燃气轮机性能指标主要影响因素及提高性能途径研究
探讨影响电厂燃气轮机运行的因素及对策
探讨影响电厂燃气轮机运行的因素及对策摘要:随着社会和经济的不断发展,电力需求量不断增加,电厂燃气轮机作为一种高效、灵活的发电设备得到了广泛应用。
然而,燃气轮机的运行受到许多因素的影响,如燃气质量、环境温度等,这些因素会直接影响燃气轮机的性能和安全运行,因此探讨影响电厂燃气轮机运行的因素及对策显得尤为重要。
关键词:电厂;燃气轮机;运行因素;对策1.电厂燃气轮机运行的影响因素1.1燃气轮机自身因素燃气轮机自身因素是影响电厂燃气轮机运行的重要因素之一。
它主要包括燃气轮机的设计、材料、制造和维护等因素。
在燃气轮机的设计中,重点考虑的是提高机组效率和可靠性,并降低维修、运行成本。
在材料和制造方面,需要针对工作气体的性质、转子部件的受力和高温环境等方面进行优化设计和材料选择。
此外,维护保养也是燃气轮机运行中的重要因素,它影响着燃气轮机的性能和寿命。
燃气轮机运行时存在的故障和损坏也是燃气轮机自身因素中的重要问题,这些问题可以导致燃气轮机的性能下降、寿命缩短、运行成本增加等问题。
为了避免这些问题的发生,需要对燃气轮机进行定期检查和维护,并及时处理故障和损坏问题。
1.2 环境因素环境因素也是影响燃气轮机运行质量的重要因素之一。
比如,温度直接影响燃气轮机进口空气密度和功率输出。
随着温度的升高,空气的密度降低,从而导致燃气轮机的功率输出降低。
因此,在高温天气下,需要对燃气轮机进行性能优化和调整,以保持其稳定的运行状态。
此外,风速对燃气轮机的空气进口量和功率输出也有影响。
当风速较大时,进口空气量会增加,从而导致燃气轮机的功率输出增加。
当风速较小时,进口空气量会减少,导致燃气轮机的功率输出下降。
因此,需要在不同的风速工况下对燃气轮机进行性能调整和控制,以保持其运行状态的稳定性和安全性。
1.3 运行管理因素(1)维修保养管理维修保养是保障电厂燃气轮机正常运行的重要手段之一。
燃气轮机在运行过程中,需要进行定期的检查和维护,例如定期更换油品、清洗过滤器、检查传动系统、液压系统等等,这些操作的规范性和维护的及时性直接影响燃气轮机的寿命和性能。
发电燃气轮机效率的分析及提高措施
发电燃气轮机效率的分析及提高措施摘要:燃气轮机具有效率高、占地面积小、调峰性能好、工期短、用水量低、启停方便、运行可靠等优点。
所以,燃气轮机发电的应用越来越广泛。
对燃气轮机发电效率进行了分析,并对提高发电效率的方法和措施进行了探讨。
关键词:发电;燃气轮机;效率;提高措施引言近几年来,随着科技的不断创新与发展,燃气轮机技术得到了迅速的推广和发展,伴随着科技的更新换代,如何有效地提高燃气轮机的效率,降低能耗,节约能源,越来越多的人在探索。
1燃气轮机的工作原理燃气轮机的工作原理并不复杂,就像喷气机的引擎一样。
气体通过燃气轮机进口进入,压缩空气的叶片增加空气的压力,从而进入燃烧室。
气体注入燃烧室后再点火。
这种气体在燃烧过程中受热时迅速膨胀。
然后进入涡轮区域,经过第一级叶片,推动叶片一步一步地跳动,直到气体从出口排出。
叶片的转动带动轴的转动,也使轴上的机器转动,最终实现气缸的联动操作。
燃气轮机的具体工程过程如下:天然气通过压缩机装置连续吸入燃气轮机。
经过有效压缩后,压缩空气被送回燃烧室,然后与天然气充分结合,然后燃烧。
在这个过程中,会形成高温气体。
此时气体迅速膨胀进入燃气轮机形成高温气体,此时气体迅速膨胀,使涡轮不断转动,从而使涡轮不断转动。
高温气体加热后,其工作能力的提高最为明显。
因此,当燃气轮机驱动压缩机时,有一部分剩余功率作为燃气轮机的输出。
像机械工作一样,它能驱动起动机。
燃气轮机启动时,起动机转动是必不可少的。
当速度达到预期值时,设备可以独立运行。
这时,起动机的作用才能得到有效发挥。
2影响燃气轮机热效率的主要因素燃气轮机在使用过程中,影响其热效率的因素很多,如大气温度、压力、空气相对湿度、海拔、燃料种类等,都会导致热效率的变化。
接着,对其产生的具体影响进行论述和分析。
第一个是大气温度。
在这些因素中,大气温度对燃气轮机及其循环性能的影响最大。
随着气温的升高,空气的比容也会增加,同样质量的空气流量也会减少,这将大大降低燃气轮机和联合循环的产量。
燃气轮机性能分析和优化
燃气轮机性能分析和优化燃气轮机是一种重要的能源转换设备,广泛应用于发电、航空和工业领域。
燃气轮机的性能分析和优化对提高能源利用效率、降低能源消耗和环境污染具有重要意义。
一、燃气轮机性能分析1. 燃烧过程分析:燃气轮机的燃烧过程是能量转换的核心环节。
通过分析燃烧过程中的温度、压力、质量流量等参数,可以评估燃气轮机的燃烧效率和能量损失情况。
燃气轮机燃烧室的设计、燃料组分和供气方式都会对燃烧过程产生影响。
2. 效率分析:燃气轮机的效率是衡量其能源利用效率的重要指标,主要包括热效率和总效率两个方面。
热效率是指轮机从燃料中转化为机械功的能力,总效率则考虑了除了机械功之外的其他能量损失。
通过对燃气轮机的效率进行分析,可以找出影响其性能的主要因素,并进行相应的优化措施。
3. 动态特性分析:燃气轮机在启动、停机、负荷变化等过程中,会出现一系列的动态特性。
对燃气轮机的动态特性进行分析,可以了解其运行状态、响应速度和稳定性,为控制和优化提供依据。
动态特性的分析主要涉及到燃气轮机的转速、温度响应、燃料供给等方面。
二、燃气轮机性能优化1. 燃烧室优化:燃烧室是燃气轮机能量转换过程中的关键环节,燃烧效率和排放水平主要取决于其设计。
通过优化燃烧室的结构、喷嘴设计和燃烧控制策略,可以改善燃烧效率和减少污染物排放。
2. 涡轮设计和匹配:燃气轮机的涡轮是从燃气转换为机械功的关键元件。
通过优化涡轮的叶片几何形状、材料和叶片数目,可以提高转换效率和增加功率输出。
涡轮的设计还需要与压气机的匹配考虑,以保证系统的整体效率。
3. 燃料选择优化:燃气轮机可以使用多种不同类型的燃料,如天然气、石油和生物质能源。
根据燃气轮机的工作条件和运行要求,选择合适的燃料类型和组分,可以提高燃烧效率、减少污染物排放和降低燃料成本。
