CN114635801B - 一种燃气发生器的背压特性优化方法及装置 - Google Patents
一种燃气发生器的背压特性优化方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114635801B CN114635801B CN202210292406.6A CN202210292406A CN114635801B CN 114635801 B CN114635801 B CN 114635801B CN 202210292406 A CN202210292406 A CN 202210292406A CN 114635801 B CN114635801 B CN 114635801B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- turbine
- pressure
- characteristic
- gas generator
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005457 optimization Methods 0.000 title abstract description 18
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 74
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 15
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
本公开涉及燃气轮机技术领域，公开了一种燃气发生器的背压特性优化方法和装置。本公开利用仿真模型，确定燃气发生器的背压转差特性，背压转差特性为转速差和燃气发生器的出口压力之间的对应关系；根据燃气发生器的背压转差特性，调整涡轮的非设计点特性，能够避免高压轴相对转速随燃气发生器背压提高而增加，从而避免高压转子和低压转子转差率扩大，进而保证燃气轮机高压轴相对转速不超转的情况下，提高输出功率和热效率，从而有效提高燃气轮机最大输出功率，降低燃油消耗率。
Description
技术领域
本公开涉及燃气轮机技术领域，具体涉及一种燃气发生器的背压特性优化方法及装置。
背景技术
燃气轮机在发电、燃气运输、航空动力等领域应用广泛，随着可再生能源、储能系统、热电联产等技术的发展，对燃气轮机在非设计点工况下的性能表现提出更高要求。变几何燃气轮机通过调节流道几何形状，使燃气轮机自动适应不同工况，保证燃气轮机非设计点性能。动力涡轮和尾喷管喉道面积可调技术广泛用于变几何燃气轮机中，通过调节动力涡轮或尾喷管喉道面积控制燃气轮机进气流量和燃烧室出口温度，一定程度上实现燃气轮机发电和供热解耦，提高部分工况下燃气轮机和涡喷发动机效率。
目前，燃气轮机设计时未考虑动力涡轮和尾喷管流通能力的变化影响上游燃气发生器的部件匹配，这会导致转差率扩大，引起燃气轮机热效率和最大输出功率的降低。
发明内容
本公开的目的在于克服上述技术不足，燃气发生器背压特性优化方法及装置，能够优化部件非设计点特性，能够保证燃气轮机高压轴相对转速不超转的情况下提高输出功率和热效率。
为达到上述技术目的，本公开的技术方案提供一种燃气发生器的背压特性优化方法，适用于动力涡轮导叶可调的三轴式燃气轮机，所述三轴式燃气轮机包括燃气发生器和动力涡轮，燃气发生器包括高压部件和低压部件，所述高压部件包括高压压气机、高压涡轮以及连接高压涡轮和高压压气机的高压轴，所述低压部件包括低压压气机、低压涡轮以及连接低压涡轮和低压压气机的低压轴，所述动力涡轮的进口导叶角度可调，所述背压特性优化方法包括：
确定所述燃气轮机的部件特性图；
根据所述部件特性图，建立所述燃气轮机的仿真模型；
利用所述仿真模型，确定燃气发生器的背压转差特性，所述背压转差特性为转差率和所述燃气发生器的出口压力之间的对应关系，所述转差率为高压轴相对转速减去低压轴相对转速；
根据燃气发生器的背压转差特性，调整涡轮的非设计点特性，所述涡轮包括所述高压涡轮和所述低压涡轮。
进一步地，所述燃气轮机的部件特性图的特性参数包括：所述高压压气机的压比和效率特性、所述低压压气机的压比和效率特性、所述高压涡轮的膨胀比和效率特性、所述低压涡轮的膨胀比和效率特性、所述动力涡轮的膨胀比以及效率特性。
进一步地，利用所述仿真模型，确定燃气发生器的背压转差特性，包括：
确定不同所述燃气发生器的出口压力时，所述高压轴相对转速和所述低压轴相对转速；
