[发明专利]一种燃气轮机性能参数对比的方法

说明书

本发明公开了一种燃气轮机性能参数对比的方法，包括以下步骤：(1)根据气象参数、燃机本身的参数以及影响因素对其修正系数三方面确定计算燃气轮机性能参数过程中所需的参数；(2)基于进气大气压力、进气温度、进气含湿量以及进气压力损失对燃气轮机性能的影响，分别建立加装蒸发冷却进气系统前后燃气轮机性能参数的计算模型；(3)对加装蒸发冷却进气系统前后的性能参数进行对比计算分析。本发明可以直观反应使用蒸发冷却系统对于燃气轮机的优缺点；通过定量的燃气轮机性能参数分析，预先判断蒸发冷却系统对于燃气轮机所在地区的使用效果，为发电厂提高发电效率提供参考。

技术领域

本发明涉及一种燃气轮机性能参数对比的方法。

背景技术

当前能源危机与环境问题日益严峻，使用清洁燃料天然气替换部分发电用的燃煤是实现可持续发展的必由之路，燃烧天然气的燃气轮机则是目前提高能源资源的利用效率，并解决环境污染问题的首选技术。然而燃气轮机作为一种容积式动力机械，其输出功率在很大程度上取决于进口空气的质量流量，当进口空气温度下降时，空气密度上升，进口空气的质量流量增大，则燃机的输出功率和效率得到提高。加装压气机进气冷却装置使其常年在低进气温度下运行是常年维持燃机大发电量和高效率的主要办法。

目前该领域的专利，多针对蒸发冷却设备的设计与改进，并没有针对蒸发冷却系统在燃气轮机上应用的有效性进行分析过。在实际操作过程中，由于燃气轮机所在地区气象参数的不确定，蒸发冷却系统对该地区的使用效果便也不可保证，然而将蒸发冷却系统加装至燃气轮机并运行一段时间将消耗大量成本。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种完善的、可靠的针对燃气轮机性能参数对比的方法来弥补现有技术的不足。

技术方案：本发明所述的一种燃气轮机性能参数对比的方法，包括以下步骤：

(1)确定计算参数，根据需要计算的燃气轮机的性能参数，从气象参数、燃机本身的参数以及影响因素对其修正系数三方面确定计算过程中所需的计算参数，包括以下步骤：

(101)燃气轮机在标准工况下的性能参数的确定，根据所选择的燃气轮机的型号确定其在标准工况下的性能参数，包括发电量、热耗及其热耗率等；

需要计算燃气轮机在相应气象参数下的性能参数，因此需要根据燃气轮机的型号确定其在标准工况下的性能参数，包括发电量、热耗及其热耗率等，并根据不同因素对其影响确定修正系数进而进行计算；

(102)加装蒸发冷却进气系统前燃气轮机进气参数的确定，取每个月的平均温度及其对应的相对湿度，并根据温度及相对湿度在焓湿图上读取相应的含湿量，作为未加装蒸发冷却进气系统时的进气参数；

本发明是从年效益角度分析加装蒸发冷却进气系统对于燃气轮机的有效性，因此需要获得燃气轮机所在地区全年的气象参数，由于全年8760个小时，每个小时的气象参数均不同，因此为了简化计算，本发明取该地区每个月的平均气温以及相对湿度，并根据平均气温以及相对湿度在焓湿图上读取相应的含湿量作为燃气轮机加装蒸发冷却进气系统前的气象参数；

(103)确定加装蒸发冷却进气系统后燃气轮机的进气参数，基于直接蒸发冷却原理，根据直接蒸发冷却过程可以达到的理想程度以及实际程度之间的关系计算加装蒸发冷却进气系统后的气象参数；

直接蒸发冷却的原理：该过程是一个等焓加湿过程，水到达空气后在空气中蒸发吸收潜热使气温降低，理想状态下水蒸发吸收的热量与空气降低温度放出的热量相等，空气在等焓加湿后可达到湿球温度，水温也趋于这一平衡温度。在未饱和空气中湿球温度总是比干球温度即气温低，也就是水的温度总是比空气干球温度低，因此当水进入未饱和空气时，水和空气之间会进行传热和传质，空气的显热转化为水蒸发时所吸收的潜热，最终使气温下降。然而由于实际情况下空气温度并不能降低至湿球温度，因此利用这一关系可以得到加装进气蒸发冷却系统后的进气参数与未加装进气蒸发冷却系统时的进气参数之间的关系，可以用公式(1)和公式(2)表示如下：