邹　东，刘　杨，张　喆

(1. 华能河南中原燃气发电有限公司，河南驻马店463000;2. 西安交通大学 动力工程多相流国家重点实验室，陕西西安710049)



基于V94.3A型燃气轮机排气扩散器数值模拟研究

邹东1，刘杨1，张喆2

(1. 华能河南中原燃气发电有限公司，河南驻马店463000;2. 西安交通大学 动力工程多相流国家重点实验室，陕西西安710049)

摘要：燃气轮机排气扩散器检修，经常发现其内护板脱落现象。应用ANSYS FLUENT流体软件，采用RNGκ-ε湍流模型对燃气轮机排气扩散器内流场进行三维数值模拟。通过对性能保证、ISO、夏季和冬季4种典型工况下速度场变化情况分析，发现燃气轮机排气在排气扩散器内存在卷吸现象。依据工程设备实际状况，提出有效的控制措施。

关键词：排气扩散器；模型；速度场；卷吸；措施

0引言

随着我国对天然气资源的开发和利用，以及改善电网结构的调峰需求，燃气-蒸汽联合循环发电技术得到快速发展。燃气-蒸汽联合循环电站指空气在压气机内经等熵压缩与燃料混合在燃烧室中燃烧，燃烧后的排气在透平中做功；燃气轮机排气进入余热锅炉，水经对流换热后变成符合参数的过热蒸汽进入汽轮机做功。燃气轮机是联合循环电站的主要设备之一，其安全稳定运行对整个电站起决定性作用。

排气扩散器是燃气轮机排气至余热锅炉过渡段[1]，入口处有金属波纹膨胀节，出口处有非金属膨胀节。其作用是把燃气轮机排放的温度较高的螺旋状烟气进行扩容降压并导流为具有一定规律的紊流气体进入余热锅炉入口烟道，避免热应力集中产生热变形，提高余热锅炉运行安全性[2]。……