基于小偏差线性化法的压气机积垢特性仿真-论文.pdf

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1、第27卷第1期《燃气轮机技术》Vol_27No．12014年3月GASTURBINETECHNoLoGYMar．，2014基于小偏差线性化法的压气机积垢特性仿真孙跃武，徐鹏，曹云鹏，李淑英，赵宁波，殷耀君(1．哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，哈尔滨150001；2．海军驻426厂军事代表室，辽宁大连，116001)摘要：压气机积垢是导致燃气轮机性能退化最常见的原因之一，论文基于燃气轮机气路部件的热力学参数关系式，应用小偏差线性化法，建立了测量参数偏差和性能参数偏差的数学模型。在已经建立的模型中植入压气机积垢过程典型性能退化曲线，最终

2、建立了压气机积垢模型。通过仿真获得了燃油流量等参数在压气机积垢过程中的变化趋势。研究结果表明，由于压气机积垢程度的加重，燃气轮机的燃油消耗量和燃烧室出口温度会逐渐增加，燃气轮机效率会逐渐降低。通过适当的清洗，可以使燃气轮机性能得到部分恢复，进而使燃气轮机总的运行费用和热端部件承受的温度降低。关键词：压气机积垢；小偏差方程；仿真；清洗中图分类号：TK4726文献标识码：A文章编号：1009—2889(2014)0l一0038—05燃气轮机性能退化最常见的原因是压气机积仿真结果表明为期5天的积垢会导致总机效率下降垢，据统计，叶片积垢是导致

3、燃气轮机性能降低的最3．5％。通过实验和燃气轮机性能仿真的方法对压主要原因之一，占运行过程中性能损失的70％以气机清洗效果进行了评估，结果表明可以恢复初始上⋯。压气机积垢最终导致燃气轮机性能下降，使叶片表面的99％。Houssein对积垢污染物来源进燃气轮机运营成本增加，热锻部件承受的温度增加。行了总结，对GELM2500+燃气轮机压气机积垢对因此，研究压气机积垢及不同清洗时间间隔对燃气总体性能的影响进行了研究，研究表明压气机积垢轮机性能的影响有非常重要的意义。导致空气流量降低，对总体性能尤其是输出功率造燃气轮机的气路部件退化过程，以

4、热力参数的成影响。JonathanD．Baker分别对压气机第一、变化体现出来_3J。这些部件退化导致燃气轮机的二、三级积垢进行了研究，表明积垢导致压气机流量热力学性能参数(如压气机流量和效率)发生变化，降低，前面级积垢对流量影响较大。Kristin_9以一反过来又导致燃气轮机测量参数(如温度，压力，转种简化的方法研究了有恒定输出功率的联合循环中速和燃油流量)的变化J。压气机积垢速率是高度燃气轮机压气机积垢和涡轮叶片寿命之间的关系，依赖于现场的条件以及当前的天气和气候。监测退在这样的背景下，基于热经济学的方法，研究了压气化速率和有效地

5、制定和实施维护操作，如压气机或机清洗周期，找到了最经济的压气机清洗周期。余过滤器的清洗，将确保燃气轮机的最有效地运又红_】。。对压气机积垢的仿真结果表明部分参数在行J。压气机积垢导致燃气轮机输出功率降低，基动态过程中低工况下的相对变化值甚至比高工况下于各种长期现场试验和观测，可以建立功率降低率要大。国内其他论文卜通过改变压气机叶片叶和大气条件之间的关系L43。Caguiat在2003年发型和粗糙度来仿真积垢对压气机部件性能的影响。现在实验中注入20g的盐，压气机的输出压力就会论文基于燃气轮机气路部件的热力学参数关系降低7％，燃料消耗量

6、会增加3％。Marco_6通过实式，应用小偏差线性化法，建立起测量参数偏差和性验和CFD仿真结果建立了积垢模型，燃气轮机性能能参数偏差的数学模型。在已经建立的模型中植入收稿日期：2013—05—31改稿日期：2013—07—30作者简介：孙跃武(1987一)，男，硕士，研究方向为燃气轮机总体性能，E—mail：sunyuewu1987@163．COB第1期基于小偏差线性化法的压气机积垢特性仿真39压气机积垢过程典型性能退化曲线，对2种不同积文献[9]认为在压气机刚清洗后，压气机积垢垢清洗时间间隔进行了仿真，获得了燃油流量等参是最快的，

7、之后会减慢，最终稳定。作者参照以前的数在压气机积垢过程中的变化趋势，并对不同积垢文献，采用半经验的指数规律用于压气机由于积垢清洗时间间隔对燃气轮机性能和运行成本产生的影引起的性能参数的变化。公式(1)为压气机积垢过响进行了分析。程质量流量经验公式，若常数值A被设定为0．04，则积垢应该稳定在4％的质量流量减少量。常数B1基于小偏差线性化法的压气机积垢的值决定结垢速率的大小。并假设效率的变化趋势过程建模与质量流量的变化趋势相同。m0-m论文以燃气轮机为研究对象，基于燃气轮机气—_：A(1一e)m0路部件的热力学参数关系式，应用小偏差线性

8、化法，建立起测量参数偏差和性能参数偏差的数学模型。式中：为质量流量初始值，kg／h；m为质量流在已经建立的模型中植入压气机积垢过程典型退化量积垢发生后值，kg／h；，B为与相关性能参数有关性能曲线，通过计算即可求出其他测