4. 运行控制优化:燃气轮机的运行控制是保证其性能稳定和响应速度的关键。
通过合理的控制策略和参数调整,可以实现快速起停机、负荷调节和污染物控制等功能。
燃气轮机性能的分析与优化
燃气轮机性能的分析与优化燃气轮机,是一种能够将燃油与空气通过燃烧产生的高温高压气体转换为热能、动能和电能的设备。
它广泛应用于航空、能源、交通等领域,已成为现代化社会不可或缺的能源设备。
然而,在燃气轮机的使用中,由于燃烧室、透平、叶轮等诸多因素的影响,其性能存在着种种提升的可能。
因此,研究燃气轮机性能的分析与优化,对于提高其效率、减少排放、延长寿命等方面具有重要意义。
一、燃气轮机性能的分析燃气轮机的性能分析主要是指对其热力学和动力学特性的分析,具体包括燃烧室、透平、叶轮、进排气系统等几个方面。
1. 燃烧室燃烧室是燃气轮机的核心部件之一,其能否高效燃烧燃料,直接关系到燃气轮机性能的好坏。
因此,在燃烧室的设计中,需要考虑燃烧稳定性、热量失真、热应力等因素。
此外,还需要充分利用高温高压气体的能量,增加热回收装置的数量,提高热效率。
2. 透平透平是燃气轮机的能量转换装置,其输送的功率直接影响燃气轮机输出功率的大小。
在透平设计中,需要考虑叶片的数量、载荷分布、高速旋转时的稳定性等因素。
此外,透平的叶片材料和涂层的选用,也可以对燃气轮机的输出功率产生重要影响。
3. 叶轮叶轮是燃气轮机的重要组成部分,其设计能否有效提高燃气轮机的机械效率和输出功率。
在叶轮设计中,需要考虑叶片的数量、形态、叶间距等因素,以及叶片和轮盘间的间隙和治理等问题。
为了确保叶轮的质量和性能,需要采用先进的模拟和测试技术,对叶轮的流场、应力和振动等参数进行准确的测量和评估。
4. 进排气系统进排气系统是燃气轮机的重要组成部分,其性能的好坏会直接影响燃气轮机的运行效率和寿命。
在进排气系统设计中,需要考虑气体的流量和压力,以及燃气轮机内部和外部的温度控制和噪声控制等问题。
为了确保进排气系统的顺畅和高效,需要采用先进的流体力学和声学技术,对气流和声场进行分析和优化。
二、燃气轮机性能的优化在燃气轮机性能分析的基础上,我们可以采用一系列的优化措施,从而进一步提高燃气轮机的效率、减少排放、延长寿命等方面的优异表现。
燃气轮机的性能分析与改进
燃气轮机的性能分析与改进燃气轮机作为一种先进的动力装置,在能源、航空、工业等领域发挥着重要作用。
对其性能进行深入分析并寻求改进措施,对于提高能源利用效率、降低运行成本以及增强系统可靠性具有重要意义。
燃气轮机的工作原理基于连续的热力学循环。
空气经过压气机压缩后,与燃料在燃烧室内混合燃烧,产生高温高压的燃气。
这些燃气随后膨胀做功,推动涡轮旋转,涡轮再带动压气机和外部负载。
在这个过程中,涉及到热力学、流体力学等多个学科的复杂相互作用。
燃气轮机的性能受到多种因素的影响。
首先是压气机的性能。
压气机的压缩比和效率直接决定了进入燃烧室的空气压力和温度,从而影响燃烧过程和整个系统的输出功率。
压气机的设计需要考虑叶片形状、级数、转速等因素,以实现高效的压缩过程。
燃烧过程也是关键因素之一。
燃料的燃烧效率、燃烧稳定性以及污染物排放水平都与燃烧室的设计密切相关。
良好的燃烧室内流场组织、燃料喷射方式和空气分配能够提高燃烧效率,减少污染物生成。
涡轮部分的性能则主要取决于叶片的设计和材料。
高温高压的燃气在涡轮中膨胀做功,涡轮叶片需要承受巨大的热应力和机械应力。
因此,先进的叶片冷却技术和高性能材料的应用对于提高涡轮的工作效率和寿命至关重要。
在实际运行中,燃气轮机的性能还会受到环境条件的影响。
例如,进气温度和湿度的变化会影响空气的密度和热力学性质,进而影响燃气轮机的输出功率和效率。
为了改进燃气轮机的性能,众多技术和方法被不断探索和应用。
在压气机方面,采用先进的三维叶片设计和优化的流道形状能够降低流动损失,提高压缩效率。
此外,通过采用新型的材料和制造工艺,可以减轻压气机的重量,提高其转速和可靠性。
对于燃烧过程的改进,发展低污染燃烧技术是当前的研究热点。
例如,采用分级燃烧、贫油燃烧和预混燃烧等方式,可以有效降低氮氧化物等污染物的排放,同时提高燃烧效率。
在涡轮方面,先进的冷却技术如气膜冷却、内部冲击冷却等的应用,可以使涡轮叶片在更高的温度下工作,从而提高燃气轮机的热效率。
燃气轮机性能指标主要影响因素及提高性能途径研究
燃气轮机性能指标主要影响因素及提高性能途径研究摘要: 本文以9E燃机为例,概括介绍了国内已经投产的燃气轮机的主要性能指标,并通过对不同设计和运行条件下技术性能指标的对比,分析对燃气轮机性能指标产生影响的主要影响因素,从而总结和简述了提高性能指标的主要途径。
关键词: 燃气轮机;性能指标;功率;热耗率;影响因素;Abstract:Illustrated by 9E gas turbine, the main technical performance parameters of gas turbine in China are described, and with the comparison of the technical parameters under different design and operation condition, an analysis on the main influencing factors is presented, so as to summarizethe major way to improve the performance parameters.KeyWords: gas turbine; performance parameter; power; heat rate; influencing factor1.引言燃气轮机是从本世纪50年代开始逐渐登上发电工业舞台的。
但是由于当时机组的单机容量较小,而热效率又比较低,因而在电力系统中只能作为紧急备用电源和调峰机组使用。