根据转差率和所述燃气发生器的出口压力之间的对应关系，确定燃气发生器的背压转差特性。
进一步地，根据燃气发生器的背压转差特性，调整涡轮的非设计点特性，包括：
根据所述背压转差特性，确定所述涡轮的设计点远离或靠近阻塞区域；
保持涡轮设计点特性不变，根据所述涡轮的设计点远离或靠近阻塞区域，调整涡轮的非设计点特性。
进一步地，根据所述背压转差特性，确定所述涡轮的设计点远离或靠近阻塞区域，包括：
当所述背压转差特性为所述燃气发生器出口压力每增大1kpa，所述转差率增加超过0.2％时，确定所述高压涡轮的设计点靠近阻塞区域或低压涡轮的设计点远离阻塞区域；
当所述背压转差特性为所述燃气发生器出口压力每增大1kpa，所述转差率减小超过-0.2％时，确定所述高压涡轮的设计点远离阻塞区域或低压涡轮的设计点靠近阻塞区域。
进一步地，根据所述涡轮的设计点远离或靠近阻塞区域，调整涡轮的非设计点特性，包括：
针对所述高压涡轮或所述低压涡轮，减小喉道面积，降低所述高压涡轮或所述低压涡轮的阻塞流量，使得设计点靠近阻塞区域；
针对所述高压涡轮或所述低压涡轮，增加喉道面积，提高所述高压涡轮或所述低压涡轮的阻塞流量，使得设计点远离阻塞区域。
进一步地，所述背压特性优化方法，包括：
在调整涡轮非设计点特性之后，将修正后的所述涡轮的部件特性图代入所述仿真模型，计算不同燃气发生器背压条件下，燃气轮机最大输出功率和效率进行验证。
本公开的技术方案还提供一种燃气发生器的背压特性优化装置，适用于动力涡轮导叶可调的三轴式燃气轮机，所述三轴式燃气轮机包括燃气发生器和动力涡轮，燃气发生器包括高压部件和低压部件，所述高压部件包括高压压气机、高压涡轮以及连接高压涡轮和高压压气机的高压轴，所述低压部件包括低压压气机、低压涡轮以及连接低压涡轮和低压压气机的低压轴，所述动力涡轮的进口导叶角度可调，所述背压特性优化装置包括：
确定模块，用于确定燃气轮机的部件特性图；
建模模块，用于根据所述部件特性图，建立所述燃气轮机的仿真模型；
特性确定模块，用于利用所述仿真模型，确定燃气发生器的背压转差特性，所述背压转差特性为转速差和所述燃气发生器的出口压力之间的对应关系，所述转差率为所述高压轴相对转速减去所述低压轴相对转速；
调整模块，用于根据燃气发生器的背压转差特性，调整所述涡轮的非设计点特性，所述涡轮包括所述高压涡轮和所述低压涡轮。
进一步地，特性确定模块，包括：
转速确定子模块，用于通过调节动力涡轮的进口导叶角度，确定不同所述燃气发生器的出口压力时，所述高压轴相对转速和所述低压轴相对转速；
特性确定子模块，用于根据转速差和所述燃气发生器的出口压力之间的对应关系，确定燃气发生器的背压转差特性。
进一步地，所述背压特性优化装置，还包括：
验证模块，用于在确定涡轮的最优部件特性图之后，将所述涡轮的最优部件特性图代入所述仿真模型，计算不同燃气发生器背压条件下，燃气轮机最大输出功率和效率进行验证。
与现有技术相比，本公开一种燃气发生器的背压特性优化方法至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：
(1)通过本公开的优化方法能够避免高压轴相对转速随燃气发生器背压提高而增加。
(2)通过本公开的优化方法优化部件非设计点特性，能够避免高低压转子转差率随导叶角度减小而扩大。
(3)通过本公开的优化方法优化部件非设计点特性，能够保证燃气轮机高压轴相对转速不超转的情况下提高输出功率和热效率。
附图说明
图1为本公开一种实施例中的动力涡轮导叶可调的三轴式燃气轮机的结构简图；
图2为本公开实施例燃气发生器背压特性优化方法的流程图；
图3为本公开实施例中一种的背压转差特性图；
图4为本公开实施例中的另一种背压转差特性图；
图5为本公开实施例的设计点靠近阻塞区域的特性修正图；
图6为本公开实施例的设计点远离阻塞区域的特性修正图；
图7为相对功率随导叶角度变化图；
图8为相对燃油消耗率随导叶角度变化图；
图9为一种燃气发生器的背压特性优化装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本公开进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。
燃气轮机一般包括燃气发生器和动力涡轮，燃气发生器包括燃烧室、压气机和压气机涡轮。在工作时，压气机将空气吸入到燃气轮机的内部并进行压缩。之后压缩过的空气会和燃料在燃烧室进行混合并燃烧，随后产生出的高温高压气体带动动力涡轮向外输出功率。功率背压特性是指当背压改变时功率的变化特性，也称为“微增出力”。背压特性是对燃气轮机性能考核和系统优化的重要依据。
