9H燃气轮机排气旁通系统分析与设计

发布时间：2020-04-17 01:56

【摘要】：9H燃气轮机排气旁通系统是9H大型燃气轮机出口端的烟气排放及过渡系统,经常用于大型燃气轮机发电系统,它主要的作用是实现燃气轮机在燃烧做功后尾气的排放和导流过渡作用.一般情况下整个发电系统是由燃气轮机——排气旁通系统——燃机余热锅炉三个串联相连的系统共同构成燃机发电厂的主要功能设备。在整个发电系统里,燃气轮机是主要做功设备,余热锅炉是主要的后续烟气再回收利用设备,旁通系统是连接和过渡燃气轮机和余热锅炉的中间设备,其主要作为高温烟气切换通道,并承担烟气切换的功能。旁通系统主要由旁通烟道、消音器、烟气挡板、旁通烟囱、旁通钢架几个大部件组成,其中的旁通烟道、消音器、烟气挡板、旁通烟囱处于高温烟气的运行环境中,具有复杂的流体力学作用和频繁变化的高温交变应力特性。而旁通钢架则要受到外部复杂和荷载工况作用。这些复杂的受力和运行情况对设备的安全和稳定性构成了巨大的隐患和威胁,需要对其详细分析,找出各部件的极限薄弱环节,对薄弱环节针对设计,以满足旁通系统的整体性能和安全。本论文采用多种分析手段,借助多种分析软件,包括但不限于ANSYS、FLUENT\STADD PRO等软件,分别对旁通系统中不同的结构部分进行分析,建立有限元分析模型分析旁通系统中的主要切换旋转部件——挡板门,建立结构力学模型分析旁通系统的主要承载部件——旁通钢架、旁通烟囱,采用流场分布模型分析旁通系统中的流体通道部件——烟道壳体。根据这些分析找出旁通系统中主要部件的薄弱环节和将来的故障源,然后改进后迭代计算分析,经过这样的分析计算,在后续的施工设计中避免这些薄弱环节对整个系统的性能和安全造成的影响。同时为以后的旁通设计提供一些理论参考。同时根据这些分析和计算,结合工程的实际执行情况,分别对各个部件的薄弱环节进行了针对性设计,例如改进了潘通烟道的烟道形状,改善了流体力学性能;改进了旁通挡板铰链处的支撑,提高了强度和安全。改进了旁通挡板的扭力臂的结构和材料,提高了刚度和强度。这些改进都对工程的实际执行产生了重要的正面意义。本次的分析在笔者公司签订的两个实际运行项目巴基斯坦Bhkiki和Balloki两个9H燃气轮机联合循环发电工程中得以实际运用,目前已经完成并网发电,证明了本次研究的必要性和正确性。
【图文】：

旁通系统结构外形图

旁通系统运行切换原理图
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK473

【参考文献】

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本文编号：2630310