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9F燃气轮机排气系统结构设计及分析

孙磊

  燃气轮机具有效率高,起停迅速,可使用多种可燃废气,占地面积小及可靠环保等特点。因而广泛应用于电厂及其它大功率输出的地方。排气系统作为燃气轮机的重要辅助系统,对其效率及正常工作有很大影响。但由于燃气轮机排气系统工作环境十分复杂和恶劣,除受到风和地震等自然环境造成的载荷外,还受到高温燃气的影响,排气系统结构的安全性受到极大的威胁。在电厂的实际运行中已陆续出现多起由于排气系统壳体过热或衬板脱落的情况。本文结合9F燃气轮机排气扩张管的设计项目,使用有限元软件Ansys建立排气扩张管模型,对其进行传热及热结构耦合有限元分析计算,对影响排气扩张管温度和结构强度各因素进行研究。并在此基础上结合行业规范和公司设计标准对排气扩张管进行优化设计。从而在本次设计中消除以往产品运行中出现的失效情况。并在保证产品质量的前提下,降低产品成本,缩短研制周期。 本文首先对排气扩张管的结构及防热初步设计方案进行研究和阐述;并结合行业规范和公司标准提出排气扩张管的设计要求。然后研究排气扩张管的热工况、温度分布、温升及各因素对温度分布和温升的影响,并提出合理的隔热设计方案。同时对环境载荷、结构载荷、基础载荷组合及它们对结构的影响进行计算和研究。并在此基础上对排气扩张管的设计进行优化。……   
[关键词]:燃气轮机;排气;传热;结构;有限元
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:上海交通大学2011年