燃气轮机联合循环部分负荷下性能优化研究

从联合循环系统整体经济性提升的角度出发,提出了两种效果明显且工程实用性强的部分负荷运行性能提升手段。第一种手段在部分负荷运行下将燃气轮机透平前温控制在基本负荷水平。该方法效果明显,但燃烧温度的提高受限于诸多因素,特别是需要分别核算不同部分负荷工况下的冷却空气量是否充足,以避免对高温部件造成额外的寿命损耗。第二种手段为利用余热锅炉废热对燃气轮机进口空气进行加热,该方法对于部分负荷联合循环机组性能提升明显,且燃气轮机负荷率越低,联合循环效率提升越明显,最高可提升0.8%以上。采用进气加热优化联合循环部分负荷效率的方法,其优化系统设备简单,安全可靠,且对机组部件寿命无额外损耗,推荐使用该方法作为联合循环机组部分负荷优化手段。     

PFBC联合循环中燃气轮机的变工况性能

本文以某增压流化床燃烧联合循环为例,建立了增压流化床锅炉及燃气轮机系统变工况性能计算的数学模型,并对ＰＦＢＣ系统中燃气轮机的变工况性能进行了分析。     

简单循环燃气轮机系统建模及其变工况性能分析

以PG6541B燃气轮机为研究对象，充分利用已公开的燃气轮机数据，探讨了简单循环燃气轮机设计工况和变工况下建模的方法。用半经验公式，对冷却空气量的分配进行了计算。利用基元叶栅法，计算得到了压气机的通用特性曲线。分析了燃烧室喷水对燃气轮机性能的影响。图7表2参9     

分体式燃气轮机的变工况性能分析

采用商业软件Thermoflex对分体式燃气轮机进行模拟,建立了系统的性能分析模型,分析指出压气机转速、透平转速和燃气初温是影响系统变工况性能的主要因素,并对转速和燃气初温变化时系统的输出性能进行了计算分析.通过和共轴燃机的比较分析,得出了分体式燃气轮机的性能潜力.     

单轴联合循环机组的变工况性能分析

影响联合循环机组变工况性能的因素众多。除了功率、转速等机组本身的一些参数外,机组运行所处的外界条件对机组变工况性能的影响同样不可忽视。本文首先利用F级单轴联合循环机组的历史运行数据建立了基于前馈型人工神经网络的机组变工况模型,然后利用该模型模拟了几种外界因素的变化对机组变工况性能的影响,最后分析结果并得出相关结论。     

双轴燃气轮机的变工况性能

本文通过变工况计算,得到了2/LL 系列和2/HH 系列双轴燃气轮机的性能曲线,在此基础上对它们的变工况性能进行了分析。最后指出,这些燃气轮机中的几种方案,今后在联合循环电站中将得到一定的应用和发展。     

新书《燃气轮机循环与变工况性能》出版

赵士杭教授编著的《燃气轮机循环与变工况性能》一书最近由清华大学出版社出版。 该书介绍了燃气轮机的热力循环及其计算方法;燃气轮机与其他热力循环或生产过程组成的复合循环和系统;不同轴系方案燃气轮机变工况性能及其计算方法;各种因素对燃气轮机的变工况性能的影响;燃气轮机与负载的平衡运行;燃气轮机的不平衡工况等。该书内容翔实,     

燃气轮机变工况对IGCC系统性能的影响

采用成熟的商业软件Thermoflex对拟在国内建设的200 MW等级IGCC示范机组进行模拟,并对其进行物质和热平衡的核算.降负荷过程中采用目前联合循环燃气轮机较为常用的IGV(压气机进口可转导叶)调节等T3(透平前温)的调节方式,分析了这种调节方式下燃气轮机负荷率对T3、T4(排气温度)、QGe(燃气轮机排气流量)系统的效率、功率、燃料量和蒸汽侧主要参数的影响,得到了IGCC系统变工况特性及各主要参数变化的一般规律,对系统在变工况时的安全性和经济性进行了必要的分析.结果表明:调节方式直接影响系统的变工况性能,在IGCC系统变工况的过程中为了保证系统的经济性和可靠性,尽量使燃气轮机在IGV调节的范围内调控.     

压气机静叶可调对燃气轮机和联合循环变工况性能的影响

本文叙述了压气机采用可调静叶对单轴恒速燃气轮机变工况性能的影响。通过计算得到了燃气轮机变工况性能曲线,分析了不同的最大排气温度对静叶调节区的影响,以及在部分负荷下机组效率变化的影响。叙述了压气机静叶调节时对由单轴恒速燃气轮机组成的联合循环的影响,指出这时能改善部分负荷下的效率,因而得到了实际应用。     

微型燃气轮机冷热电联供系统变工况性能研究

设计了以微型燃气轮机为核心的冷热电联供系统并建立了该系统变工况性能分析模型.结合具体算例,对该联供系统在采用"以冷(热)定电"的模式下运行变工况时的热力性能进行了计算分析,揭示了系统在不同调节方式下的变工况性能.结果表明,回热度调节具有较宽的冷热负荷调节范围,因此微型燃气轮机联供系统特别适用于冷热负荷变化大而系统内电负荷较稳定的场合.为使系统变工况时保持较高的性能,当冷热负荷增加时应优先考虑发电功率调节,其次采用回热度调节,最后采取补燃量调节;当冷热负荷减小时宜采用相反的调节顺序.研究结果将对微型燃气轮机冷热电联供系统的设计及运行提供有益的参考和指导.     

