安萨尔多F级燃气-蒸汽联合循环机组高精度全范围仿真系统的开发

针对上海电气&安萨尔多公司联合制造的F级AE94.3A型燃气轮机,结合四会燃机电厂实际机组,采用虚拟DCS技术及模块化的建模思路,开发基于APROS的高精度全范围燃气-蒸汽联合循环的仿真系统.对该仿真系统动静态特性进行验证分析,仿真试验表明:该仿真系统具有很高的动静态精度,满足实时仿真的需要.可利用该仿真系统对运行人员...     

9E级燃气轮机部分负荷进气加热提效技术研究与工程应用

本文在介绍燃气轮机设备运行特性和我国当前燃气轮机发电行业现状的基础上,对燃气轮机部分负荷运行情况进行了仿真计算研究和运行数据分析研究。根据实际运行数据分析,我国燃气电厂机组普遍存在实际运行负荷长期低于设计负荷、燃气轮机部分负荷运行效率衰减、高品位能源浪费巨大的问题。针对燃气电厂机组运行现状,本文通过对PG9171E型燃气轮机机组采用实际运行数据分析和仿真建模计算的方法,重点研究了燃气轮机入口空气温度调整对联合循环机组部分负荷工况性能的影响。根据研究结果,提出了一种利用燃气联合循环系统低品位余热作为热源的燃气轮机联合循环进气加热部分负荷提效技术,并对该技术在我国不同型号燃气轮机机组上的技术应用进行了分析。研究结论和实践结果表明,本文所述的燃气轮机部分负荷进气加热技术系统简洁,系统改造附加进气压损较小,能够适用于我国大部分在运燃气联合循环机组,并且能够显著提高联合循环部分负荷工况的运行效率。     

燃气轮机进气制冷装置的理论依据和实际效能

从燃气轮机的循环比功和有用功系数的理论分析可知，降低燃气轮机进气温度，对提高燃气轮机出力和热效率起到事半功倍的作用。深圳金岗电厂ＰＧ６５３１Ｂ型５０ＭＷ燃气－蒸汽联合循环机组，利用余热锅炉烟气的余热采用溴化锂制冷机组，降低燃气轮机进气温度，使联合循环机组实际出力提高３５００ｋＷ，热效率提高２％，取得了可观的经济效益。     

燃气轮机排气温度对联合循环热经济性的影响

针对燃气轮机排气温度对整体机组变工况运行的重要性,以某三压再热余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象,将余热锅炉侧换热器分为单相换热器和蒸发换热器两类,并采用"效能-单元数"法编写换热模块,分析了燃气轮机排气温度对蒸汽系统热力参数的影响,结合"热经济分析"法探讨燃气轮机、余热锅炉及汽轮机效率的变化,进而得出机组效率和标准煤耗量随燃气轮机排气温度的变化.结果表明:模型在燃气轮机排气温度小扰动工况下有效可行,对进一步分析燃气扰动工况和机组优化运行有一定的实际参考价值.     

IGCC燃气轮机排烟余热深度利用方案及节能分析

IGCC电站有2台9E合成气燃气轮机及相应的余热锅炉,由于余热锅炉已经安装了SCR脱硝设备,余热锅炉换热面积偏小,导致余热锅炉排烟温度偏高。为了深度利用燃气轮机余热锅炉的排烟余热,计算了合成气燃气轮机余热锅炉在正常运行条件下可以进一步回收的排烟热量及排烟余热深度利用的可行性,通过在余热锅炉烟囱外部布置环形受热面的方法,加热除盐水,实现燃气轮机排烟余热的深度利用。当余热锅炉的排烟温度由原来的200℃降低到100℃时,可以减少除氧器热力除氧蒸汽51 t/h,同时由于燃气轮机排气压力升高,燃气轮机发电量减少480.2 kWh,每年总收益为5 605.9万元,节能效果显著。     

基于IGV控制的先进燃气轮机联合循环运行优化

为了达到高效的先进燃气轮机联合循环优化运行,提高循环的能源利用率,以先进燃气轮机联合循环技术为研究对象,通过以有机物为工质的朗肯循环回收燃气轮机的余热,进行燃气轮机联合循环变工况仿真模拟来研究联合循环运行特性,分析了环境温度和压气机进口导叶(IGV)调节对联合循环运行特性的影响,制定了IGV角度的优化控制策略。结果表明:在变负荷工况和不同环境温度下,调节燃气轮机的空燃比,可以优化该燃气轮机联合循环的运行特性,提升联合循环效率。     

燃气轮机联合循环节能技术改造方案设计

针对拆迁的PG6561B型燃气轮机联合循环机组进行天然气燃料系统、干式低氮燃烧技术和余热锅炉尾部烟气利用等一系列改造,使机组满足环保要求,并充分利用余热,实现热-电-冷3联供,提升热电厂工艺系统的热效率.     

