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燃气轮机进气滤网的温度控制改造
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2017 电力行业节能技术研讨会 378 燃气轮机进气滤网的温度控制改造 深圳钰湖电力有限公司,莫峰荣、吴伟超 摘要:对燃气-蒸汽联合循环加装进气滤网的温度控制改造装置,既可以在夏季高温时期增加机组出力,满足调 峰需要,又可以在湿度的环境下降低燃气轮机进气滤的压差。本文论述了大气温度及湿度对燃气轮机及联合循环性能的 影响,介绍了燃气轮机主要的进气滤网的温度控制改造技术,并进行了比较。 关键词:进气冷却;反吹加热,燃气轮机;联合循环 0 概述 燃气轮机电厂由于具有热效率高、环境性能好、 启停快、运行灵活等优点,得到了广泛的应用。目 前,在世界新增的发电机组中,有 1/3 以上采用燃 气-蒸汽联合循环机组。深圳钰湖电力有限公司位于 广东省深圳市,目前拥有两套 PG9171E 燃气-蒸汽联 合循环发电机组,装机容量为 2×180MW,每年可发 电供电将近 10 亿千瓦时。 我公司地处中国华南地区, 具有春季温暖湿润、夏季高温多雨、常年空气湿度 大、温差变化剧烈的气候特点,具备进气滤网温度 控制改造的潜力。当前,我厂能源中心正在建设, 其冷源有进一步利用空间。另一方面,我厂燃气轮 机机组停运后的热量具备开发利用的空间。在目前 发电形势严峻、机组节能降耗措施日渐匮乏、电厂 盈利压力越来越大的情况下,很有必要对进气滤网 的运行方式进行深入研究,定性定量分析其对机组 性能的影响,寻找并实施优化方法,从而取得降本 增效的成果。 1 进气冷却改造 燃气轮机以其体积小、启动速度快等优点,被 认为是最适合用于调峰的机组,但在夏季用电高峰 时段,因温度较高导致机组出力下降,调峰能力大 大削弱。据研究,环境温度升高 1℃最大可导致燃气 轮机额定发电能力下降 1%。燃气轮机出力随环境温 度升高而下降,主要是由于燃气轮机是恒体积流量 的动力设备,流过的空气质量取决于空气密度,气 温越高密度越低,致使吸入压气机的空气质量流量 减少,机组的做功能力随之变小。另外,压气机的 耗功量随吸入空气的热力学温度成正比变化,即大 气温度升高时,压气机耗功增加,燃气轮机的净出 力减小。 Alstom 公司某燃气轮机发电机组性能与环境空 气温度之间的变化关系见图 1。 从图 1 中可以得出燃 气轮机进气流量及出力与环境空气温度之间的关系 式如下: P(%)=111.172-0.7448T(1) m(%)=105.466-0.3644T(2) 图 1 燃气轮机性能曲线 其中, m 为空气的质量流量与额定工况下的百分 比,P 为输出功率和额定工况下的百分比,T 为环境 温度。从式(1) 、 (2)可以看出燃气轮机输出功率 及进气流量与环境温度之间的变化关系。在环境空

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