不同运行方式下燃气轮机部分负荷性能的比较

本文结合某型号电站用燃气轮机,计算并分析比较了在改变燃料流量、利用压气机可调导叶,以及压气机级间放气等三种变负荷调节方式下,两个部分负荷时的机组性能参数。此外,本文还计算分析了该燃机在增大循环压比或／与增加透平进口温度时的潜力。从而为电站中燃气轮机变工况运行方式的选择提供了有意义的参考     

燃气轮机调节方式对IGCC系统变工况性能的影响

为选择合理的燃气轮机调节方式,采用Thermoflex软件建立了200 MW级IGCC系统模型,从系统的角度出发比较研究了燃气轮机的调节方式对燃气顶循环系统、蒸汽底循环系统和整个IGCC系统变工况性能的影响.研究表明:与压气机可转导叶(IGV)不调相比,IGV可调时更有利于提高系统的变工况性能.等燃气透平初温(T3)调...     

整体煤气化联合循环_IGCC_系统变工况特性

作者分析了影响IGCC系统变工况的因素,基于通用性模块化建模思想,建立了IGCC系统变工况特性模型和开发出相应程序软件,通过大量的计算,得出三种调节方式下系统随负荷与大气温度变化时的变工况特性曲线簇,揭示了系统特性随主要变量变化关系。     

小型燃气轮机CCHP系统变工况性能入口加热调控研究

提出了一种利用冷热电联产系统(CCHP)低温烟气与环境空气混和加热控制压气机入口温度,提升燃气轮机冷热电系统变工况性能的方法,并以1.9 MW小型燃气轮机OPRA16为例,建立了CCHP系统模型,分析了调控方法的效果、机理。结果表明,入口混和加热可以有效改善冷热电联产系统变工况下系统性能,并扩展系统节能运行范围。与传统燃料流量调控方法相比,新型调控手段下夏季制冷与冬季供热模式下系统节能率分别提升5.7%和21.6%。     

不同环境温度与负荷条件下燃气轮机联合循环热电联产特性分析

为研究环境温度、热电负荷条件对联合循环热电联产全工况性能的影响,采用模块化建模方法对系统各部件建模,利用各部件参数的相互关系将各模型耦合得到联合循环热电联产模型,通过对比分析各环境温度下的机组特性得出结论:满负荷时,随环境温度的变化联合循环热效率存在最佳值,主要与凝汽器压力变化规律有关,凝汽器压力在环境温度Ta=8℃时变化规律发生转变,联合循环效率在该温度下出现最佳值;变负荷运行时,底循环性能在高、中间和低负荷区域内的最佳环境温度不同;供热工况下,分析了热电联产机组不同评价指标下的最优供热方式,其中以经济效率作为热电联产评价指标时,在任何热负荷下都建议高电负荷运行。     

不同燃气轮机组成的增压流化床燃烧联合循环（PFBC—CC）变工况性能比较

通过对单轴、分轴和双轴燃气轮机组成的ＰＦＢＣ－ＣＣ变工况性能进行比较，得出由双轴燃气轮机组成的ＰＦＢＣ－ＣＣ为最佳的结论。同时指出，不论哪种燃气轮机用于ＰＦＢＣ－ＣＣ时，空气流量必须能调节，使其变化满足ＰＦＢＣ炉燃烧的要求。     

基于燃气轮机变工况的IGCC系统特性研究

燃气轮机是IGCC系统中的关键部件,其性能变化直接影响到整个IGCC系统。本文利用Thermoflex软件建立200MW级IGCC系统模型,主要分析燃气轮机在40％～100％负荷下的IGCC系统变工况特性。通过燃气轮机初温及其压气机进口可转导叶IGV变化,分析了燃气轮机实现降负荷调节方式,并从系统角度出发,研究了基于燃气轮机变工况的IGCC系统主要性能参数的变化。本文的研究结果对未来IGCC电站的设计和运行具有一定的参考价值。     

整体煤气化联合循环系统中燃气轮机的变工况特性

采用ThermoFlex软件建立了200 MW级整体煤气化联合循环(IGCC)系统模型,从系统的角度研究了200 MW级IGCC系统中燃气轮机的变工况特性.详细讨论了在3种调节方式下,燃气轮机负荷、整体空分系数(Xas)、氮气回注系数(Xgn)和大气环境条件对系统性能的影响.结果表明:随着燃气轮机负荷的降低,在压气机进口可转导叶(IGV)不调时,燃气透平初温(T3)和燃气透平排气温度(T4)均呈下降趋势;在等T3调节时,T4先升高后降低,转折,最在80%负荷时;而在等T4调节时,T3先缓慢降低,而后快速降低,转折点在70%负荷时.在等T3调节时IGV可关闭的角度比等T4调节时的小.当Xas和Xgn增大时,系统发电效率降低.IGV可调的变工况性能比IGV不调时好.随着大气温度的升高,燃气轮机功率和系统功率均下降.当Xas=0.3时,燃气轮机功率和系统功率均随Xgn的增大而增加.