60年代时欧美的大电网曾发生过电网瞬时解列的大事故,这些事故促使人们加深了对电网中必须配备一定数量的燃气轮机发电机组的认识,因为燃气轮机具有快速“黑启动”的特性,它能保证电网运行的安全性和可恢复性。
欧美国家的经验表明:从安全和调峰的目的出发,在电网中安装功率份额为8%~12%的燃气轮机发电是合适的。
燃气轮机热力学性能分析研究
燃气轮机热力学性能分析研究燃气轮机是一种常见的热力机械设备,广泛应用于电力、工业和军事领域。
燃气轮机具有工作可靠性高、效率高、排放低、启动速度快等优点,可以满足各种不同工况下的需求。
本文将对燃气轮机热力学性能进行分析研究。
一、燃气轮机的工作原理燃气轮机主要包括进气系统、压气机、燃烧室、涡轮组、喷气管等部分。
其工作原理是:空气被压缩后经过燃烧室燃烧燃料,产生高温高压的气体,通过涡轮组的旋转驱动发电机或机械设备工作。
燃气轮机的性能指标包括热效率、机械效率、综合效率等。
其中,热效率是指燃料燃烧释放的化学能转化为机械功率的比例,机械效率是指涡轮组能够将流体动能转化为机械功率的能力,综合效率是热效率和机械效率的乘积。
二、燃气轮机的热力学分析1. 热力学循环分析燃气轮机的热力学循环包括压缩、燃烧、膨胀、排气四个过程。
在进行热力学循环分析时,需要考虑燃料的化学特性、各部分的热损失、空气压缩的效率等因素。
2. 燃烧室分析燃烧室是燃气轮机的重要组成部分,其燃烧效率直接影响燃气轮机的热效率。
在燃烧室分析中,需要考虑燃烧温度、燃料质量、空气流量等因素。
3. 涡轮机组分析涡轮机组是燃气轮机的主要励磁部分,其性能直接影响到机组的发电能力。
在涡轮机组分析中,需要考虑涡轮机的叶轮结构、转速和叶片气动特性等因素。
三、燃气轮机性能优化方法为提高燃气轮机的效率和性能,可以采用以下优化方法:1. 优化进气系统结构,增加压气机流量和压比。
2. 优化燃烧室结构,提高燃烧效率和燃料利用率。
3. 优化涡轮机叶轮结构和涡轮机空气动力特性,提高涡轮机效率和功率密度。
4. 采用先进的控制系统,实现燃气轮机运行的智能化和自适应化。
四、结论燃气轮机的性能是燃气轮机研发的重要方向之一。
通过对燃气轮机的热力学性能进行研究和优化,可以提高燃气轮机的效率和能力,满足不同工况下的需求。
随着技术的不断发展,燃气轮机的性能还将不断得到提升。
提高燃气轮机效率的论述
提高燃气轮机效率的论述【摘要】燃气轮机效率的提升对于能源行业至关重要。
本文探讨了如何提高燃气轮机效率以提升能源利用效率。
首先分析了燃气轮机效率的重要性和影响因素,包括燃烧效率、压缩效率、工作参数、材料和技术以及维护和运行。
随后提出了优化燃气轮机燃烧效率、压缩效率和工作参数的方法,以及推广先进材料和技术的重要性。
最后强调了提高燃气轮机效率的必要性并展望了未来的发展方向。
通过持续提升燃气轮机效率,将能够有效降低能源消耗、减少环境污染,实现能源可持续发展和社会经济的可持续增长。
【关键词】燃气轮机、效率、提高、燃烧效率、压缩效率、工作参数、先进材料、技术、维护、运行、必要性、发展方向1. 引言1.1 燃气轮机效率的重要性燃气轮机是一种能够将化学能转化为机械能的高效能量转换装置,广泛应用于电力领域、航空航天领域和工业生产中。
燃气轮机的效率直接关系到能源的利用效率和生产成本,因此提高燃气轮机效率具有重要意义。
提高燃气轮机效率可以减少能源消耗。
随着全球能源需求不断增加,提高燃气轮机效率可以降低能源消耗,减少能源浪费,有利于资源的可持续利用。
提高燃气轮机效率可以降低环境污染。
燃气轮机在燃烧过程中会排放大量的废气,提高燃气轮机效率可以减少废气排放,降低对环境的影响,保护生态环境。
提高燃气轮机效率可以降低生产成本。
燃气轮机在工业生产中扮演着重要角色,提高效率可以降低生产成本,提升企业竞争力,促进经济发展。
提高燃气轮机效率具有重要的经济和环境意义,是当前亟待解决的问题。
我们应该积极探究各种技术手段,不断提高燃气轮机效率,实现能源的有效利用和可持续发展。
1.2 燃气轮机效率影响因素燃气轮机效率的影响因素主要包括燃烧效率、压缩效率、工作参数、材料和技术、维护和运行等方面。
燃烧效率是影响燃气轮机整体效率的重要因素之一。
燃气轮机的燃烧效率越高,能够更有效地利用燃料能量,提高发电效率。
压缩效率也是影响燃气轮机效率的关键因素之一。
影响电厂燃气轮机运行的因素分析与应对策略探究
影响电厂燃气轮机运行的因素分析与应对策略探究在新时代背景下的电力企业当中,燃气轮机的应用越来越广泛,。
随着电力企业发展的需要,燃气轮机的容量也越来越大,而与之相类似的火电燃煤机相比,燃气轮机在基础负荷之内的运行效率会达到最高,但是由于环境因素、燃料因素以及设备因素的影响,燃气轮机在运行中也会遇到许多问题,本文通过对燃气轮机在运行当中的发生的问题进行分析,探讨影响其运行的因素以及应对策略。
标签:燃机轮机;正常运行;影响因素;应对策略燃气轮机的运行原理是以连续流动的气体为动力带动叶轮高速的旋转,将燃料的能量转化为有用功的内燃动力机械,从根本上来讲是一种旋转叶轮式热力发动机,而燃气轮机在电厂的运行过程当中由于各种因素的影响发生了许多新的问题,不仅对燃气轮机正常的运作造成影响,还对其使用寿命有着很大的消耗,下文首先分析影响燃气轮机运行的主要因素,然后根据分析探讨其应对策略。
一、影响电厂燃气轮机运行的因素燃气轮机在电力企业的运行当中,影响其最主要的因素一共有四个方面,分别为“环境因素、燃料因素、设备因素、人为因素”,下文通过对燃气轮机在运用过程中所发生的问题了解,对其所对应的因素做出分析。
(一)环境因素对燃气轮机运行的影响影响燃气轮机正常运行的环境因素主要分为两个方面,一方面是大气温度对于燃气轮机运行的影响,燃气轮机的运行对于大气温度是有着一定的要求的,当大气温度高于燃气轮机运行的标准温度时,会给燃气轮机的启动造成一定的延缓影响,而延缓燃气轮机启动时会使其滑油系统受到损伤,并且会缩短启动构建以及箱体的整体使用寿命,随着燃气轮机启动的延缓时间变长这种损伤也就越大,而如果大气温度低于燃气轮机运行的标准温度时则会增加其维护工作的难度,比如防冻措施等,如果沒有较好的进行处理,最终可能导致燃气轮机停止运行。