图1为本公开一种实施例中的动力涡轮导叶可调的三轴式燃气轮机的结构简图，如图1所示，所述燃气轮机包括燃气发生器和动力涡轮，燃气发生器包括高压部件和低压部件。高压部件包括高压压气机、高压涡轮以及连接高压涡轮和高压压气机的高压轴，所述低压部件包括低压压气机、低压涡轮以及连接低压涡轮和低压压气机的低压轴。动力涡轮向外输出功率，动力涡轮的进口导叶角度可调，通过调节动力涡轮的进口导叶角度，可以调节所述燃气发生器的出口压力。
图2为本公开实施例一种燃气发生器背压特性优化方法的流程图。如图2所示，一种燃气发生器背压特性优化方法，包括：
步骤S1：确定所述燃气轮机的部件特性图；
步骤S2：根据所述部件特性图，建立所述燃气轮机的仿真模型；
步骤S3：利用所述仿真模型，确定燃气发生器的背压转差特性，所述背压转差特性为转速差和所述燃气发生器的出口压力之间的对应关系，所述转速差为高压轴相对转速减去低压轴相对转速；
步骤S4：根据燃气发生器的背压转差特性，调整涡轮的非设计点特性，所述涡轮包括所述高压涡轮和所述低压涡轮。
根据燃气发生器的背压转差特性，调整涡轮的非设计点特性，能够避免高压轴相对转速随燃气发生器背压提高而增加，从而避免高压转子和低压转子转差率扩大，进而保证燃气轮机高压轴相对转速不超转的情况下，提高输出功率和热效率，从而有效提高燃气轮机最大输出功率，降低燃油消耗率。
在一些实施例中，一种燃气发生器背压特性优化方法，包括：
步骤S1：确定所述燃气轮机的部件特性图；
具体地，可以利用雷诺平均法，通过三维流体计算软件，确定高压压气机、低压压气机、高压涡轮、低压涡轮和动力涡轮部件特性图，获取各部件特性参数。具体地，燃气轮机的部件特性图的特性参数包括所述高压压气机的压比和效率特性、所述低压压气机的压比和效率特性、所述高压涡轮的膨胀比和效率特性、所述低压涡轮的膨胀比和效率特性、所述动力涡轮的膨胀比以及效率特性。
其中，动力涡轮特性与进口导叶角度VGV相关。示例性地，分别计算进口导叶角度VGV为20°、22°、24°、26°、28°、30°、32°、34°、36°、38°和40°时的动力涡轮特性。
步骤S2：根据所述部件特性图，建立所述燃气轮机的仿真模型。
具体地，可以利用MATLAB/SIMULINK软件，根据所述部件特性图，建立燃气轮机的仿真模型。动力涡轮特性与进口导叶角度VGV相关，仿真过程中通过VGV插值动力涡轮特性获得一定导叶角度下的部件特性图。
步骤S3：利用所述仿真模型，确定燃气发生器的背压转差特性，所述背压转差特性为转速差和所述燃气发生器的出口压力之间的对应关系，所述转速差为高压轴相对转速减去低压轴相对转速。其中，高压轴相对转速NH＝高压轴转速/高压轴设计转速，低压轴相对转速NL＝低压轴转速/低压轴设计转速。
具体地，确定燃气发生器的背压转差特性，包括：
确定不同所述燃气发生器的出口压力时，所述高压轴相对转速NH和所述低压相对轴转速NL；
根据转速差和所述燃气发生器的出口压力之间的对应关系，确定燃气发生器的背压转差特性。
示例性地，如图3所示，可以计算大气温度和压力保持标准环境下(288.15K，101.325ka)，燃油流量Wf保持设计值不变时，燃气发生器出口压力、高压轴相对转速NH、低压轴相对转速NL和转差率随进口导叶角度VGV从34°减小到24°时的背压转差特性。
由背压转差特性可知，随着进口导叶角度VGV减小，燃气发生器出口压力增加，低压轴相对转速NL显著减小，高压轴相对转速NH增加并超过燃气轮机转速限制，高低压轴转差率增大。
步骤S4：根据燃气发生器的背压转差特性，调整涡轮的非设计点特性。
在一些实施例中，根据燃气发生器的背压转差特性，调整涡轮的非设计点特性，包括：
步骤S41：根据所述背压转差特性，确定所述涡轮的设计点远离或靠近阻塞区域。
具体地，如图3所示，当所述背压转差特性为所述燃气发生器出口压力每增大1kpa，所述转差率增加超过0.2％时，确定所述高压涡轮的设计点靠近阻塞区域或低压涡轮的设计点远离阻塞区域；
如图4所示，当所述背压转差特性为所述燃气发生器出口压力每增大1kpa，所述转差率减小超过-0.2％时，确定所述高压涡轮的设计点远离阻塞区域或低压涡轮的设计点靠近阻塞区域。
步骤S42：保持涡轮设计点特性不变，根据所述涡轮的设计点远离或靠近阻塞区域，调整所述涡轮的非设计点的特性。
在一些实施例中，首先保持涡轮设计点性能参数不变。示例性地，可以保持原高压涡轮设计点和低压涡轮设计点的膨胀比、转速、效率以及流量不变。
根据所述涡轮的设计点远离或靠近阻塞区域，确定所述涡轮的非设计点的特性参数，具体可以包括：
