|
|
|
西门子运用LMS声学仿真软件优化燃气轮机的性能 |
|
|
燃烧室声学仿真软件改进了西门子发电系统的可靠性
为了进一步提高发电性能，现代燃气轮机的开发主要关注的是提高涡轮进口温度，并减少氮气衍生物的排放。但是，由于先进的燃气轮机燃烧室系统具有较高的密度，因此容易造成系统在热力声学方面的不稳定，而且还容易在可靠性方面产生问题并使发动机严重失效。详细的声学仿真已经在燃烧室设计阶段完成，这对设计燃气轮机、降低不稳定性，以及扩展其工况范围方面已经变得越来越重要了。西门子工程师使用LMS SYSNOISE软件，在早期了解到其设计的声学性能，因此模拟出的工况条件与进行实物试验相比要灵活得多。
降低每千瓦电力的成本
由于市场的反调节和公司私有化的因素，市场竞争变得越来越激烈，这样就要求电力的成本越来越低。而成本的降低可以通过建立低投入、生命周期成本较低的经济型工厂的运作方式来实现。最节约成本的方法就是在设备运行过程中达到最佳的压缩效果和最佳的燃烧效果，使其满足新的热动力要求和更高的燃烧温度。在此过程中面临的主要挑战就是如何让发动机的竞争特性满足严格的环境标准，如保持碳和氮的衍生物的低排放量。此外，用户还要对大型维修之间的间隔过程中提供的简单易用的设计和间隔时间段的长短满意。
影响发电系统可靠性的一个现象是燃烧室内存在的热声振动。例如环形罐状燃烧系统通常包括16个或者更多个单独的罐状燃烧室，呈环形分布，与发动机的对称轴垂直。在每个罐中，燃烧器都不断注入燃料和压缩空气的混合气体，以推动涡轮并产生所需的电力。上面提到的燃烧室振动是由反馈回路决定的，这包括液体流量、热传导、热膨胀和容易造成发动机严重失灵的声学振动等因素的影响。因此制造几个试验台和样机进行试验，同时还评价了很多特征条件。样机试验的缺点是它需要更多的资源，而且无法对所有条件进行灵活的研究。所以具有预测热声不稳定性的功能对于提升产品性能，增强燃气轮机电厂的可靠性来说是至关重要的。 |
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