另一方面就是空气质量对于燃气轮机运行的影响,在空气质量较差的情况下,大气中的灰尘等物质会增加,在燃气轮机的长久运行后容易导致压气机的磨损以及涡轮叶片的结垢,而当叶片结垢之后会使得也叶片表面的粗糙度增加,在叶片不断的转动中期承受的重量也比原来要大,最后可能导致其产生裂纹甚至直接断裂。
探究燃气轮机运行可靠性的影响因素及应对措施
探究燃气轮机运行可靠性的影响因素及应对措施燃气轮机联合循环机组因为具有高效率和低污染等优点,在我国得到迅速发展,因而燃气轮机等设备的运行可靠性越来越受到关注和重视。
结合运行实践,对影响燃气轮机联合循环机组可靠性的因素进行了分析,并着重介绍了提高可靠性的途径与措施,得出结论并提出建议,以提高燃气轮机联合循环机组的运行可靠性,保证其安全可靠运行。
标签:燃气轮机;联合循环机组;可靠性;影响因素;有害杂质1机组可靠性影响因素分析众所周知,設备可靠性是指设备在规定的条件下完成规定功能的能力。
对于燃气轮机联合循环机组,其可靠性影响因素除产品设计制造、机组安装调试之外,对已投运的机组,还有以下几点。
1.1燃料中的有害杂质1.1.1液体对设有天然气增压站的燃气轮机电厂,若天然气中夹带液体,首先受到损害的是压缩机。
天然气中的液滴或水蒸气冲刷压缩机中高速旋转的叶片等部件,使其受到损坏。
该厂 1 期9E 燃气轮机联合循环机组进入带负荷试运阶段,由于天然气管网水压试验后干燥不彻底,致使天然气中含有超量的液体进入压缩机而导致跳机。
解体检查尚未发现叶片损伤,但轴端处密封环被液滴冲刷损坏。
所幸处于下游的天然气前置模块及DLN 阀站中的过滤器有效滤除了天然气中的液体,否则一旦液体随气流进入燃气轮机内,将使其燃烧温度、机组负荷快速波动,燃烧室一次燃烧区复燃和预混合火焰逆燃,严重时还会引起高温燃气通道部件损坏。
1.1.2硬质颗粒增压站压缩机叶片为高速旋转部件且较薄,当天然气中含有硬质颗粒撞击叶片表面时,会使其受到刮伤和切削,强度下降,最终导致叶片产生裂纹,甚至折断。
该厂 1 期9E 燃气轮机联合循环机组在运行 1.6 万h 后,压缩机振动突然增大到90 μm,并伴有金属摩擦声,当即紧急停机,随后机组转入大修。
在检修中,发现压缩机第 2 级叶轮的叶片折断 2 片,这主要是压缩机上游的粗过滤器及精过滤器过滤效果较差,未能阻隔天然气夹带的超标硬质颗粒进入压缩机内,从而造成叶片磨损、断裂。
燃气轮机效率的分析及提高措施侯国君
燃气轮机效率的分析及提高措施侯国君发布时间:2021-12-04T00:44:30.143Z 来源:基层建设2021年第26期作者:侯国君[导读] 燃气轮机效率的提高必然与燃气轮机工作过程的改进有直接关系山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266100摘要:燃气轮机效率的提高必然与燃气轮机工作过程的改进有直接关系,包括更好的循环方式、先进高温材料、高温部件的冷却和防腐技术、先进的机械加工技术、大型机械装备技术等。
关键词:发电;燃气轮机;效率;提高措施天然气是世界公认的清洁能源,燃气轮机发电有效率高、占地少、调峰性能好、建设周期短、耗水少、启停方便、运行可靠等一系列优点,因此,应用天然气的燃气轮机发电越来越受到各国的重视。
近20年来发达国家新增发电量中高效燃气蒸汽联合循环发电已占较大份额,在一些国家天然气发电已经占据主导地位。
1燃气轮机的工作原理燃气轮机的工作原理并不复杂,其与喷气式飞机的喷气引擎类似。
自然空气从燃气轮的进气口进入,通过压气的叶片将空气压力升高之后,空气进入到了燃烧室。
在与燃烧室内喷入的天然气混合之后点火燃烧,气体在燃烧受热之后将会急剧的膨胀,然后再进入到涡轮区,经过一级一级的叶片,逐级推动叶片的跳动,直到从出气口将气体排出为止。
叶片转动带动了轴的转动,也就转动了轴上带着的机械,最终实现了燃气轮的联合运转。
燃气轮机的具体工程过程如下所示:大气中的空气源源不断的被压气机装置吸入到内部,在经过多级压缩后,压缩空气再送入到燃烧室内,进而和天然气完全融合在一起之后燃烧,这个过程就会形成高温燃气,此时气体急剧膨胀,流入到燃气涡轮中借助膨胀原理实现做功,促使涡轮叶轮不断旋转,与此同时将压气机的叶轮带动起来一起旋转。
加热之后的高温燃气做功的能力提高是最为明显的,所以燃气涡轮在其带动压气机的同时,还会有一些剩余的功作为燃气轮机的输出。
作为机械功,达到带动发电机高速运行的目的。
2影响燃气轮机热效率的主要因素发电燃气轮机使用期间,影响其热效率的因素多种多样,如大气温度、压力、空气的相对湿度、海拔的高度以及燃料类型等都可能会导致热效率出现变化。
燃气轮机运行可靠性的影响因素及应对措施
燃气轮机运行可靠性的影响因素及应对措施摘要:结合燃气轮机运行实践,对联合循环机组运行可靠性的影响因素展开分析,总结论断并提出合理性建议,指出提高燃气轮机运行可靠性的方法与应对措施,以此减少联合循环机组燃气轮机运行的影响因素,提升运行可靠性,保证燃气轮机能够安全稳定运行。
关键词:燃气轮机运行可靠性;影响因素;应对措施;燃气轮机联合循环机组由于运行效率高、氮氧化物排放量低等特点,在中国发展迅速,因而对燃气轮机相关设备运行的可靠性得到了进一步重视。
某电厂一期安装2×400MW 燃气蒸汽联合循环机组,由MARK VIE作为操作系统。
该机组采用分轴运行方式,整套组由一台汽轮机、一台余热锅炉、一台燃机和两台发电机及相关附属设备组成。
燃机由美国GE公司生产,型号为PG9371FB,简单循环机组出力为294.16MW。
余热锅炉型号为MHDB- PG9371FB-Q1,余热锅炉为露天布置,无补燃、自然循环,卧式炉型,两台炉对称布置。
锅炉具有高、中、低三个压力系统,一次中间再热。
汽轮机型号为LC110/N160-15.68/1.44/0.42,三压、再热、反动式、抽凝、轴向排汽汽轮机。
联合循环机组出力458.8 MW,供热210t/h。
