现象更具抵抗力,具有更好的适应性。所提方法在某300 MW重型燃气轮机的跳机故障中得到验证,能够准确预测跳机的故障时刻,为燃气轮机的控制策略调整提供指导。 展开更多
关键词 重型燃气轮机 跳机故障预测 改进粒子滤波 二次重采样
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某重型燃气轮机压气机顶切方法的数值模拟 被引量：5
11
作者 蔡乐 杜鑫 +1 位作者 王松涛 周逊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第32期95-100,16,共7页
为了满足某型压气机改型设计的需求,提出并推导了基于位置修正的等流管顶切方法,应用此方法对该压气机进口导叶至第2级静叶的5列叶栅进行了顶切设计,通过三维数值计算验证了该方法的可行性,在此基础上进一步分析了顶切对压气机气动性能... 为了满足某型压气机改型设计的需求,提出并推导了基于位置修正的等流管顶切方法,应用此方法对该压气机进口导叶至第2级静叶的5列叶栅进行了顶切设计,通过三维数值计算验证了该方法的可行性,在此基础上进一步分析了顶切对压气机气动性能的影响。结果表明,应用此方法可以根据不同的目标流量实现快速准确的顶切设计,顶切后的压气机在满足流量要求并保持压比基本不变的条件下,在不进行任何优化设计时仍然能够具有较高的气动性能,应用此方法进行顶切设计不会导致严重的流场匹配问题。 展开更多
关键词 重型燃气轮机 压气机 顶切 等流管法
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重型燃气轮机DLN燃烧室环形区的优化 被引量：6
12
作者 雷俊勇 李宇红 +1 位作者 由长福 祁海鹰 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期340-344,共5页
为了研究一种引进的燃气轮机干式低污染燃烧室性能并探索其设计方法,采用数值方法计算了该燃烧室环形区的流场和温度场,发现环形区存在燃烧效率低、污染物生成高等不足之处．对可能的设计思路进行了分析,并进一步提出两种结构改进方案,... 为了研究一种引进的燃气轮机干式低污染燃烧室性能并探索其设计方法,采用数值方法计算了该燃烧室环形区的流场和温度场,发现环形区存在燃烧效率低、污染物生成高等不足之处．对可能的设计思路进行了分析,并进一步提出两种结构改进方案,数值计算表明,改进方案可显著提高燃烧效率并降低污染物生成． 展开更多
关键词 重型燃气轮机 干式低污染燃烧室 计算流体力学 湍流剪应力输运模型
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机器学习算法在重型燃气轮机健康监测的应用现状 被引量：10
13
作者 许未晴 冀守虎 +5 位作者 安永伟 贾冠伟 曹鑫源 王佳 蔡茂林 吴素君 《液压与气动》 北大核心 2023年第4期71-86,共16页
重型燃气轮机是提供电力和调节电力波动的重要设备,其组成复杂、精密程度高,发生故障后会产生严重的安全隐患,进而影响经济效益。采用机器学习算法是实现重型燃气轮机健康监测的有效方法。机器学习算法的优化及融合对重型燃气轮机系统... 重型燃气轮机是提供电力和调节电力波动的重要设备,其组成复杂、精密程度高,发生故障后会产生严重的安全隐患,进而影响经济效益。采用机器学习算法是实现重型燃气轮机健康监测的有效方法。机器学习算法的优化及融合对重型燃气轮机系统的健康运行具有重大意义。介绍了重型燃气轮机健康监测的发展过程;综述了采用不同机器学习算法对燃气轮机大部件及其子部件健康诊断的预测结果;重点分析对比了气路故障和整体状态健康监测、寿命预测的不同方法;总结燃气轮机健康监测的主要技术问题及展望未来的发展方向,为机器学习算法在重型燃气轮机的应用提供了参考。 展开更多
关键词 机器学习算法 重型燃气轮机 健康监测 故障预测诊断
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某重型燃气轮机喷嘴组雾化特性的试验研究 被引量：3
14
作者 刘凯 蔡九菊 +1 位作者 张宝诚 马洪安 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1155-1158,共4页
讨论了某重型燃气轮机(E级)燃烧室燃料喷嘴组雾化特性试验研究结果.应用美国TSI公司LDV/PDPA系统测得不同压力下喷嘴组雾化粒度及分布,应用软件识别方法测得喷嘴组喷雾锥角.试验结果表明:喷嘴组雾化粒度对压力变化敏感,当压力由0.4 MPa... 讨论了某重型燃气轮机(E级)燃烧室燃料喷嘴组雾化特性试验研究结果.应用美国TSI公司LDV/PDPA系统测得不同压力下喷嘴组雾化粒度及分布,应用软件识别方法测得喷嘴组喷雾锥角.试验结果表明:喷嘴组雾化粒度对压力变化敏感,当压力由0.4 MPa升高到1.2 MPa时,粒度由23.22μm降低到10.11μm,而雾化锥角则由73.5°降低到69.5°.试验数据为喷嘴组的设计改型提供了可靠的依据. 展开更多
关键词 重型燃气轮机 燃料喷嘴组 雾化特性 索特平均直径 雾化锥角
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某重型燃气轮机燃烧室的性能试验与调试 被引量：3
15
作者 刘凯 蔡九菊 +1 位作者 张宝诚 马洪安 《动力工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期241-244,共4页
