船用燃气轮机板翅式回热器设计性能的优化

本文提出了一种回热器设计技术。它适用于在现有的简单循环燃气轮机基础上加装一新设计的回热器，可使该系统的性能达到最优。文中对目前船用燃气轮机装置中应用较广泛的板翅逆流式回热器的设计性能参数（回热度和压降）和结构参数（流道宽、流道长和板翅层数）的优化技术进行了分析，还对板翅式回热器的重量尺寸和系统性能之间的关系作了探索，并提出了新的评判准则。     

船用三轴燃气轮机实际简单热力循环的可视化仿真计算

首先根据某型船用燃气轮机的实际参数,采用面向对象法建立了燃气轮机实际简单热力循环模型,然后应用Delphi7.0软件对其进行仿真编程。通过所编软件的可视化仿真界面改变各种参数进行燃气轮机性能仿真。主要目的不仅在于对某型燃机各种工况的重要运行性能数据仿真计算,而且为实现我国船用燃气轮机性能优化设计提供参考。     

氦气轮机直接循环系统板翅式回热器设计

回热器是高温气冷堆—氦气轮机直接循环系统的关键部件之一,它的主要作用是利用高压涡轮出口的高温尾气,使高压压气机后的低温氦气被充分加热后再返回堆芯,以提高系统的循环效率。回热器需要在满足换热效率和压力损失的前提下,实现体积和重量的最小化,以符合装置对紧凑性的要求。本文从总体布置方案、材料方案和芯体段计算方案出发,进行回热器的结构设计,并进行强度校核计算。结果表明:所设计的回热器性能、芯体段的应力应变都满足使用要求,可保证运行的安全、稳定。     

化学回热循环的蒸汽系统热力设计

分析了利用燃气轮机高温余热的蒸汽发生系统的设计准则,并基于某型燃气轮机设计了用于构建化学回热循环燃气轮机的一种蒸汽发生系统。设定了该蒸汽发生系统的设计点工况并对各主要部件进行了热力设计,建立该系统的热力性能计算模型。计算了设计点性能参数并校验了计算精度,出口蒸汽和烟气的各主要性能参数的最大误差为0.4%,所设计系统可用于燃气轮机系统的性能分析。系统符合能量梯级利用原则,低工况时也能充分利用余热,变工况时所产生蒸汽参数稳定。     

氦气轮机直接循环系统板翅式回热器设计

回热器是高温气冷堆—氦气轮机直接循环系统的关键部件之一,它的主要作用是利用高压涡轮出口的高温尾气,使高压压气机后的低温氦气被充分加热后再返回堆芯,以提高系统的循环效率.回热器需要在满足换热效率和压力损失的前提下,实现体积和重量的最小化,以符合装置对紧凑性的要求.本文从总体布置方案、材料方案和芯体段计算方案出发,进行回热器的结构设计,并进行强度校核计算.结果表明:所设计的回热器性能、芯体段的应力应变都满足使用要求,可保证运行的安全、稳定.     

燃气轮机对超大型集装箱船装载性能的影响

讨论超大型集装箱船应用燃气轮机动力系统方案,对其装载性能进行预估及计算,并同常规船型进行了对比研究,并初步分析了方案装载性能的优缺点 。燃气轮机布置灵活性、绿色环保,能够显著增加船舶集装箱箱位数,带来运营成本上的收益。随着其技术的不断成熟和人们对船用燃气轮机了解的深入,超大型集装箱船应用燃气轮机动力系统或将成为未来的一种趋势。     

船用间冷循环燃气轮机供油规律仿真研究

根据热力系统机理建模的方法建立燃气轮机的完全非线性数学模型,考虑了对燃气轮机系统影响较大的转动惯性、容积惯性及中间冷却器的热惯性,基于Matlab/Simulink对船用间冷循环燃气轮机进行动态性能研究.针对分段线性的供油规律对间冷燃气轮机进行变工况性能仿真,得到间冷燃气轮机在加速过程中的最佳供油规律。     

GT25000型燃气轮机及其国产化

介绍GT25000型船用燃气轮机结构及其主要性能，并结合以往其他燃气轮机实船使用经验，对GT25000型船用燃气轮机存在的不足，提出改进意见和建议，旨在国产化工作中逐步加以完善，提高其装船适用性。     

俄罗斯船用及工业燃气轮机的发展和应用现状

综述并分析俄罗斯船用及工业燃气轮机设计、研制、生产和应用的现状及发展状况。指出,俄罗斯小功率发电用燃气轮机的发展现状良好,拥有一些性能优良的机组,但是中等功率和大功率发电用机组却是弱项,距离世界先进水平还有很大差距。机械驱动用燃气轮机始终是俄罗斯工业燃气轮机中的强项,设计、研制和应用均处于世界领先水平。曾经是其强项的船用燃气轮机,由于苏联的解体,却成了俄罗斯燃气轮机工业中的缺项。     

中冷回热循环燃气轮机技术

中冷回热循环(ICR)燃气轮机是在简单循环的基础上,增加压缩空气中间冷却器和排气回热器组成的复杂循环燃气轮机,具有优良的油耗和变工况特性,是舰船的理想动力装置。本文讨论了ICR的发展过程和技术特点,对其关键部分中冷器、回热器和可变几何导叶做了具体分析。     