该电厂围绕不断提升设备运行可靠性,通过技改维修的方法,改进提升联合循环机组运行方法,大力发展技术改造与科技创新,取得了极好的成效。
2018年联合循环机组在投入运行以来,获得多项奖项,各项指标参数逐年提高,近3年来,生产局势平稳安全,经济效益显著提高。
1燃气轮机运行可靠性的影响因素燃气轮机运行可靠性是指燃机在规定条件时间区间的下完成调节做功的能力。
对于联合循环机组燃气轮机,影响可靠性的因素除联合循环机组安置调试、产品设计创造之外,对已经投入运行的联合循环机组,具有以下几点影响因素:1.1燃气轮机受空气污染因素影响燃气轮机是以空气和燃气为工作介质的能量转换设备。
燃机运行时,空气经过过滤进入集流室后,在压气机中被压缩。
燃气轮机的性能分析与优化
燃气轮机的性能分析与优化燃气轮机是一种能够将燃料的化学能转化为机械能的热力机械设备。
它具有高效、灵活、可靠等特点,被广泛应用于航空、石油化工、电力等领域。
本文将对燃气轮机的性能进行分析和优化,帮助读者了解如何提高燃气轮机的效率和可靠性。
一、燃气轮机性能分析燃气轮机的性能主要由以下指标来衡量:1. 热效率:燃气轮机的热效率是指燃料化学能转化为机械能的比例。
通常情况下,燃气轮机的热效率可以达到40%以上。
2. 发电效率:燃气轮机的发电效率是指发电机输出电能与燃料化学能的比值。
发电效率通常比热效率低一些,但也可以达到40%以上。
3. 出气温度:燃气轮机出气温度直接影响燃机的寿命和可靠性。
出气温度越低,燃机的寿命和可靠性越高。
4. 排放:燃气轮机的排放包括NOx(氮氧化物)、CO(一氧化碳)等有害物质。
现代燃气轮机通过采用低NOx燃烧技术、废气再循环等措施,可以使排放大大降低。
二、燃气轮机性能优化为了提高燃气轮机的效率和可靠性,需要对其进行性能优化。
常用的性能优化手段包括以下几个方面:1. 燃料选型:燃气轮机燃料的选用对其性能和运行成本有很大影响。
通常选用的燃料有天然气、液化石油气、煤气等。
不同燃料的化学组成和燃烧特性不同,需要选择合适的燃料以达到最优性能。
2. 燃烧室设计:燃烧室是燃气轮机中燃烧燃料产生高温高压气体的地方。
优化燃烧室的设计可以提高燃烧效率和降低排放,同时也可以减少维护成本和提高寿命。
3. 涡轮机设计:涡轮机是燃气轮机中最核心的组件。
优化涡轮机的设计可以提高输出功率和效率,同时也可以减少维护成本和提高寿命。
4. 控制系统设计:控制系统是燃气轮机中监测和控制运行状态的重要组成部分。
优化控制系统的设计可以实现自适应控制、故障诊断和预防性维护等功能,提高燃机的可靠性和寿命。
5. 运维管理:燃气轮机的运维管理直接影响其寿命和效率。
合理的运维管理包括定期检修、故障排除、润滑保养、安全管理等方面。
三、结语燃气轮机作为一种高效、灵活、可靠的热力机械设备,得到了广泛的应用。
影响燃气轮机性能的因素
影响燃气轮机性能的因素摘要】近年来,我国市场经济在进一步发展,工业化发展进程也不断向前推进,电力工业中的电力结构对燃气轮机的需求发展尤为显著,严格把控燃气轮机安全稳定非常重要。
在设计工业以及制造技术不断提高的同时,对影响燃气轮机性能的因素及处理方法进行深入分析,能促使电力工业的发展。
本文首先介绍了燃气轮机的热力学原理的概况,然后对影响燃气轮机性能的因素进行讨论,研究如何充分发挥其优势,只有改善相应的使用现状,才能减少各类问题带来的损害,提高燃气轮机的管理水平和生产效率。
【关键词】燃气轮机;性能;影响因素燃气轮机作为新时代动力设备的核心,其特点为效率高,噪音低,排放小等,能够安全可靠的提供高质量、清洁性较好的发电,燃气轮机的发展程度和研究状况能够表明国家工业体系下的发展程度。
目前,燃气轮机的发展有了一定的成绩,但由于其技术性、综合性的特点,所以基础技术仍需进一步改革,本文针对影响燃气轮机性能的因素分析及改进方法展开详细论述,从而对进一步的研究和完善提出建议,只有解决相关问题、完善相关技术,才能促进燃气轮机健康稳定和有序高效的发展。
1.燃气轮机的热力学原理对于单轴且简单循环的燃气轮机来说,其构成是单独的轴贯穿全部,各级的转速情况一样,通常用于驱动速度比较稳定的负荷。
空气由入口到压缩机,加压到比较高的压力状态,这时温度提高。
空气在压缩后到达燃烧状态,该过程保证压力的恒定。
随后,燃烧混合物进入透平热能转化为动能,为驱动压缩机提供能量的同时,经发电机输出功。
通常来说,透平做功阶段的功一半以上用来驱动轴流压气机。
2.影响燃气轮机性能的因素近年来,在涂层技术和冷却技术等加工工艺,以及耐高温等性能材料的开发,例如不断发展的情况下,我国燃气轮机技术的发展不断向前推进,涡轮前温度和单机循环效率得以提高,对联合循环系统的效率也有了更高的要求,目前燃气轮机已经有了非常广泛的应用,所以对于影响燃气轮机性能的因素的探索有着重要的意义。
提高燃气轮机性能技术研究
114研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2020.06 (下)燃气轮机是与国家能源相关的战略性产业,是能源动力设备领域最高端的产品。
燃气轮机的发展对先进生产和能源技术的研究具有重要意义,在促进国民经济发展方面发挥着重要作用。
燃气轮机应用广泛。
它不仅是国防装备中的关键装备,而且在电力、能源开发与输送、分布式能源系统等领域发挥着不可替代的战略作用。
燃气轮机投入使用已有几十年的时间,在不断的创新与研发中已达到了较高的水平。
目前,先进的J 级燃气轮机最大功率460MW,初始温度1600℃,单循环效率接近41%,联合循环效率超过60%。
由于重型燃气轮机产品体系的特殊性,在行业中逐渐形成了通用电气、阿尔斯通、西门子、三菱等几个著名企业垄断的局面。
中国三大电力集团的哈尔滨电气、上海电气(上海)通三菱(日本)、东方电气(东方)和西门子(德国)共同生产重型燃气轮机,但他们并没掌握核心设计技术。
由于我国燃气轮机起步较晚,因此,总体与重型燃气轮机三大巨头的水平差距较大。
严格意义上的燃气轮机产业还没有形成,所以我国还不具备自主创新与研发的能力,总体水平落后20~30年。