如图5所示，针对所述高压涡轮，减小喉道面积，降低所述高压涡轮阻塞流量，使得设计点靠近阻塞区域；
如图6所示，针对所述低压涡轮，增加喉道面积，提高所述低压涡轮的阻塞流量，使得设计点远离阻塞区域。
在一些实施例中，在调整涡轮非设计点特性之后，该背压特性优化方法还包括：
步骤S5：在调整涡轮非设计点特性之后，将修正后的所述涡轮最优部件特性图代入所述仿真模型，计算不同燃气发生器背压条件下，燃气轮机最大输出功率和效率进行验证。
具体地，修正后的所述涡轮最优部件特性图由保持不变的涡轮设计点特性和步骤S4确定的涡轮非设计点特性共同确定。
验证燃气轮机非设计点性能提升效果，具体方法如下：
将所述涡轮的非设计点的最优特性参数代入所述仿真模型，观察高压轴相对转速NH是否随燃气发生器出口压力增加而减小，高低压轴转差率是否降低，若是，计算燃气轮机最大输出功率和效率的变化情况，确定本方案优化效果。若否，重复步骤S3。
示例性地，将优化前后的涡轮特性导入到部件级模型中，分别计算不同进口导叶角度VGV下，高压轴相对转速NH恒为最大限制值时，燃气轮机输出功率和燃油消耗率，以便验证燃气轮机性能提升效果。如图7和图8所示，在导叶角度为28°时，输出功率增加了22％，燃油消耗率减小了6％。
图9为一种燃气发生器的背压特性优化装置的结构示意图，参见图9，该装置包括所述包括：确定模块201，建模模块202，特性确定模块203，参数确定模块204。
确定模块201，用于确定燃气轮机的部件特性图；
建模模块202，用于根据所述部件特性图，建立所述燃气轮机的仿真模型；
特性确定模块203，用于利用所述仿真模型，确定燃气发生器的背压转差特性，所述背压转差特性为转差率和所述燃气发生器的出口压力之间的对应关系，所述转差率为所述高压轴相对转速减去所述低压轴相对转速；
调整模块204，用于根据燃气发生器的背压转差特性，调整所述涡轮的非设计点特性，所述涡轮包括所述高压涡轮和所述低压涡轮控制装置。
进一步地，特性确定模块203，包括：
转速确定子模块，用于确定不同所述燃气发生器的出口压力时，所述高压轴相对转速和所述低压轴相对转速；
特性确定子模块，用于根据转速差和所述燃气发生器的出口压力之间的对应关系，确定燃气发生器的背压转差特性。
进一步地，所述背压特性优化装置还包括：
验证模块205，在在调整涡轮非设计点特性之后，将修正后的所述涡轮的部件特性图代入所述仿真模型，计算不同燃气发生器背压条件下，燃气轮机最大输出功率和效率进行验证。
需要说明的是，上述实施例提供的背压特性优化装置在背压特性优化时，仅以上述功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成上述的全部或者部分的功能。另外，上述实施例提供的背压特性优化方法属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
Claims (5)
1.一种燃气发生器的背压特性优化方法，其特征在于，适用于动力涡轮导叶可调的三轴式燃气轮机，所述三轴式燃气轮机包括燃气发生器和动力涡轮，燃气发生器包括高压部件和低压部件，所述高压部件包括高压压气机、高压涡轮以及连接高压涡轮和高压压气机的高压轴，所述低压部件包括低压压气机、低压涡轮以及连接低压涡轮和低压压气机的低压轴，所述动力涡轮的进口导叶角度可调，所述背压特性优化方法包括：
确定所述燃气轮机的部件特性图；
根据所述部件特性图，建立所述燃气轮机的仿真模型；
利用所述仿真模型，确定燃气发生器的背压转差特性，所述背压转差特性为转差率和所述燃气发生器的出口压力之间的对应关系，所述转差率为高压轴相对转速减去低压轴相对转速；
根据燃气发生器的背压转差特性，调整涡轮的非设计点特性，所述涡轮包括所述高压涡轮和所述低压涡轮；
其中，利用所述仿真模型，确定燃气发生器的背压转差特性，包括：
确定不同所述燃气发生器的出口压力时，所述高压轴相对转速和所述低压轴相对转速；
根据转速差和所述燃气发生器的出口压力之间的对应关系，确定燃气发生器的背压转差特性；
其中，根据燃气发生器的背压转差特性，调整涡轮的非设计点特性，包括：
根据所述背压转差特性，确定所述涡轮的设计点远离或靠近阻塞区域；
保持涡轮设计点特性不变，根据所述涡轮的设计点远离或靠近阻塞区域，调整所述涡轮的非设计点的特性；
其中，根据所述背压转差特性，确定所述涡轮的设计点远离或靠近阻塞区域，包括：
当所述背压转差特性为所述燃气发生器出口压力每增大1kpa，所述转差率增加超过0.2％时，确定所述高压涡轮的设计点靠近阻塞区域或低压涡轮的设计点远离阻塞区域；
