燃氣輪機透平建模及其發(fā)電系統(tǒng)能耗時空分布研究.pdf

1、在能源短缺、環(huán)境污染及溫室效應等諸多挑戰(zhàn)下，加快調(diào)整能源結(jié)構(gòu)已成為我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組參與電網(wǎng)的調(diào)峰，而作為機組核心設(shè)備的重型燃氣輪機在能源結(jié)構(gòu)改革中的地位舉足輕重。
　　重型燃氣輪機及其發(fā)電系統(tǒng)在長期發(fā)展過程中，燃氣透平特性計算方法有很多，但仍需不斷改進。本文為了研究全工況燃氣輪機透平內(nèi)部參數(shù)及其特性規(guī)律，以PG9351FA燃氣輪機為基準機組，建立了一種考慮冷氣摻混的重型燃氣輪機透平變工況精細

2、模型。該建模方法采用半經(jīng)驗公式對透平具體冷卻空氣量進行估算，充分考慮了冷氣摻混對透平性能的影響，以及馬赫數(shù)、攻角對透平變工況模型氣流參數(shù)及速度損失的修正。所建模型的計算結(jié)果與廠家提供的數(shù)據(jù)誤差可控制在±0.4％以內(nèi)，可用于預估燃氣輪機透平部分負荷特性，在負荷變化至60％時，高中壓級的效率仍維持較高水平，低壓級下降幅度約為1.2％。應用模型分析透平背壓變動對透平膨脹比分配、排氣溫度及出功的影響，得到了透平內(nèi)部流動參數(shù)和性能參數(shù)以及分級特性

3、規(guī)律，其結(jié)果更真實地反映了機組在特定運行策略時的全工況特性規(guī)律。
　　在進一步工作中，本文立足于聯(lián)合循環(huán)的節(jié)能降耗，將所建立的燃氣輪機透平變工況精細模型應用于燃氣輪機機組及其發(fā)電系統(tǒng)，應用變工況理論與能耗分析，從全工況角度研究機組能耗在整個燃氣輪機及其發(fā)電系統(tǒng)中的分布特性，其中燃燒室的全工況能耗特性最低，變工況時透平末級能耗水平下降最快，下降幅度約23.2％;本文對過程、單元部件及整體系統(tǒng)不同層面能耗特性進行研究，分析(炯)效率提