针对重型燃气轮机透平气缸、燃烧室兼压气机气缸、压气机气缸等铸件的技术要求、零件结构、生产难点,重点研究开发了大型燃气轮机气缸的铸造工艺,并在生产中加以应用,一次性成功生产了合格的重型燃气轮机气缸铸件,提高了大型燃气轮机铸件的自产率,提升了企业大型燃气轮机铸件制造的核心竞争力和影响力。

概述了某重型燃气轮机燃料喷嘴组流量试验研究结果；为了测量该喷嘴组各流路供给的燃料气流量，专门研制了SH-1型气体流量试验器,其测量流量准确、稳定、重复性好，造价仅为同类设备的五分之一。应用SH-1型试验器准确地测量了喷嘴组流路Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ供气流量，分析喷嘴组加工、焊接等工艺对喷嘴组各流路流量的影响规律，在此基础上进行了火焰简单管燃烧试验。结果表明，喷嘴组各项指标均达到设计要求，燃烧室出口温度分布系数小于10％，沿叶高径向温度分布合理。

燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机.燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,其中重型燃气轮机主要为陆用发电和工业驱动装置提供动力. 世界重型燃气轮机技术发展遵循提高热效率的路线,朝着透平气动效率更高、功率更大、材料高温性能更加优越的方向发展.

重型燃气轮机是能源高效转换与清洁利用系统的核心动力装备。为确保重型燃气轮机的安全、稳定运行,以双连杆型进口导叶(IGV)系统为研究对象,进行分析建模与故障仿真研究。首先,对IGV系统进行机理分析,建立了液压驱动部分和机械传动部分的动力学模型。其次,基于模块化建模方法,在Simulink中搭建了非线性IGV系统仿真模型,并将IGV仿真模型输出与燃机电厂IGV历史运行数据进行对比。最后,对典型故障进行故障机理分析,分别建立了各类故障的动力学模型,并在Simulink中搭建了故障仿真模型。仿真结果表明,所建IGV系统模型能准确反映IGV角度跟随负荷的变化,与电厂实际运行数据一致;IGV系统故障模型与故障机理分析基本符合,具有较高的准确性。建模与故障仿真具有良好的研究前景,为燃气轮机IGV系统的动态分析和故障诊断提供了重要技术参考。

重型燃气轮机是提供电力和调节电力波动的重要设备,其组成复杂、精密程度高,发生故障后会产生严重的安全隐患,进而影响经济效益。采用机器学习算法是实现重型燃气轮机健康监测的有效方法。机器学习算法的优化及融合对重型燃气轮机系统的健康运行具有重大意义。介绍了重型燃气轮机健康监测的发展过程;综述了采用不同机器学习算法对燃气轮机大部件及其子部件健康诊断的预测结果;重点分析对比了气路故障和整体状态健康监测、寿命预测的不同

盘式拉杆转子的轮盘间采用非连续界面连接,当界面由于大载荷作用或者拉杆松弛发生滑移或脱开时,会导致转子无法正常工作,甚至发生严重事故。为此,采用三维接触有限元法,计算了不同预紧力下复杂载荷作用时拉杆转子非连续界面的接触状态、应力和变形,分析了拉杆转子非连续界面的功能失效模式、极限承载能力及预紧力对失效临界点的影响。结果表明：在预紧力确定的情况下,非连续轮盘接触界面承受扭矩、剪力、弯矩等载荷的能力存在临界值,超过载荷临界值则界面发生功能失效,且对应不同的失效模式,分别为周向滑移、侧向滑移、顶端张口型失效模式;轮盘在承受大扭矩作用时,接触界面存在＂扭转屈服＂现象,即扭转角骤增,刚度骤降,转子结构抵抗变形能力骤降,无法继续传递扭矩,界面发生承载失效;弯矩、剪力载荷的作用会显著降低非连续轮盘...

为了研究重型燃气轮机压气机转子中常用的带传扭销的环形平面接触轴段的扭转特性,提出了带传扭销的环形平面接触轴段扭转变形双线性解析模型。采用三维有限元数值计算,对理论模型进行了验证,并在此基础上分析了压紧力、摩擦因数、传扭销个数和传扭销直径等对该模型的两个线性段扭转刚度、双线性转折点扭矩和接触界面的传扭能力等关键参数的影响规律。研究结果表明,环形接触平面滑移前的扭转刚度和连续轴段的扭转刚度基本相同,环形接触平面滑移后的扭转刚度则由传扭销的纵向剪切刚度决定,而双线性转折点的扭矩与预应力和摩擦因数成正比。研究结果对工程应用中带传扭销环形平面接触界面的设计及重型燃气轮机转子扭转动力学分析具有参考价值。

针对某重型燃气轮机组的加工，文中重点介绍了以重型燃机轮盘的燕尾型榫槽拉削。

介绍了某型F级重型燃气轮机的结构特点,建立其总体性能模拟模型,得到总体性能参数。结合压气机、燃烧室、透平的影响得到燃气轮机的变工况特性。

介绍了某重型燃气轮机支承轴承的几何结构和运行参数。并利用有限差分法对轴承油膜的广义雷诺方程进行了数值求解,模型中考虑了能量方程、热传导方程、热弹变形方程、黏温方程等。对轴承油膜的压力场和温度场,以及功耗、油膜厚度、流量等静特性参数进行了数值求解,并对轴承的油膜刚度和阻尼系数进行了求解。对各参数的计算结果进行了评估,对各参数与转速之间的变化规律进行了探讨。