基于余热利用的燃气轮机进气暖风技术研究

提出了基于余热利用的燃气轮机进气暖风系统技术方案,分析了燃气轮机部分负荷下压气机进气温度对燃气轮机热效率的影响,阐述了采用余热利用技术提高联合循环机组经济性的原理,并完成了燃气轮机部分负荷下投/切燃气轮机进气暖风系统的节能量评估和暖风器的优化设计.结果表明:在燃气轮机部分负荷下采用余热利用技术可使压气机进气温度提高7....     

中原燃气电厂V94.3A型燃气轮机及调试

在完成了390MW燃气-蒸汽联合循环机组燃气轮机安装和调试的基础上,本文简要介绍了V94.3A型燃机的特点,并总结了其调试程序和在调试过程中遇到的问题.本文可为建立燃机调试标准提供参考.     

添加H2对9F级燃气-蒸汽联合循环机组效率的影响

为了对未来混氢燃气轮机的运行提供相关的基础数据与理论指导,研究了向甲烷中添加H2对9F级燃气-蒸汽联合循环机组效率的影响。基于Aspen Plus软件建立了联合循环模型,其中燃气轮机模型以PG9351FA型燃气轮机为基础,蒸汽轮机模型中的余热锅炉采用三压再热结构。并对燃气轮机、蒸汽轮机和联合循环的输出功率以及效率等进行了分析。结果表明：随着燃料中H2质量分数由0增加到100%,燃气轮机输出功率增加了5.02%,效率增加了1.3%;蒸汽轮机输出功率增加了0.59%,但是蒸汽轮机效率却减小了2.9%;同时,联合循环输出功率增加了3.43%,效率增加了1.2%,因此向甲烷中掺混H2可以提高燃气-蒸汽联合循环机组的经济性。     

Analysis of parameters affecting the performance of gas turbines and combined cycle plants with vapor absorption inlet air cooling

The integration of an aqua‐ammonia inlet air‐cooling scheme to a cooled gas turbine‐based combined cycle has been analyzed. The heat energy of the exhaust gas prior to the exit of the heat recovery steam generator has been chosen to power the inlet air‐cooling system. Dual pressure reheat heat recovery steam generator is chosen as the combined cycle configuration. Air film cooling has been adopted as the cooling technique for gas turbine blades. A parametric study of the effect of compressor–pressure ratio, compressor inlet temperature, turbine inlet temperature, ambient relative humidity, and ambient temperature on performance parameters of plants has been carried out. It has been observed that vapor absorption inlet air cooling improves the efficiency of gas turbine by upto 7.48% and specific work by more than 18%, respectively. However, on the adoption of this scheme for combined cycles, the plant efficiency has been observed to be adversely affected, although the addition of absorption inlet air cooling results in an increase in plant output by more than 7%. The optimum value of compressor inlet temperature for maximum specific work output has been observed to be 25 °C for the chosen set of conditions. Further reduction of compressor inlet temperature below this optimum value has been observed to adversely affect plant efficiency. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

燃气轮机在热电联产工程中的应用状况分析

燃气轮机是21世纪乃至更长时间内能源高效转换与洁净利用系统的核心动力装备.介绍了燃气轮机的发展现状及其在热电联产工程中的应用,简述了联合循环和简单循环燃气轮机电厂的基本组合方式,并列举了目前应用在热电联产工程中的几种主要的燃气轮机.阐述了燃气轮机相对于常规火电机组的优点,分析了影响燃气轮机在热电联产工程中推广的因素,并对我国燃气轮机的发展前景进行了展望.     

Energetic and exergetic performance analyses of a combined heat and power plant with absorption inlet cooling and evaporative aftercooling

In this paper, exergy method is applied to analyze the gas turbine cycle cogeneration with inlet air cooling and evaporative aftercooling of the compressor discharge. The exergy destruction rate in each component of cogeneration is evaluated in detail. The effects of some main parameters on the exergy destruction and exergy efficiency of the cycle are investigated. The most significant exergy destruction rates in the cycle are in combustion chamber, heat recovery steam generator and regenerative heat exchanger. The overall pressure ratio and turbine inlet temperature have significant effect on exergy destruction in most of the components of cogeneration. The results obtained from the analysis show that inlet air cooling along with evaporative aftercooling has an obvious increase in the energy and exergy efficiency compared to the basic gas turbine cycle cogeneration. It is further shown that the first-law efficiency, power to heat ratio and exergy efficiency of the cogeneration cycle significantly vary with the change in overall pressure ratio and turbine inlet temperature but the change in process heat pressure shows small variation in these parameters.     

