【摘 要】
：
为了缩短重型燃气轮机燃烧器修复和低氮燃烧技术开发周期,打破F级重型燃气轮机热部件制造技术壁垒,基于增材制造技术,开发出了一套完整的F级燃气轮机燃烧器加工工艺,成功实现了标准产品旋流器的试制.在此基础上,利用增材制造技术生产的燃烧器,完成了在役燃气轮机燃烧器的服务修复;在新型低氮燃烧技术开发中成功试制出多款自主开发的新型低氮燃烧器,并通过了全温、全压、全尺寸实验验证;批量生产了产品级新型低氮燃烧器,贯通了F级重型燃气轮机燃烧器从设计开发到工艺开发的全部流程.实践表明,运用增材制造技术可助力企业在燃气轮机服务
【机 构】
：
上海电气燃气轮机有限公司,上海200240
论文部分内容阅读
为了缩短重型燃气轮机燃烧器修复和低氮燃烧技术开发周期,打破F级重型燃气轮机热部件制造技术壁垒,基于增材制造技术,开发出了一套完整的F级燃气轮机燃烧器加工工艺,成功实现了标准产品旋流器的试制.在此基础上,利用增材制造技术生产的燃烧器,完成了在役燃气轮机燃烧器的服务修复;在新型低氮燃烧技术开发中成功试制出多款自主开发的新型低氮燃烧器,并通过了全温、全压、全尺寸实验验证;批量生产了产品级新型低氮燃烧器,贯通了F级重型燃气轮机燃烧器从设计开发到工艺开发的全部流程.实践表明,运用增材制造技术可助力企业在燃气轮机服务、研发和生产等方面实现快速创新.
其他文献
氦气离心压气机是预冷发动机氦回路的核心部件,但国内对氦气离心压气机的相关探究较少.为探究氦气离心压气机的压比设计方法,从离心压气机进口和出口速度三角形的角度,分析了出口安装角、滑移因子以及进气负预旋对叶轮做功的影响.提出了基于低出口安装角、高滑移因子和进气负预旋的高压比设计方法.根据此方法设计出了总压比为2.521、等熵效率为83.2％、喘振裕度为18.55％的氦气离心压气机,并通过数值模拟的方法对此压气机的气动特性以及流场进行了分析,证明了高压比设计方法的可行性.
基于氦氙混合工质特性,利用Axial软件对比了不同载荷系数和流量系数情况下涡轮的效率,在载荷系数和流量系数分别为1.8和0.6的情况下涡轮效率较高.在此条件下利用AxCent软件对轴流涡轮进行了三维叶片造型.在ANSYS CFX软件中选用SST湍流模型,在给定的工况下对设计好的叶片采用数值模拟方法分析尾缘折转角、尾缘楔角及安装角对激波损失的影响.研究表明:尾缘折转角在5.5°～6.5°之间,尾缘楔角在11°～13°范围内激波损失最低;安装角在43°～48°之间,随着安装角的增大会使激波损失降低;同时,对原
针对燃气轮机动力涡轮转子系统中滚动轴承故障高发的问题,基于赫兹接触理论建立了滚动轴承故障激励力模型,并验证了其准确性.基于有限元法建立了转子-轴承-机匣-固定平台整机模型以揭示振动传递特性.频域分析结果表明:单故障条件下不平衡激励力与滚动轴承故障激励力是单向耦合的关系;双故障条件下,若故障点直径相同,加速度信号中滚子故障主要频率对应的加速度幅值最大,外圈故障主要频率对应的加速度幅值最小.
本文针对某型燃气轮机轴承腔压力异常升高现象,通过数据分析、现场排查、外观检查、尺寸测量、断口分析、仿真分析等方法,定位了故障原因,提出了压降调节器的阀由线接触的销钉结构改为面接触的垫圈结构的改进方案,使得接触应力由235.5 MPa降低至0.88 MPa,且燃气轮机1200h考核试验后未再出现故障,改进方案合理有效.