GT28燃气轮机工业/船用衍生的技术策略研究

GT28燃气轮机是1台带动力涡轮的三轴燃气轮机,性能良好。通过对其工业/船用衍生应用与发展研究策略的分析,全面勾画出其技术发展网络及主要关键技术,明晰其应用和发展技术途径,提出当前应重点开展燃气轮机发电模块(船用/陆用)、天然气增压机组、间冷循环燃气轮机的应用与发展研究工作。在此基础上将会全面推进GT28燃气轮机的工业/船用衍生应用与发展。     

船舶燃气轮机装置分布式集成仿真平台设计

针对船舶燃气轮机装置分布式集成仿真的功能,设计了包括应用层、支撑层、通讯层和设备层在内的分布式集成仿真平台体系层次。选择 MATLAB/SIMULINK环境开发应用层和支撑层,选择HLA协议和RTI软件实现通讯层。最终形成了由平台运行管理器、分布式仿真包、模块化模型库、分布式仿真接口以及RTI软件组成的“服务器/运算节点”式的平台运行框架。通过某型双轴燃气轮机在机械推进工作方式下的分布式集成仿真实验,初步验证了平台体系框架的合理性和有效性。     

船用三轴燃气轮机气路故障建模与聚类诊断技术

船用燃气轮机运行在高速、高湿和高盐的工作环境中时,其气路部件在运行过程中发生故障的可能性增大,开展典型气路故障诊断技术研究有助于提升船用燃气轮机运行的可靠性和安全性。通过分析船用燃气轮机积垢、压气机叶顶间隙增大、叶片磨损、机械损伤、涡轮热腐蚀和燃烧室故障等典型气路故障的机理,给出9种典型气路故障时性能参数相对变化的经验判据。采用小偏差建模方法,建立船用三轴燃气轮机气路故障仿真模型,基于经验判据对0.8工况下船用三轴燃气轮机典型气路故障进行模拟,仿真得到9种典型故障下测量参数的相对变化。提出基于聚类分析的船用燃气轮机气路故障诊断方法,并以9种典型气路故障仿真结果为例,验证了该诊断方法的可行性。     

Thermodynamic analysis of alternative marine fuels for marine gas turbine power plants

The marine shipping industry faces challenges to reduce engine exhaust emissions and greenhouse gases (GHGs) from ships, and in particular, carbon dioxide. International regulatory bodies such as the International Maritime Organization and National Environmental Agencies of many countries have issued rules and regulations to drastically reduce GHG and emissions emanating from marine sources. This study investigates the possibility of using natural gas and hydrogen as alternative fuels to diesel oil for marine gas turbines and uses a mathematical model to assess the effect of these alternative fuels on gas turbine thermodynamic performance. Results show that since natural gas is categorized as a hydrocarbon fuel, the thermodynamic performance of the gas turbine cycle using natural gas was close to that of the diesel case. However, the gas turbine thermal efficiency was found to be slightly lower for natural gas and hydrogen fuels compared to diesel fuel.     

船用燃气轮机动力装置替代燃料的热力学分析（英文）

The marine shipping industry faces challenges to reduce engine exhaust emissions and greenhouse gases(GHGs) from ships, and in particular, carbon dioxide. International regulatory bodies such as the International Maritime Organization and National Environmental Agencies of many countries have issued rules and regulations to drastically reduce GHG and emissions emanating from marine sources. This study investigates the possibility of using natural gas and hydrogen as alternative fuels to diesel oil for marine gas turbines and uses a mathematical model to assess the effect of these alternative fuels on gas turbine thermodynamic performance. Results show that since natural gas is categorized as a hydrocarbon fuel, the thermodynamic performance of the gas turbine cycle using natural gas was close to that of the diesel case. However, the gas turbine thermal efficiency was found to be slightly lower for natural gas and hydrogen fuels compared to diesel fuel.     

Application of LES in the study of inlet flow field in marine gas turbine

The structure and aerodynamics performance of gas turbine inlet system is an important part of technology of gas turbine installed on naval vessels. The design and numerical simulations of gas turbine inlet system are conducted and reliable foundation for design and manufacture of marine gas turbine inlet system of high performance is provided. Numerical simulations and experiments of two inlet system models of gas turbine are conducted with satisfactory results and are of significance to the actual application of the inlet system.     

监测诊断技术在某型舰用燃气轮机维修管理中的应用

文章分析了应用振动频谱技术对舰用燃气轮机进行故障诊断的案例,提出了加强舰用燃气轮机使用管理的意见建议。实践表明,监测诊断是保障舰用燃气轮机工作可靠性的重要手段,是建立视情维修模式的有效技术支撑。     

燃气轮机在商船上的应用及其技术发展趋势

燃气轮机作为一种符合绿色环保要求的动力装置在船舶上的应用已有数十年的历史.对比柴油机动力装置,在分析燃气轮机技术特点的基础上对目前燃气轮机在商船上的应用进行了综述,概述了船用燃气轮机的发展途径.并根据国内外现有的研究情况,分析和讨论了船用燃气轮机的发展趋势.     

舰用燃气轮机总体设计方案评估研究

优选舰用燃气轮机总体设计方案是一项摆在决策者面前的重大决策活动.因其涉及到的因素众多,有些因素易于量化,有些因素难以量化,往往给决策者带来诸多困难.在建立方案评估指标体系的基础上,采用熵权法和理想点法相结合的方法对舰用燃气轮机总体设计方案进行研究,以期降低决策的主观随意性,使决策更加科学合理.