热能动力工程

作者：忻佳丽,吕小静,翁一武

单位：上海交通大学 机械与动力工程学院,,上海交通大学 中英低碳学院,,上海交通大学 机械与动力工程学院,

关键词：重型燃气轮机;跨音压气机;导静叶变几何调节;富氢燃料;通流匹配;喘振裕度

基金：国家自然科学基金科研项目(52176014)；国家科技重大专项基础研究项目(HT?J2019?I?0009?0009?1)

为了确定合适的压气机进口导叶（IGV）与静叶角度调节规律来解决重型燃气轮机改用富氢燃料后的压气机-透平通流匹配问题，保证此时压气机仍能高效稳定运行，以某F级重型燃气轮机进口1.5级跨音压气机（IGV、R0、S0）为研究对象，采用三维扫描实测几何数据，在富氢合成气对应的压气机匹配流量下，深入分析了IGV与S0角度变化对压气机气动性能与内部流动的影响机理。结果表明：在保持透平入口温度与体积流量不变时，压气机进气流量需降低4.67%来匹配富氢合成气带来的体积增加；为匹配压气机进气流量需减小IGV角度，从IGV-4°到IGV-7°，在各类流动综合作用下压气机效率先增后减，最佳角度IGV-5°时效率达到峰值90.65%，喘振裕度此时却仅有7.31%，存在喘振风险；通过进一步减小S0角度可以有效抑制轮毂泄漏流动来提升喘振裕度，最终确定IGV-5°与S0-4°的联合调节策略，此时喘振裕度提高至10.46%，效率提升至新的峰值90.79%，实现了富氢燃料燃气轮机的压气机高效和安全运行。

来源：2026年第1期

《热能动力工程》期刊编辑部

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