首页> 中文学位 >中低热值燃料燃气轮机燃烧室模拟及运行特性研究
【6h】

中低热值燃料燃气轮机燃烧室模拟及运行特性研究

代理获取

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

物理量名称及符号表

第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究背景和意义

1.2 研究现状

1.3 本文主要研究内容

第2章 燃烧模型

2.1 引言

2.2 全混流反应器(PSR)

2.3 柱塞流反应器(PFR)

2.4 燃烧过程

2.5 反应机理GRI Mech 3.0简介

2.6 本章小结

第3章 中低热值燃料燃气轮机燃烧室数值分析

3.1 引言

3.2 燃烧室结构

3.3 建立燃烧室化学反应网络模型

3.4 燃烧室流量分配

3.5 中低热值燃料对燃气轮机燃烧特性影响分析

3.6 同热值不同组分燃料对燃气轮机燃烧特性的影响分析

3.7 本章小结

第4章 中低热值燃料燃气轮机运行特性分析

4.1引言

4.2 燃气轮机热力循环

4.3 燃气热力性质计算

4.4 燃气轮机模块计算分析

4.5 计算结果及分析

4.6 运行特性计算的面向对象程序设计

4.7 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

声明

致谢

展开▼

摘要

燃气轮机是当前最先进的热动力装置,应用范围除航空领域外,还包括电力、石油化工、交通等行业,作为发电机、油气管路、舰船及战车等设备的动力。燃气轮机具有热效率高、污染排放量小、起动快、用水少及适宜燃用多种燃料等优点,对节约能源和保护环境具有重要的意义。
  中低热值燃料燃气轮机可以燃用生物质气体、工厂废气等,应用于电力发电或工厂,有利于改善我国能源结构,促进节能减排。因此,中低热值燃料燃气轮机的研究对我国经济及环境都具有重要的意义。中低热值燃料与高热值燃料相比,其热值低且组分变化,燃料燃烧特性改变,造成燃气轮机的运行变化。本文针对以上问题进行燃气轮机燃烧特性和运行特性研究,分析中低热值燃料对燃气轮机的影响。
  本文首先建立燃烧室化学反应器网络模型,对燃气轮机燃烧室进行模拟计算。从燃料热值和组分两方面分别分析了中低热值燃料对燃烧特性的影响,其中燃烧特性主要分析了当量比、进口温度及燃烧室压力等因素,分别对绝热火焰温度、燃烧室出口温度、CO排量和NO排量的影响。然后研究了中低热值燃料对燃气轮机运行特性的影响。在燃气轮机的热力循环和燃气热力性质计算基础上,结合燃气轮机压气机特性曲线、燃烧室热平衡和透平特性曲线,建立燃气轮机运行特性计算模型。计算分析了14种中低热值燃料的燃气轮机运行特性,即燃料热值对燃料系数、燃料流量、透平出口温度及膨胀功的影响规律。
  对燃气轮机燃烧室进行模拟计算结果表明,当量比是影响中低热值燃料燃烧特性的一个重要因素,在改用中低热值燃料后,针对燃料确定相应最佳当量比。对于中热值燃料,其绝热火焰温度和燃烧室出口温度均高于天然气,且废气排量也均高于天然气。对低热值燃料而言,由于热值低,燃烧较难组织,绝热火焰温度和燃烧室出口温度均较低。中低热值燃料的燃烧特性不仅与热值有关,而且与燃料组分有关,且燃料中可燃气体所占比例越大,绝热火焰温度和燃烧室出口温度越高。
  对燃气轮机运行特性进行模拟计算结果显示,燃料热值越低燃料流量和燃料系数越大。在热值范围10MJ/kg~16.7MJ/kg,燃料流量随热值降低而升高幅度较小;在热值范围4.3MJ/kg~10MJ/kg,燃料流量随热值降低而升高较快。不同热值燃料的透平出口温度差别不大,主要集中在563℃~578℃之间,所以燃料热值对透平出口温度影响不大。燃料热值越低,其燃烧生成的燃气在透平中所做膨胀功越多。
  另外,针对中低热值燃料,设计了燃气轮机运行特性程序计算界面,方便用户进行操作计算。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号