当所述背压转差特性为所述燃气发生器出口压力每增大1kpa，所述转差率减小超过-0.2％时，确定所述高压涡轮的设计点远离阻塞区域或低压涡轮的设计点靠近阻塞区域；
其中，根据所述涡轮的设计点远离或靠近阻塞区域，调整所述涡轮的非设计点的特性，包括：
针对所述高压涡轮或所述低压涡轮，减小喉道面积，降低所述高压涡轮或所述低压涡轮的阻塞流量，使得设计点靠近阻塞区域；
针对所述高压涡轮或所述低压涡轮，增加喉道面积，提高所述高压涡轮或所述低压涡轮的阻塞流量，使得设计点远离阻塞区域。
2.根据权利要求1所述的背压特性优化方法，其特征在于，所述燃气轮机的部件特性图的特性参数包括：所述高压压气机的压比和效率特性、所述低压压气机的压比和效率特性、所述高压涡轮的膨胀比和效率特性、所述低压涡轮的膨胀比和效率特性、所述动力涡轮的膨胀比以及效率特性。
3.根据权利要求1所述的背压特性优化方法，其特征在于，所述背压特性优化方法，还包括：
在调整涡轮非设计点特性之后，将修正后的所述涡轮的部件特性图代入所述仿真模型，计算不同燃气发生器背压条件下，燃气轮机最大输出功率和效率进行验证。
4.一种燃气发生器的背压特性优化装置，其特征在于，用于权利要求1所述的背压特性优化方法，适用于动力涡轮导叶可调的三轴式燃气轮机，所述三轴式燃气轮机包括燃气发生器和动力涡轮，燃气发生器包括高压部件和低压部件，所述高压部件包括高压压气机、高压涡轮以及连接高压涡轮和高压压气机的高压轴，所述低压部件包括低压压气机、低压涡轮以及连接低压涡轮和低压压气机的低压轴，所述动力涡轮的进口导叶角度可调，所述背压特性优化装置包括：
确定模块，用于确定燃气轮机的部件特性图；
建模模块，用于根据所述部件特性图，建立所述燃气轮机的仿真模型；
特性确定模块，用于利用所述仿真模型，确定燃气发生器的背压转差特性，所述背压转差特性为转速差和所述燃气发生器的出口压力之间的对应关系，所述转差率为高压轴相对转速减去低压轴相对转速；
调整模块，用于根据燃气发生器的背压转差特性，调整所述涡轮的非设计点特性，所述涡轮包括所述高压涡轮和所述低压涡轮；
其中，特性确定模块，包括：
转速确定子模块，用于确定不同所述燃气发生器的出口压力时，所述高压轴相对转速和所述低压轴相对转速；
特性确定子模块，用于根据转速差和所述燃气发生器的出口压力之间的对应关系，确定燃气发生器的背压转差特性。
5.根据权利要求4所述的燃气发生器的背压特性优化装置，其特征在于，所述背压特性优化装置，还包括：
验证模块，用于在调整涡轮非设计点特性之后，将修正后的所述涡轮的部件特性图代入所述仿真模型，计算不同燃气发生器背压条件下，燃气轮机最大输出功率和效率进行验证。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210292406.6A CN114635801B (zh) | 2022-03-23 | 2022-03-23 | 一种燃气发生器的背压特性优化方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210292406.6A CN114635801B (zh) | 2022-03-23 | 2022-03-23 | 一种燃气发生器的背压特性优化方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114635801A CN114635801A (zh) | 2022-06-17 |
| CN114635801B true CN114635801B (zh) | 2023-11-21 |
Family
ID=81948995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210292406.6A Active CN114635801B (zh) | 2022-03-23 | 2022-03-23 | 一种燃气发生器的背压特性优化方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114635801B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5632142A (en) * | 1995-02-15 | 1997-05-27 | Surette; Robert G. | Stationary gas turbine power system and related method |