1 采用高循环参数改变燃气轮机参数是提高燃气轮机性能的有效途径。
其主要参数有热功率、比功率、压比、涡轮进口温度等,各参数的变化对燃气轮机的性能有一定的影响。
特别是高循环参数下,涡轮进口温度的升高对燃气轮机的燃点有一定的影响。
涡轮进口温度需要达到温度定值,如62℃是民航发动机发展所需要的涡轮进口温度。
高循环参数涡轮进口温度与燃气轮机的应用有一定的关系。
要根据实际应用性能,科学有效地调整高周参数汽轮机进口温度,以适应燃气轮机的应用,推动现代工业的发展,提高燃气轮机的性能,可以保证现代工业产品提高燃气轮机性能技术研究原林(深圳市能源环保有限公司,广东 深圳 518000)摘要:燃气轮机是现代工业生产的重要组成部分。
燃机电厂燃气轮机性能提升技术研究与实践
燃机电厂燃气轮机性能提升技术研究与实践燃机电厂燃气轮机性能提升技术研究与实践燃机电厂作为能源供应的重要组成部分,其稳定可靠的运行对社会经济的发展至关重要。
燃气轮机作为燃机电厂的核心设备之一,其性能的提升将直接影响整个电厂的运行效率和经济效益。
因此,研究和实践燃气轮机性能提升技术显得尤为重要。
一、燃气轮机性能提升的背景和意义燃尽效率是评价燃气轮机性能的重要指标之一,它直接影响燃机电厂的发电效率和碳排放量。
燃气轮机性能提升技术的研究,旨在提高燃气轮机的燃尽效率,降低燃料消耗量,达到更高的能源利用率和环境友好性。
二、燃气轮机性能提升的关键技术1. 燃烧技术优化优化燃气轮机的燃烧过程,是提升燃气轮机燃尽效率的重要手段。
通过改变燃烧室设计、调整燃气燃料组成和燃气喷射参数等,可以有效提高燃烧效率,减少燃料消耗和污染物排放。
2. 涡轮增压技术应用涡轮增压技术能够有效提高燃气轮机的进气压力和流量,增加燃气轮机的功率输出。
通过改善涡轮增压系统的设计和控制策略,可以提高系统的效率和性能,在保证燃烧室稳定燃烧的前提下,进一步提高燃气轮机的燃尽效率。
3. 废热利用技术研究废热利用是提高燃气轮机性能的重要途径之一。
通过对燃气轮机的废热进行回收和再利用,可以提高燃气轮机的热效率,提高整个电厂的能源利用效率。
4. 运行与维护管理优化对于燃气轮机的运行与维护管理也是性能提升的重要环节。
合理的运行与维护管理策略能够有效提高燃气轮机的使用寿命和性能稳定性,减少故障发生的可能性,保证电厂的稳定运行。
三、燃气轮机性能提升技术的应用实践燃气轮机性能提升技术的应用实践已经在国内外各大燃气轮机电厂得到广泛应用。
例如,在某大型电厂,通过对燃气轮机燃烧系统的深入优化和改进,提高了燃气轮机的热效率,使电厂的发电效率提高了10%以上。
在另一家燃机电厂,引入先进的涡轮增压技术,使燃气轮机的功率输出提高了20%以上。
这些实践的成功应用充分表明了燃气轮机性能提升技术在提高电厂运行效率和经济效益方面的巨大潜力。
燃气轮机性能评估与优化研究
燃气轮机性能评估与优化研究燃气轮机是一种广泛使用的发电设备,其优势在于高效率、低排放以及可调速等特点。
然而,随着技术的发展和市场的竞争,如何进一步提高燃气轮机的性能优势变得越来越重要。
因此,燃气轮机性能评估与优化研究成为当前燃气轮机能量利用优化和环保减排的重要措施。
一、燃气轮机性能评估燃气轮机是一种复杂且高度耦合的系统,其涉及热力学、机械、控制等多个领域。
因此,为了对其性能进行评估,在试验和模拟方面均有应用。
试验能够直接测量各项参数,但耗费时间和成本较高,且对试验环境有很高的要求。
模拟则是以数值计算为基础,通过建立数学模型和仿真计算来评估燃气轮机性能。
它可以通过参数优化和数据反馈对燃气轮机性能进行更全局的研究,并为新型燃气轮机的设计提供理论依据。
在燃气轮机性能评估中,热力学分析是重要的一环,它可以从反映热力学循环性能的两个方面进行研究,即能量转化效率和循环效率。
能量转化效率直接反映了燃料的热值转化为有效功的效率;循环效率则包括燃气轮机进排气系统和压气机的机型和性能,以及控制系统的优化等方面。
同时,还应对燃气轮机的压气机与涡轮机的匹配特性、轮毂和叶片的结构参数等进行分析,获得更加深入的性能数据和优化方案。
二、燃气轮机性能优化随着能源环境形势的变化和新兴技术的发展,对于燃气轮机性能优化的需求也日益增加。
为了满足这种需求,人们在燃气轮机的控制和运行手段方面进行了不断的改进和创新。
高效率、低排放、可接受的成本是燃气轮机发展的方向,其中控制和运行手段的升级显得尤为重要。
目前,控制和运行手段的研究涵盖了燃料供给、燃烧控制、排放控制、振动控制、分析诊断等多个领域。
其中,在燃烧控制方面,研究人员通过反复试验和模拟分析,根据燃烧稳定性、热值利用效率、NOx、CO等污染物的排放要求和负荷需要等综合考虑,制定了多种燃烧策略和控制模式。
在排放控制方面,由于燃气轮机排放质量直接影响周围环境和人类的健康,因此国际公认的方式是采用先进的排放控制技术,如SCR、Wet DSI、Dry DSI等技术。
燃气轮机组性能改进研究
燃气轮机组性能改进研究燃气轮机组是一种重要的动力装置,广泛应用于各个领域,包括航空、发电、海洋工程等。
由于其高效、节能、环保等优点,近年来燃气轮机组的应用越来越广泛。
然而,在实际应用中,燃气轮机组的一些性能问题还需要进一步研究和改进。
燃气轮机组的主要性能指标包括功率、效率、可靠性等。
这些性能指标可以通过改进轮机设计、优化燃烧工艺、改善组件材料等方式进行提高。
在下文中,我们将着重讨论燃气轮机组性能改进的几个关键方面。
一、轮机设计改进燃气轮机组的轮机设计是燃气轮机组性能提高的关键。
对于现有的燃气轮机组,需要通过改进轮机设计来提高其性能。
其中,亚音速压气机和高效涡轮是目前燃气轮机组设计中的热点问题。
亚音速压气机是现代燃气轮机组中的一种关键设备。
它能够提高压气机的功率、可靠性和寿命,同时还能够降低噪声和振动等不良影响。
目前,亚音速压气机的设计已经趋于成熟,然而,燃气轮机组应用中仍存在一些亚音速压气机的性能问题需要进一步研究和改进。
高效涡轮是提高燃气轮机组效率的另一个重要因素。
高效涡轮应该具有高效、轻质、寿命长等特点。