进气冷却对燃机联合循环的性能影响分析

  [目的]  为了提高联合循环电厂运行灵活性,保证较好的机组运行经济性,避免燃气轮机在低效运行区,对燃机的进气冷却系统进行分析研究。  [方法]  基于GT-Pro/GT-Master软件,通过对采用进气冷却系统前后的燃机联合循环机组进行热平衡模拟计算,对机组的性能变化以及影响因素进行研究、对机组效率进行敏感性分析。  [结果]  分析结果表明:进气冷却系统可以大幅提高燃机的出力和效率;采用进气冷却系统后联合循环机组的出力增加,但效率略有下降。  [结论]  因此,对于联合循环机组,若电网允许机组多发电,则可以考虑设置进气冷却系统;若机组全年总出力固定,且年利用小时数并不饱满,则不宜设置进气冷却系统。     

On better utilization of gas turbines in Kuwait

The Kuwaiti Ministry of Electricity and Water installed 16 gas turbine (GT) units of 2000 MW total generating capacity at Azzour South power plant (PP) and Sabbyia PP. These units are operating as a simple GT cycle by gas or oil fuel. The GT unit power output in Azzour PP is 163 MW at 15 °C ambient temperature (ISO conditions), and 125 MW at 46 °C (design outside air conditions). This paper suggests four variants for better utilization of these GT units. The first variant is to utilize these GT during off-peak hours to operate seawater reverse-osmosis desalting system. This increases the badly needed installed desalting capacity, decreases the specific energy consumed for desalting, and solves the problem of low water-to-power production ratio. The second variant is to add heat recovery steam generator to produce steam. This steam is used to operate multi-stage flashing units for more desalted water with no additional fuel energy. In the third variant, a gas/steam combined cycle is proposed to increase significantly both the installed capacity and efficiency. The fourth variant deals with cooling intake air to the compressor to increase the unit capacity when needed in hot days.     

氢燃联合循环中两种回热网络的优化与比较

氢气－燃气透平联合循环中燃气透平排气的热容大于压缩空气的热容,且远大于氢气的热容。先将燃气透平的排气分流成二股并分别预热空气和氢气,再合流并加热温氢的回热网络,与燃气透平的先预热压缩空气、再热预氢的回热网络比较,有效地提高了气透平的进气温度,从而增大了联合循环的比输出功,提高了联合循环的热效率和降低了燃料氢的耗量。本文用过程能量组合方法对两回热网络进行了优化分析,并定量比较了采用两种优化后的回热网     

回热燃气轮机余热利用进气冷却的研究

本文研究了利用余热制冷进气冷却的回热燃气轮机系统,并对该系统性能进行了模拟计算,得到了压比、流量比等参数对系统性能的影响规律。并通过与常规回热循环比较,指出利用余热制冷来进气冷却的方式能使系统效率提高11%,是提高燃气轮机系统性能的有效途径之一。     

M701F4燃气轮机“二拖一”联合循环热电联供系统的热电特性

为了提高能源利用效率,提高经济效益和环境效益,燃气一蒸汽联合循环热电联产系统已受到广泛的关注,目前国内大部分的联合循环机组均要求热电联供,为工业用汽或城市采暖提供蒸汽。本文介绍了东方汽轮机／三菱重工M701F4燃气轮机“二拖一”联合循环热电联供系统及其特点,分析了供热设计条件下该系统的热电负荷特性,供工程设计和电厂运行参考。     

PG6551(B)燃气轮机进气冷却系统的研制

开发了一种可全年利用烟气余热的联合循环双工况燃气轮机进气冷却系统。在气温高、进气冷却系统投用的情况下，能有效增加燃气轮机出力；在气温低、低压加热器投用的情况下，通过回收烟气余热，增加余热锅炉出力，提高蒸汽轮机负荷。介绍了进气冷却系统的工作原理，分析了进气冷却运行方式的初步运行结果。     

高压燃气调压器建模与仿真

根据重型燃气轮机的高压燃气调压器的工作原理,建立了能够描述调压器静态和动态特性的数学模型,并利用Matlab／Simulink软件建立了其仿真模型。通过数值仿真,分析了低压腔体积、弹簧弹性系数、皮膜面积等关键设计因素对燃气调压器静态和动态特性的影响。研究结果对燃气轮机燃气调压器的技术开发、设计和选型具有参考价值。