燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組建模和變工況性能研究.pdf

1、燃?xì)廨啓C(jī)因其污染低、啟動(dòng)快、投資省、調(diào)峰性能好等優(yōu)勢(shì)，正受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)則能在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)能量的階梯式利用，提高了機(jī)組的能量利用率和熱效率，近年來被廣泛的應(yīng)用在電力行業(yè)中。GE、西門子、三菱等公司長期致力于燃?xì)廨啓C(jī)的研發(fā)工作中，及時(shí)將航空發(fā)電機(jī)技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)燃機(jī)中，不斷優(yōu)化燃?xì)廨啓C(jī)的性能。我國的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組基本都是從國外進(jìn)口，生產(chǎn)廠家提供的都是設(shè)計(jì)工況下的額定參數(shù)。但在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于環(huán)境溫度、大

2、氣壓力和濕度、燃料熱值及負(fù)荷變化等因素的影響，聯(lián)合循環(huán)機(jī)組經(jīng)常在變工況條件下運(yùn)行。因此，為全面了解聯(lián)合循環(huán)機(jī)組性能，就應(yīng)同時(shí)掌握機(jī)組在額定工況和變工況下的特性。
　　本文選定北京某電廠一臺(tái)在運(yùn)的9F級(jí)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組作為研究對(duì)象，研究的重點(diǎn)是依托熱力循環(huán)模擬軟件EBSILON建立燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組模型，分析和研究聯(lián)合循環(huán)機(jī)組在變工況下的出力及熱效率變化。
　　文章分析了不同類型聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的特點(diǎn)。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的三大

3、主要部件分別是燃?xì)廨啓C(jī)、余熱鍋爐和蒸汽輪機(jī)，在對(duì)它們進(jìn)行特性分析后，本文重點(diǎn)研究了聯(lián)合循環(huán)機(jī)組變工況性能的影響因素，包括大氣條件變化、機(jī)組負(fù)荷變化、機(jī)組燃料變化和進(jìn)排氣壓力損失等。
　　基于燃?xì)廨啓C(jī)的質(zhì)量流量、壓縮比和溫度比等主要熱力參數(shù)，分別推導(dǎo)了燃?xì)廨啓C(jī)理想簡(jiǎn)單循環(huán)和實(shí)際簡(jiǎn)單循環(huán)的比功和熱效率表達(dá)式，研究了壓比和溫比對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)性能的影響。在作出適當(dāng)假設(shè)的情況下，推導(dǎo)出環(huán)境溫度、大氣壓力及大氣濕度等參數(shù)與聯(lián)合循環(huán)機(jī)組熱效率和輸出

4、功率的關(guān)系表達(dá)式，并利用MATLAB進(jìn)行仿真，得出了環(huán)境參數(shù)變化對(duì)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組性能的影響。
　　利用熱力循環(huán)模擬軟件EBSILON搭建了燃?xì)廨啓C(jī)模型，進(jìn)行變負(fù)荷仿真，并將結(jié)果與電廠實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)比較，驗(yàn)證了模型的有效性；搭建燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組模型，模型中的參數(shù)設(shè)定參照了北京某聯(lián)合循環(huán)電廠9F機(jī)組的設(shè)計(jì)參數(shù)。改變壓氣機(jī)入口處的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行仿真，得到環(huán)境參數(shù)對(duì)機(jī)組出力和熱效率的影響圖，并與之前的理論推導(dǎo)、MATLAB仿真結(jié)果和機(jī)組廠