目前,高效涡轮的设计和制造技术已经发展到很高水平,但是燃气轮机组中仍存在一些高效涡轮的性能问题需要进一步研究和改进。
二、燃烧工艺优化燃气轮机组的燃烧工艺是影响其性能的关键因素之一。
通过优化燃烧工艺,可以提高燃气轮机组的热效率和低排放能力。
目前,常见的燃烧工艺优化技术包括Lean喷淋、预混燃烧和逆流燃烧。
Lean喷淋是一种采用稀薄燃烧的技术。
它能够提高燃烧效率和热效率,同时还可以减少NOx排放。
预混燃烧是一种在空气中预先混合燃料和空气的技术。
它具有高效、低排放、适应性强等优点。
逆流燃烧则是将燃料和空气从不同的方向进入燃烧室,形成逆向流动的燃烧。
逆流燃烧可以实现低NOx排放和高效燃烧的效果。
三、组件材料改进组件材料是燃气轮机组性能的关键因素之一。
优良的材料可以提高燃气轮机组的可靠性和寿命。
目前,燃气轮机组中常用的材料包括高温合金、陶瓷等。
燃气轮机性能分析及优化设计研究
燃气轮机性能分析及优化设计研究燃气轮机是一种高效的热力发电设备,其特点是高效、可靠、灵活性强。
在现代工业中,燃气轮机已经广泛应用于航空、石化、铁路、民用电力、海洋开采等领域。
燃气轮机的性能优化设计,已成为当前燃气轮机发展的重要课题之一。
一、燃气轮机的工作原理燃气轮机是一种通过燃烧燃气来驱动涡轮机发电的设备,它的工作原理类似于循环发电。
首先,空气被吸入轮机内部,与燃料混合进行燃烧。
在燃烧的过程中,高温和高速的气体将通过轮叶转化为旋转动能并将涡轮轮叶带动。
最终,压缩机、燃烧室、涡轮和发电机组成了一个完整的燃气轮机发电系统。
二、燃气轮机的性能参数分析1.功率输出燃气轮机生成的功率输出是其最重要的性能参数之一。
根据燃气轮机的大小和制造工艺的不同,其功率输出范围也会有所不同。
一般来说,燃气轮机的功率输出可以从几兆瓦到上百兆瓦,适用于不同的应用场景。
2.热效率燃气轮机的热效率是衡量其性能的另一个重要指标。
它是指燃气轮机输出功率与消耗燃气的比例。
提高燃气轮机的热效率可以减少燃气消耗、提高能源使用效率,降低能源浪费。
3.排放燃气轮机烟气和废气的排放对环境和周围地区的人体健康造成直接的影响。
减少污染物的排放,对于保护大气环境和人体健康有着重要的作用。
目前,燃气轮机的排放标准越来越严格,制造商应积极采取技术手段,降低系统排放水平。
三、优化设计策略由于燃气轮机的特性具有一定的不确定性,并且在使用过程中受到多种因素的影响,因此,优化设计策略是至关重要的。
以下列举几个应对措施:1.降低燃气耗费:由于节能意识的提高以及环保要求的提升,燃气轮机制造商应该更多地关注技术创新,降低燃气消耗量。
2.增加排放控制:制造商需要加强燃气轮机排放的控制技术,减少排放量。
3.提高燃烧效率:透过改进燃料流动路径和循环路线,最大化燃烧燃料的效率,以提高燃烧效率。
4.优化运行稳定性:制造商应该着重优化燃气轮机的运行和控制系统,以提高运行稳定性,并增强燃气轮机的可靠性。
燃气轮机运行可靠性的影响因素及应对措施探究 杨静
燃气轮机运行可靠性的影响因素及应对措施探究杨静摘要:燃气轮机作为重要的机械设备,其运行的可靠性是十分重要的,不仅影响着工作的效率,也直接关系日常维修所花费的成本,但燃气轮机在使用的过程中,其运行可靠性往往会受到一些因素的影响,本文就针对燃气轮机的运行可靠性影响因素及应对措施进行简要的分析。
关键词:燃气轮机;运行可靠性;影响因素引言燃气轮机是当前工业领域较为常用的设备,在工作中发挥着重要的作用,因此,尽可能提高其运行的可靠性就显得极为重要了。
而为了应对影响燃气轮机运行可靠性的各种因素,就应该采取的相应的维修和维护措施,通常采用检查的方式开展相关维护和维修工作,并且,燃气轮机本身在生产过程中就已经做好了便于日后检查的设计。
1影响燃气轮机可靠性的主要因素根据相关的经验,想要确定燃气轮机可靠性计划目标,首先应考虑以下方面:首先,分析竞争对手、了解市场需求和货物制定合约;再者,将可靠性作为基础对产品的优点以及存在的不足的方面进行测试和改进;最后,综合考虑燃气轮机的成本和技术可行性。
想要充分的满足燃气轮机设计对运行可靠性的要求,就需要对燃气轮机的制造、安装以及运行维护等方面进行充分的考虑。
要在设计理念中融入效能费用的权衡,并与现代维修性与可靠性理念相结合。
对机器本身以及机器系统的可靠性与维修性层次进行技术含量的进一步提升。
由于燃气轮机转速高、温度高,且对应的材料要求相对也高,先国内运行或在建的燃气轮机绝大多数都是采用进口,因此,在维护保养和零配件的采购,都有一定因素的制约。
现场运行维修对燃气轮机的可靠性而言也十分重要,该过程采集的数据有设计部门进行可靠性分析,从而为设备运行可靠性的改良提供依据。
2应对燃气轮机可靠性影响因素的措施2.1关于燃气轮机日常检查维护的加强核心技术是燃气轮机日常的维护和检查,虽然对人员专业性和技术性要求很高,开展定期检查和逢必检就显得尤为重要。
根据《燃气轮机维护保养手册》规定的时间和检查项目进行必要的定期检查。
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燃气轮机性能指标主要影响因素及提高性能途径研究
摘要: 本文以9e燃机为例,概括介绍了国内已经投产的燃气轮机的主要性能指标,并通过对不同设计和运行条件下技术性能指标的对比,分析对燃气轮机性能指标产生影响的主要影响因素,从而总结和简述了提高性能指标的主要途径。
关键词: 燃气轮机;性能指标;功率;热耗率;影响因素;abstract:illustrated by 9e gas turbine, the main technical performance parameters of gas turbine in china are described, and with the comparison of the technical parameters under different design and operation condition, an analysis on the main influencing factors is presented, so as to summarizethe major way to improve the performance parameters. keywords: gas turbine; performance parameter; power; heat rate; influencing factor