| US6067800A (en) * | 1999-01-26 | 2000-05-30 | Ford Global Technologies, Inc. | Control method for a variable geometry turbocharger in a diesel engine having exhaust gas recirculation |
| CN101539056A (zh) * | 2008-02-05 | 2009-09-23 | 通用电气公司 | 用于操作燃气涡轮发动机系统的方法和设备 |
| GB2499823A (en) * | 2012-03-01 | 2013-09-04 | Cummins Ltd | Turbine-generator and operation method |
| CN106840685A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-06-13 | 中科合肥微小型燃气轮机研究院有限责任公司 | 一种燃气轮机动态工况数据库样本点选取方法 |
| CN107524527A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-12-29 | 华北电力大学 | 一种可用于联合循环电站的燃气轮机变背压改造系统 |
| CN108223140A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-06-29 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种三轴式燃气轮机动力涡轮进口导叶控制规律优化方法 |
| CN113266468A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-08-17 | 合肥工业大学 | 一种三轴式燃气涡轮发动机混合电推进方法及装置 |
-
2022
- 2022-03-23 CN CN202210292406.6A patent/CN114635801B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5632142A (en) * | 1995-02-15 | 1997-05-27 | Surette; Robert G. | Stationary gas turbine power system and related method |
| US6067800A (en) * | 1999-01-26 | 2000-05-30 | Ford Global Technologies, Inc. | Control method for a variable geometry turbocharger in a diesel engine having exhaust gas recirculation |
| CN101539056A (zh) * | 2008-02-05 | 2009-09-23 | 通用电气公司 | 用于操作燃气涡轮发动机系统的方法和设备 |
| GB2499823A (en) * | 2012-03-01 | 2013-09-04 | Cummins Ltd | Turbine-generator and operation method |
| CN106840685A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-06-13 | 中科合肥微小型燃气轮机研究院有限责任公司 | 一种燃气轮机动态工况数据库样本点选取方法 |
| CN107524527A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-12-29 | 华北电力大学 | 一种可用于联合循环电站的燃气轮机变背压改造系统 |
| CN108223140A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-06-29 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种三轴式燃气轮机动力涡轮进口导叶控制规律优化方法 |
