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大型燃气轮机发电机组进排气流道系统及其消音装置关键技术的研制与应用

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登记号:G20172115

所属行业:

学科分类:热泵与空调;

关键词: 设计 进排气流道 消音 减振 燃气轮机发电机组

绿色分类:工业节能;

  • 基本信息
成果名称: 大型燃气轮机发电机组进排气流道系统及其消音装置关键技术的研制与应用
成果登记号: G20172115 学科分类: 热泵与空调;
绿色分类: 工业节能; 项目关键词: 设计  进排气流道  消音  减振  燃气轮机发电机组
推荐单位:

上海电力学院

成果所处阶段:
合作方式: 成果所属行业:
国家/地区: 上海 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看
本项目主要针对电力行业大型燃气轮机发电机组的进排气系统,在理论与实验的基础上,掌握设计等方面的核心技术,形成自主的设计、加工与制造能力。 燃气轮机是装备制造业的高端产品,已被《国家中长期科技发展规划》和《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》列为优先发展的重大装备。然而对于燃气轮机发电机组,国内仍然依赖进口。本项目主要针对大型燃气轮机发电机组进排气流道系统及其消音装置的关键技术开展研究设计与制造应用,开发了具有自主知识产权的进排气流道系统设计制造标准、补强减震结构和进气流道系统复合式消音装置,为大型燃气轮机流道系统装备的国产化奠定了基础。 关键技术及创新点: (1)首次制定了一套具有自主知识产权的企业设计制造标准:《大型燃气轮机发电机组进排气流道系统设计制造标准-2011版》。 针对大型燃气轮机发电机组进排气流道系统制造只能依赖来图加工、缺乏自主设计能力的问题开展了研究。根据国际通用的ASME、ASTM和EJMA等标准为准则,结合大型燃气轮机发电机组的特性与工作条件,建立了流道各结构段的物理方程、相容方程和平衡方程等,采用协同设计的方式进行了流道的结构设计,利用Newton-Raphson方法进行校正,并用CAESAR建立了流道系统的结构模型。制定了一套完整的企业设计制造标准《大型燃气轮机发电机组进排气流道系统设计制造标准-2011版》,完成了对流道系统总体布置方案、管路、膨胀节、法兰、支撑、吊装、补强等部件的计算设计方法与加工工艺的制定,形成了企业自主的设计与制造能力。 (2)创新开发了一种多效交错式大型燃气轮机发电机组进排气流道补强减震结构。 大型燃气轮机进排气系统具有体积大、结构复杂的特点,这对其流道本体结构强度提出了更高的要求,同时,在运行中为了避免共振问题的产生,项目采用了霍尔茨法和振型叠加理论求解系统的固有频率、振型及其动力响应,并考虑气动性能影响,在满足李雅普诺夫稳定性要求的条件下,建立了其热膨胀模型,轴向径向受力模型、内部流动介质的动力学模型等,掌握了流道内各温度下的热膨胀率、内部介质的速度场、温度场、应力分布场的分布,研发了一种多效交错式的系统补强和减震结构,解决了大尺度进排气系统结构强度及不稳定的问题,有效地避免了因系统振动引起的结构强度的减弱。 (3)首创研制了大型燃气轮机发电机组进气流道系统复合式锁合消音装置。 针对大型燃气轮机发电机组进气流道系统运行产生的噪音问题,采用交错网格差分算法和功率谱分析方法,基于TRIZ理论,开展了系统消音装置的结构优化设计,开发了一种进气流道系统复合式锁合消音装置,该装置使用后使用机组实际运行噪音低于60db,达到了有关环境噪声标准的要求,有效解决了进气系统噪音大、弯道处气流不稳定等的问题。 项目研究成果获授权发明专利6项,已经在申请专利5项发表论文20余篇(SCI /EI收录9篇),2012年-2014年新增产值2.6113亿元,新增利润2497万元,经项目验收专家组审定达到了国内先进水平。成果已推广应用,受到广泛好评,创造了良好的经济与社会效益。
姓名: 朱佳媛 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 联系地址:
电子邮件: zhujiayuan@shiep.edu.cn
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