在中国一航涡轮院高压试验台上,对中国第一台具有自主知识产权的某重型燃气轮机(E级)燃烧室进行了燃用天然气的性能试验与调试,着重于燃烧室出口温度场试验与调试以及污染物排放含量试验.结果表明:设计工况下燃烧室出口周向温度分布系数... 在中国一航涡轮院高压试验台上,对中国第一台具有自主知识产权的某重型燃气轮机(E级)燃烧室进行了燃用天然气的性能试验与调试,着重于燃烧室出口温度场试验与调试以及污染物排放含量试验.结果表明:设计工况下燃烧室出口周向温度分布系数为0.30,径向温度分布系数为0.13,排放污染物含量(NOx)为204 mg/m3,这些指标均超出设计要求.通过调整火焰筒掺混孔尺寸,增加预混燃烧比例,使周向温度分布系数降为0.20,达到设计要求,并使径向温度分布系数降为0.10,接近设计要求.此外,还从理论上分析了燃烧室排放超标的原因及改进方向. 展开更多
关键词 重型燃气轮机 燃烧室 温度场 排放污染
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加速推进重型燃气轮机核心技术研究开发和国产化 被引量：38
16
作者 蒋洪德 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期563-566,共4页
综述了中国重型燃气轮机工业的发展历史和现状,简述了国际上重型燃气轮机技术发展现状及发展趋势,简要说明了当代燃气轮机和未来级燃气轮机的主要技术参数,概述了重型燃气轮机最新研究进展和发展趋势,并指出燃气轮机是21世纪能源高效转... 综述了中国重型燃气轮机工业的发展历史和现状,简述了国际上重型燃气轮机技术发展现状及发展趋势,简要说明了当代燃气轮机和未来级燃气轮机的主要技术参数,概述了重型燃气轮机最新研究进展和发展趋势,并指出燃气轮机是21世纪能源高效转化与洁净利用的核心动力装备,最终将发展为以燃氢燃气轮机为核心动力装备的近零排放煤基能源系统和二氧化碳捕获埋存系统.我国一次能源以煤为主,未来天然气供应将持续增加,因此加速重型燃气轮机核心技术的自主研究开发和产业化对我国有重要的战略意义. 展开更多
关键词 重型燃气轮机 核心技术 发展趋势 研究开发 产业化
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某重型燃气轮机涡轮部件结构设计分析 被引量：3
17
作者 杨养花 李守秋 李鑫 《航空发动机》 2010年第2期13-15,58,共4页
简要分析了某重型燃气轮机的气冷叶片、叶尖间隙、整体蜂窝外环和后支承环组件等涡轮部件结构设计的一些独特设计思路和方法。
关键词 涡轮 结构设计 重型燃气轮机 整体蜂窝外环 “矩阵型”肋:强化换热
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重型燃气轮机主要部件用材的发展及应用 被引量：2
18
作者 杨鑫 郭鹏飞 +1 位作者 吕振家 彭建强 《汽轮机技术》 北大核心 2022年第4期315-317,共3页
主要浅析目前已成功商运的重型燃气轮发电机组主要部件的发展情况及实际应用,并展望未来趋势。
关键词 重型燃气轮机 主要部件 高温材料
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R0110重型燃气轮机燃烧室三维数值模拟 被引量：2
19
作者 齐兵 金戈 顾铭企 《航空发动机》 2009年第4期29-32,44,共5页
采用SIMPLE算法,应用带有旋流修正的k-ε双方程湍流模型及有限速率/涡耗散化学反应模型,对R0110重型燃气轮机逆流环管型燃烧室单个火焰筒进行了三维数值模拟计算。将计算出的燃烧室出口温度场的分布、品质及火焰筒壁温与试验结果进行了... 采用SIMPLE算法,应用带有旋流修正的k-ε双方程湍流模型及有限速率/涡耗散化学反应模型,对R0110重型燃气轮机逆流环管型燃烧室单个火焰筒进行了三维数值模拟计算。将计算出的燃烧室出口温度场的分布、品质及火焰筒壁温与试验结果进行了对比分析。燃烧室进口流量、温度、压力等气动参数均与试验时保持一致,火焰筒各部分空气流量也均按火焰筒空气流量分配试验结果给定。计算和对比分析的结果表明,计算得到的燃烧室出口温度场的分布、品质及火焰筒壁温分布与试验结果比较接近。 展开更多
关键词 燃烧室 数值模拟 重型燃气轮机 温度场 品质 壁温
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某重型燃气轮机双燃料喷嘴组流量特性试验研究 被引量：1
20
作者 刘凯 张宝诚 +1 位作者 蔡九菊 马洪安 《汽轮机技术》 北大核心 2009年第3期198-200,共3页
讨论了某重型燃气轮机DLN燃烧室双燃料喷嘴组气体燃料冷态流量试验研究结果。应用自行研制的SH-1气体流量试验器准确测量了喷嘴组各路供气量,依据试验结果修正喷嘴组设计尺寸,实现设计要求。流量试验结果表明复杂流道结构设计仍需依赖... 讨论了某重型燃气轮机DLN燃烧室双燃料喷嘴组气体燃料冷态流量试验研究结果。应用自行研制的SH-1气体流量试验器准确测量了喷嘴组各路供气量,依据试验结果修正喷嘴组设计尺寸,实现设计要求。流量试验结果表明复杂流道结构设计仍需依赖试验修正,组件焊接工艺对流量影响较大。单管燃烧试验结果表明,通过冷态试验,喷嘴组各工况流量均达到设计要求,保证燃烧室高效稳定的燃烧,但燃料预混均匀性较差,不能满足低NOx排放要求,是后续改进目标。 展开更多
关键词 重型燃气轮机 喷嘴组 流量 燃烧
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