| CN113266468A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-08-17 | 合肥工业大学 | 一种三轴式燃气涡轮发动机混合电推进方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114635801A (zh) | 2022-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10830123B2 (en) | Systems and method for a waste heat-driven turbocharger system | |
| US6226974B1 (en) | Method of operation of industrial gas turbine for optimal performance | |
| EP1639248B1 (en) | Gas turbine and a method for controlling a gas turbine | |
| US9239007B2 (en) | Gas turbine compressor inlet pressurization having a torque converter system | |
| US9140184B2 (en) | Supercharged combined cycle system with air flow bypass to HRSG and fan | |
| CN110671162B (zh) | 一种蒸汽压力匹配器及其控制方法 | |
| Hao et al. | Off-design performance of 9F gas turbine based on gPROMs and BP neural network model | |
| CN113266468B (zh) | 一种三轴式燃气涡轮发动机混合电推进方法及装置 | |
| JP2021193298A (ja) | ガスタービンエンジンの拡張された排出量適合動作のためのシステムおよび方法 | |
| CN114060143A (zh) | 基于旁通阀流通特性的变海拔增压压力稳定性控制方法 | |
| CN114635801B (zh) | 一种燃气发生器的背压特性优化方法及装置 | |
| CN212337386U (zh) | 一种深度调峰燃气轮机叶片冷却及疲劳试验系统 | |
| RU2541080C1 (ru) | Энергетическая газотурбодетандерная установка собственных нужд компрессорных станций магистральных газопроводов | |
| CN114462245A (zh) | 一种多轴燃气轮机最优转速确定方法及系统 | |
| CN108644020A (zh) | 一种改进的燃气轮机排气温度控制方法 | |
| CA1091044A (en) | Combined cycle electric power generating system with improvement | |
| CN210217926U (zh) | 联合循环机组部分负荷效率的调节系统 | |
| Kowalski et al. | Performance analysis of gas turbine air heat recovery unit using GateCycle software | |
| Suzuki et al. | Evolution of mhps large frame gas turbines: J to air-cooled JAC | |
| JP2021195951A (ja) | ヘッドエンド温度制御のためのガスタービン燃料スプリットを決定するシステムおよび方法 | |
| CN203925754U (zh) | 具有到hrsg和风扇的气流旁路的增压联合循环系统 | |
| Wang et al. | Analysis of effects on wet compression on surge margin of a small gas turbine | |
| CN116771487B (zh) | 基于增压器转速的两级增压能量高效自适应控制方法 | |
| CN116451363A (zh) | 基于转速解耦的无导叶对转涡轮发动机控制方法及装置 | |
| CN111779546B (zh) | 一种基于射流气幕的径流涡轮转子超速控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |