一种降低燃气轮机气耗的温度控制优化方法研究

燃气轮机的排气温度影响联合循环机组的整体效率,而排气温度的有效控制依赖于燃气轮机的温度控制策略。介绍了GE公司燃气轮机的温度控制设计原理及控制方法,依据不同类型的温度控制曲线的计算过程对其可优化的方法进行了分析研究。依托排气温度、经济性的需求,结合固有设备的性能,对温度控制策略中IGV温控线（TTRXGV）、压比温控线（TTRXP）、功率温控线（TTRXS）进行优化。结合优化后的机组证明燃气轮机发电气耗在折算成纯凝工况后较优化前降低了0.000 5 m³/（kW·h）,在满足燃气轮机安全稳定运行的前提下提升了其经济性,表明所述优化方法的有效性和可靠性。     

燃气轮机机组空气进口导叶控制逻辑分析

介绍了可调空气进口导叶（inlet guide vane,IGV）在燃气轮机控制中的作用及其逻辑控制原理,分析了IGV开度对燃气轮机转速、控制信号输出、排气温度、热通道温度等参数的影响。针对机组进入叶片通道温度控制模式后升负荷过慢的现象,通过分析逻辑控制曲线确定产生这一现象的主要原因是压气机空气流通量不足,根据排气温度、热通道温度随IGV开度变化而变化的特点,采取了调整IGV开度函数的燃气温度函数曲线等措施来解决机组升负荷缓慢的问题。     

燃气轮机控制的方式与实现

燃气轮机不仅能源综合利用效率最高．而且所使用燃料为清洁能源．无烟尘和SO2排放,设备可靠性高,可长时间满负荷运转。为此,介绍了三菱燃气轮机的各种控制方式（转速控制、负荷控制、叶片通道温度控制、排气温度控制、燃料限制控制）．详细阐述了各种控制方式的内容,并对控制方式的实现做了简要分析。     

燃气轮机进气冷却技术经济比较

燃气轮机的性能与环境温度有关,其出力随空气进气温度升高而降低,燃气轮机的进气冷却是增加其出力的最有效的方法。介绍和讨论了燃气轮机进气冷却的各种方法,并对各种冷却方法进行了技术经济比较。结果表明,不论采用何种进气冷却技术都可以有效地提高燃气轮机的出力和效率,但对于不同地区、不同运行条件的燃气轮机,应根据实际条件选择进气冷却方式。     

联合循环机组燃气透平进气温度的计算

燃气轮机燃气透平应运行在设计的进气温度下,以保证燃气轮机热通道部件较长的使用寿命和运行经济性.由于燃气透平进气温度很高且无可靠仪表进行直接测量,因此采用了热平衡方法进行间接计算.经在多台大型燃气-蒸汽联合循环机组性能考核试验中应用证明,使用热平衡方法间接计算燃气透平进气温度切实可行.     

基于EPC分析法的小型燃气轮机的优化设计

利用热经济学中的EPC方法（产品[火用]成本分析方法）对小型燃气轮机进行了优化设计。推导出了优化的目标函数,选取压比、燃气轮机排气、进气温度与燃料流率作为优化变量,对投资回收期取值不同的两种情况进行了应用。计算得到的优化参数可为能量系统的优化设计和运行提供决策参考依据。     

西门子SGT5-8000H级燃气轮机排气温度的控制

西门子SGT5-8000H燃气轮机是目前国际上应用较广泛的燃气轮机之一,具有高出力、高运行灵活性、低热耗、低排放等特点,将成为我国大型天然气发电项目重点关注和优先选用的机型之一。以巴基斯坦吉航1 263 MW"二拖一"联合循环机组为例,通过分析西门子H级燃气轮机最新的控制逻辑,对机组启停及运行具有重要影响的排气温度控制进行解析,并列出排气温度的修正补偿公式,阐述排气温度控制的原理和作用,分析影响排气温度控制的各种因素,同时对现场IGV/VGV调试进行了总结,为同类机组的调试、运行及检修等方面提供借鉴。     

PG9171E型燃气轮机变工况特性研究

通过对GE公司天然气机组PG9171E型燃气轮机的特性曲线进行分析和研究,得到了燃气轮机变工况模型.选取了3个可表征燃气轮机变工况特性的典型变量,即燃气耗量、排气温度和排气流量,并对影响这3个变量的多个相关因素进行了详尽分析,最终确立了燃气轮机变工况数学模型.研究表明,燃气轮机的工况主要由大气温度、大气压力和燃气轮机的输出功率决定,该研究对深入探讨天然气机组燃气轮机的特性,进一步提高燃气一蒸汽联合循环机组的经济性有重要的参考价值.     

采用进气冷却技术提高燃气轮机的出力和热效率

论述了大气温度对燃气轮机及联合循环性能的影响,介绍了主要的进气冷却技术型式及其在国内外的应用情况,并对几种型式的进气冷却技术进行了比较.     

采用进气喷雾冷却技术提高9E燃气轮机的出力和热效率

在分析大气温度对燃气轮机及联合循环性能影响的基础上,对镇海发电厂300 MW燃气轮机蒸汽联合循环机组进行改造,采用进气喷雾冷却装置提高了燃气轮机的出力和热效率,取得了很好的经济效益.     

燃气轮机温度控制与性能试验

我国近期引进的F级燃气轮机,有的已进入性能试验考核验收阶段。确保机组在设计的燃机透平进口温度下运行,是进行性能试验时测定机组输出功率和效率的基准条件。介绍了燃机温度控制方式及其与机组性能试验出力和热耗率的关系。指出温控修正参数的准确性将影响燃机透平进口温度,从而影响燃机性能试验的基准。还介绍了通过轴功率平衡和能量平衡,推算燃机透平进口温度的方法,以供试验时参考。     

注水运行对燃气轮机排气温度控制的影响

为了增加燃气轮机的出力和控制NOX的排放,增设了注水设备。机组注水运行后,通流部分的流量以及工质的热物理性能将发生变化,会对机组原来的温度控制系统及热通道部件的受热情况产生影响。介绍了燃机温度控制的原理,讨论了机组注水运行对温度控制的影响,尤其对注水后不同的温控基准与出力和寿命的关系进行了分析。     

燃气-蒸汽联合循环进气冷却系统技术经济分析

燃气-蒸汽联合循环机组燃气轮机输出功率受环境气温影响明显,对进口空气(进气)进行冷却,可提高输出功率。介绍了一种两种工况交替运行的燃气轮机进气冷却系统:在进气温度高、投用进气冷却工况时,能有效增加燃气轮机输出功率;在进气温度低、投用低压加热器工况时,通过回收烟气余热,增加余热锅炉蒸汽蒸发量,提高汽轮机功率,实现烟气余热的全年回收利用。技术经济分析和初步运行结果表明,该进气冷却系统具有显著的经济效益。     

IGCC燃机入口合成气温度低导致跳机问题分析及解决措施

天津IGCC示范电站的燃气轮机采用轻柴油和低热值的合成气为燃料。合成气由气化炉产生,先经过净化脱硫再通过混合加湿系统进入燃气轮机。在合成气切换过程中,经常会出现燃气轮机入口燃料温度波动、燃烧状况不稳定的问题,严重时可直接触发连锁跳机。对影响燃气轮机入口合成气温度的各种因素进行了分析,认为入口管路积水是导致入口合成气温度降低并触发跳机的主要原因。根据分析的结果,通过调整工艺条件、加设管道疏水设备、优化控制系统逻辑等多个方面解决了此类问题的再次发生。     

进气加热对燃气-蒸汽联合循环性能影响

以某200 MW级燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象,利用余热锅炉尾部烟道废热加热给水并通过气-水换热器提高压气机进口空气温度,采用Aspen Plus模拟计算进气加热系统投运前后联合循环参数变化,分析空气进气加热对机组性能影响。研究结果表明,压气机进口空气温度由12.5 ℃提高至35 ℃时,50%、75%、87%负荷下燃机负荷率分别提高0.08、0.12、0.15,燃料消耗量分别降低0.11 kg/s、0.13 kg/s、0.10 kg/s,联合循环效率分别提高1.04%、1.03%、0.73%。95%负荷下燃机负荷率由0.95增大至1.00后保持不变,联合循环效率先增大后减小,100%负荷下燃机负荷率保持1.00不变,联合循环热效率持续降低。     

喷雾冷却燃气轮机进气对燃机性能的影响分析

环境温度升高时,燃气轮机出力、热耗等经济性指标变差,采用进气冷却技术可以改善这种状况.通过模型计算分析了喷水雾的蒸发冷却方式对燃气轮机性能的影响,并对这种冷却方式适用的范围提出了建议.