烧低热值煤气时燃气轮机特性计算与分析.pdfVIP

研究论文 烧低热值煤气时 燃气轮机特性计算与分析 % % % 白慧峰 ，邓世敏 ，王铭忠 ，危师让 （%( 国电热工研究院，陕西 西安! ’ %##$ ； ( 中科院工程热物理研究所，北京 %###)# ） ［摘! 要］! 研究烧低热值煤气时燃气轮机的热力特性，分析了调整压气机通流面积和调整透平通流面积 时的影响，并用国外商业软件*+ ,-. 对其单循环及联合循环热力特性进行了定量计算。研究结果具有工 程应用价值。 ［关键词］! 低热值煤气；燃气轮机；特性计算；联合循环；/*00 ［中图分类号］+12%%( $! ! ! ［文献标识码］3! ! ! ［文章编号］%## $$24 （##$ ）%% ##5) #$ ! ! 燃气轮机是整体煤气化联合循环（/*00 ）的关键 所用计算工具是从国外引进的商业软件———*+ 设备之一。在进行/*00 方案设计时，必须首先进行 ,78［%］，其燃气轮机模型（包括变工况模型）与供货商提 燃气轮机的选型并确定其工况点，在此基础上才能对 供机组的特性相符合，因此研究结果具有良好的工程 /*00 的其它系统进行设计。通过对煤气化、净化系统 应用价值。 的设计计算，得到的洁净煤气流量和能量必须与燃气 轮机的热力特性相适应，否则要对上游煤气制备系统 ! /*00 系统中燃气轮机的运行工况点 进行重新设计。/*00 蒸汽系统设计的前提是确定燃 分析 气透平的排气能量，它是进行余热锅炉计算的基础，同 时还需考虑煤气化和煤气净化过程中汽水工质及能量 ! ! 当燃气轮机的燃料从天然气变为低热值煤气时， 与蒸汽系统的汽、水工质及能量的交换。因此只有准 为适应透平的通流能力，压气机和透平的热力参数也 确计算燃气轮机的热力性能，才能对整个 /*00 系统 要发生变化，致使燃气轮机的总体热力特性变化。对 进行方案设计。 该变工况做定性分析，以确定烧低热值煤气后燃气轮 发电用燃气轮机通常是以天然气或轻柴油为燃料 机的运行工况点，具体过程见文献［ ］。对不同的燃 设计的，目前，实际应用以简单循环单轴燃气轮机（普 气轮机，设计工况点的压气机喘振裕度不同，透平通流 通型燃气轮机）为主。/*00 中的燃气轮机是以热值较 能力不同，在烧不同的低热值煤气时，燃气轮机工况点 低的合成煤气为燃料工作的，其热值比天然气低得多， 的可选范围也不同。以下将对这些问题进行定量计算 致使进入燃气轮机燃烧室的燃料流量增加，因此燃气 和分析。 轮机的热力参数和工况点将发生变化（与烧天然气时 的工况点不同）。当燃气轮机应用于/*00 发电系统 # 燃气轮机烧低热值煤气时性能的定 时，在设计中还要考虑 /*00 的空气分离器系统空气 量计算 供给连接方式和6 是否回注等。本文只研究燃料热 值对燃气轮机特性的影响，对燃气轮机烧低热值煤气 ! ! 用*+ ,78 软件进行计算时，可对燃气轮机的主要 的热力特性及其联合循环特性进行了定量计算。研究 参数进行调整，以达到要求的工况点。在不同的条件 收稿日期：! ##$ #$ %% 作者简介：! 白慧峰（%’$ ），女，内蒙古人，硕士研究生，工程师，现在国电热工研究院从事联合循环动力系统研究工作。 万方数据 ! 热力发电·##$（%% ） !!! ! 研究论文 下，燃气轮机会有不同的相对最大功率。根据软件的