基于布雷顿循环的原理与特点,对典型循环结构的动力部件与换热部件布局的效率和功率性能进行了比较,分析了运行参数对循环效率的影响规律,同时进一步阐述了关键循环动力部件(叶轮机械包括压缩机与透平)与换热部件(热交换器)的综合技术性能及部件选择的差异性.研究表明:实验中循环操作参数取最低温度为32℃、最高温度为342℃、压比为1.65时,循环效率可达31.5％;最低循环温度下降和最高循环温度升高有利于改善循环效率,并且对于复杂循环一般存在最佳压比;根据循环输出功率大小,叶轮机械一般采用径流(＜10 MW时)或轴流
为满足燃气轮机试验台配置模拟海洋大气环境装置的需求,设计了试验台盐雾系统.该系统通过蠕动泵输送燃气轮机各工况所需要的盐溶液,盐溶液输送至雾化器内雾化后形成盐雾,盐雾在燃气轮机进气道中与燃气轮机吸入的空气混合后进入压气机.在20％,35％,50％,60％,80％和100％等额定功率工况下对压气机进口空气含盐质量分数进行测量计算,压气机进气含盐质量分数均约为0.01×10-6,验证了系统满足燃气轮机全功率工况空气含盐质量分数的模拟要求.
针对燃气轮机启动特性的研究中较少考虑关键辅助系统的影响,以某型号F级燃气轮机为研究对象,建立了一个包括本体系统、进排气系统、冷却空气、防喘放风、静态变频器和阀门执行机构等在内的精细化启动过程仿真模型.对该模型进行设计点工况验证,最大误差能控制在0.15％以内.通过dSPACE系统与实际电厂控制逻辑相连,构建半物理联合仿真平台.对燃机模型在启动瞬态过程的特性进行仿真分析,并与实际电厂运行数据对比,最大偏差发生在刚点火之后,其中转速偏差为11 r/min,压气机出口压力偏差为6 kPa透平排气温度偏差为9℃.
以30 kW燃气轮机发电机组为研究对象,基于MATLAB/Simulink平台搭建了微型燃气轮机发电机组各部件及系统仿真模型,研究了微型燃气轮机、发电机和电力变换装置的控制策略.考虑了电力变换过程的损耗影响,设计了微型燃气轮机发电机组的“机-网”功率匹配控制策略.研究了负荷大幅度阶跃突变时“机-电”动态变换规律和功率匹配特征,采用模糊PID控制改善了机组的动态响应特性.结果 表明:燃气轮机负载从30 kW突降至15 kW的过程中,模糊PID控制体现出较好的控制性能.相比常规PID控制机组的暂态过程震荡幅度
燃-燃联合动力装置(COGAG)以其功率密度大、机动性好等优势,在船舶动力领域展现了很好的发展前景.对燃-燃联合动力装置的部件进行了模块化建模,为提高模型的计算效率和收敛性,对传统的牛顿拉普森(Newton-Rapson)迭代法进行改进,建立了COGAG稳态模型.利用四阶龙格库塔法建立动态模型,在python仿真环境下对建模方法进行了仿真验证.仿真结果表明:提出的基于改进牛顿法的燃-燃联合动力装置的建模方法可以实现系统的稳态和动态运行过程,提高了模型稳态计算的收敛速度,为联合动力装置的响应特性研究和控制器
为提高燃气轮机研制过程中的风险管理能力,针对果蝇算法(Fruit Fly Optimization Algorithm,FOA)及BP神经网络的缺陷,构建了自适应果蝇算法(Adaptive Fruit Fly Optimization Algorithm,AFOA),提出基于自适应果蝇算法优化BP神经网络的风险预测模型,利用自适应果蝇算法优化BP神经网络的阈值和权值.挖掘燃气轮机研制风险因素及风险事件之间的关系,并根据风险因素的权重预测风险事件的权重.利用燃气轮机研制风险的相关历史数据进行验证,表明该模型