中图分类号:th138.23 文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)
1.引言
燃气轮机是从本世纪50年代开始逐渐登上发电工业舞台的。
但是由于当时机组的单机容量较小,而热效率又比较低,因而在电力系统中只能作为紧急备用电源和调峰机组使用。
60年代时欧美的大电网曾发生过电网瞬时解列的大事故,这些事
故促使人们加深了对电网中必须配备一定数量的燃气轮机发电机
组的认识,因为燃气轮机具有快速“黑启动”的特性,它能保证电网运行的安全性和可恢复性。
欧美国家的经验表明:从安全和调峰的目的出发,在电网中安装功率份额为8%~12%的燃气轮机发电是合适的。
然而,从80年代以后,随着燃气轮机透平初温不断提高,燃气轮机的单机功率和热效率都有很大程度的提高,燃气轮机的单机功率已经超过250mw,热效率已达36%以上;而联合循环的单机功已达甚至超过350mw,热效率则已超过55%甚至达到58%。
从热力性能的角度看,它们完全可以承担基本负荷,而且比超超临界参数的燃煤蒸汽轮机电站更具有优越。
2. 燃气轮机的性能指标
评价一台燃气轮机设计和性能优劣的技术指标有很多,例如机组的效率、尺寸、寿命、污染物排放(nox, co等)、动态和热力特性、制造和运行费用,以及启动和携带负荷的速度等等,但是从热力循环的角度看,燃气轮机的性能指标包括燃气轮机热效率、燃气轮机的燃机的出力(发电机输出功率)、比功率、有用功系数,以及压比和温比等,其中最引起投资方注意的主要指标就是热效率、出力和比功率。
热效率:
即燃气轮机的净能量输出与按燃料的净比能(低位热值)计算的
燃料输入之比。
燃气轮机的热效率与热耗率本质上为同一指标,相互之间可以互换换算(即:热效率与热耗率的乘积为3600),效率越高,则热耗值越低,则说明发1度电所消耗的热量越低;因此热效率是表征燃气轮机的经济性,也是衡量能量利用率高低的热力性能指标。
9e级燃气轮机简单循环效率为36%左右;配置余热锅炉的联合循环机组效率可达到52%或以上。
出力:
即指燃气轮机发电机输出功率,等同于通常所说的燃气轮机毛功率,也就是未扣燃机励磁系统及燃气轮机变压器损耗前的出力。
9e级燃气轮机简单循环出力可达到123mw;1+1+1配置s109e联合循环机组出力可达到185mw左右。
比功率:
即燃气轮机净输出功率与压气机进气质量流量的比值。
比功率越大,发出相同功率所需工质流量越少,尺寸越小;因此比功率是从热力性能方面衡量燃气轮机尺寸大小的一个指标。
3. 影响性能指标的主要因素
通过国内已经投运的燃气轮机组的运行和试验数据,可发现相同或者近似配置的燃气轮机组在不同厂址的环境条件、不同类型的燃料等前提条件下,所发出的功率和机组热效率均存在一定的差别。
3.1 燃料类型:
由于氢碳含量较高的甲烷可产生较多的水蒸气,因此天然气的燃烧产物中有较高的比热,所以总体来说,燃用天然气要比燃用轻柴油增加将近2%的功率。
以ge公司9e燃气轮机为例,在iso工况下(即:环境温度15℃,1个标准大气压下,相对湿度60%,海拔0米),燃用天然气时的额定功率为123.4mw,而燃用轻柴油时的额定功率仅为121.3mw。
3.2 厂址环境条件:
由于燃气轮机吸入周围环境的空气,因此在采用同种燃料的前提下,影响进入空压机空气的质量流量的任何因素,例如环境温度、大气压力和相对湿度等,对燃气轮机组的功率和热耗率等性能均会产生一定的影响。
3.2.1 环境温度:
较低的环境温度下,空气的比容较小,因此在压气机吸入同容积流量空气的前提下,其质量流量是较大的,这就使得燃气轮机的功率会有一定程度的提高。
也就是说,外界环境温度越低,机组的功率越大,环境温度越高,机组的功率越小。
而且,随着环境温度的降低,燃气轮机的温压比逐渐增大,这对改善燃气轮机的热力循环效率是有利的,因此其热耗率也会相应的降低。
以ge公司9e型燃气轮机为例,环境温度降低10℃,其机组功率约增大6%左右,热耗率降低约1%左右。
3.2.2大气压力(或海拔高度):
大气压力的变化直接影响空气的比热容,进而影响进入压气机的空气质量流量和输出功率。
当大气压力增加时,空气的比热容下降,其质量流量增加,从而增加了机组的输出功率。
也就是说,随着大气压力的降低,空气将变得稀薄,在压气机吸入空气容积流量不变化的前提下,燃气轮机的进气质量流量将会相应减少,因而导致燃气轮机的功率下降。
由于燃料量随着空气质量流量的变化而调整,只要燃烧室内的温度保持不变,则燃气轮机的效率就会基本不变,从而其热耗率的变化可忽略不计。
以ge公司9e型燃气轮机为例,大气压力降低1kpa,其功率约降低1%左右。
3.2.3 相对湿度:
由于水蒸气的比重较空气小,因此湿空气相对于干空气亦会对燃气轮机组的功率和热耗率产生影响。
但是,与环境温度及大气压力对燃气轮机功率的影响程度相比,相对湿度的影响最小。
随着市场对增大燃气轮机功率的需求,以及排放标准不断提高,而在燃烧器的首端或者压气机的排气缸注入蒸汽或者水从而加大功率以及控制和消除nox。
因此,对于采用此种方案的燃气轮机,相对湿度对机组功率的影响较为显著,但对热耗率的影响可忽略不计。
而对于不采用注蒸汽(或水)运行的燃气轮机而言,相对湿度的变化对其功率和效率的影响均可忽略不计。
4.提高性能指标的途径
一般而言,人们无法对影响燃气轮机组性能的厂址和布置方案进行控制,因为大多数项目受前期投资规划的限制,然而在需要额外功率的情况下,可通过设计方案的优化或系统配置的改进来实现性能的相应提高,例如采用高循环参数、采用先进的热力循环、以及改善部件结构和性能等。