[发明专利]一种重型燃气轮机透平效率在线监测系统装置及其方法

权利要求书

1.一种重型燃气轮机透平效率在线监测系统装置，包括发电机、低压缸、中压缸和高压缸、压气机、燃烧室、透平和余热锅炉，所述发电机、低压缸、中压缸、高压缸、压气机、燃烧室、透平和余热锅炉依次相连，余热锅炉分别与低压缸、中压缸和高压缸相连，其特征在于：还包括空气参数测量装置、压气机出口参数测量装置、燃料气参数测量装置、透平排气参数测量装置、锅炉排气参数测量装置和透平效率计算模块，所述空气参数测量装置设置在压气机的进口，压气机出口参数测量装置设置在压气机的出口，燃料气参数测量装置设置在燃烧室的燃料气总管路上，透平排气参数测量装置设置在透平的排气口，锅炉排气参数测量装置设置在余热锅炉的排气位置，空气参数测量装置、压气机出口参数测量装置、燃料气参数测量装置、透平排气参数测量装置、锅炉排气参数测量装置均通过信号传入透平效率计算模块。

2.根据权利要求1所述的重型燃气轮机透平效率在线监测系统装置，其特征在于：所述空气参数测量装置采用在线气体分析仪。

3.根据权利要求1所述的重型燃气轮机透平效率在线监测系统装置，其特征在于：所述压气机出口参数测量装置采用热电偶和压力表。

4.根据权利要求1所述的重型燃气轮机透平效率在线监测系统装置，其特征在于：所述燃料气参数测量装置包括燃料气组分测量装置、燃料气温度测量装置、燃料气热值测量装置和燃料气压力测量装置，该燃料气组分测量装置采用在线气体成分分析仪，燃料气温度测量装置采用热电偶，燃料气热值测量装置采用热量计，燃料气压力测量采用压力表。

5.根据权利要求1所述的重型燃气轮机透平效率在线监测系统装置，其特征在于：所述透平排气参数测量装置包括温度测量和压力测量，该温度测量采用热电偶，压力测量采用压力表。

6.根据权利要求1所述的重型燃气轮机透平效率在线监测系统装置，其特征在于：所述锅炉排气参数测量装置包括排烟干基氧浓度测量装置，该排烟干基氧浓度测量装置采用烟气分析仪。

7.一种重型燃气轮机透平效率在线监测系统的方法，采用任意权利要求1-6所述重型燃气轮机透平效率在线监测系统装置，其特征在于：步骤如下：

(1）根据燃料的组分和空气的组分，计算燃料以当量比完全燃烧时所需的理论空气量；

(2）根据燃气轮机排气的氧浓度确定燃气轮机压气机的实际空气量与当量燃烧的理论空气量之比，进而获得燃气轮机压气机的空气与燃料量之比；

(3）根据燃气轮机压气机出口温度和压力、空气与燃料的流量之比、燃料的热值和燃料的组分、温度、压力，执行物质能量平衡计算获得燃烧室当量出口温度，即透平的当量进口温度；

(4）根据压气机出口压力、透平的排气压力计算透平的当量膨胀压比；

(5）根据透平的当量进口温度、透平排气温度、透平的当量膨胀压比计算透平的当量等熵效率。