[发明专利]海上采油平台透平主机回热循环加余热回收效率优化方法

权利要求书

1.一种海上采油平台透平主机回热循环加余热回收效率优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1)根据透平主机压气机进出口压力、进出口温度、烟气比热比确定透平主机的压比参数θ_C和膨胀比参数θ_D；

步骤S2)根据透平主机压力、燃烧室燃烧过程后的压力和燃烧后的烟气比热比确定透平主机的燃烧过程压力保持系数ρ_Com、热回收过程压力保持系数ρ_R、空气侧压力保持系数ρ_Rk和烟气侧压力保持系数ρ_Ry，再根据步骤S1所得膨胀比参数θ_D得出压比参数θ_C和膨胀比参数θ_D之间的关系；

步骤S3)根据透平主机压气机实际出口温度、不可逆损失后的出口温度、环境温度确定透平主机效率η_C、膨胀效率η_D、回热循环的热损失η_H和排烟温度系数α_P；

步骤S4)根据步骤S1～S3所得参数θ_C、θ_D、η_C、η_D、ρ_Com、ρ_R、ρ_Rk、ρ_Ry、η_H和α_P确定透平主机各出口工质状态点状态参数；

步骤S5)根据步骤S1～S4所得各参数，代入公式31求得透平主机不同负荷下余热回收系统的效率ε；

式中，假设α为余热回收的温比参数且通过T₃＝αT₁求得，η_G为发电机效率；

步骤S6)调整压比参数、温比参数从而间接保持余热回收系统的效率ε为最高值，从而对采用平台透平主机无风机带回热循环余热回收效率进行优化。

2.根据权利要求1所述的海上采油平台透平主机回热循环加余热回收效率优化方法，其特征在于，步骤S5调整压比参数和温比参数前，通过选取不同负荷下效率ε的极值确定透平主机的压比参数θ_C，以压比参数θ_C和透平主机的透平主机温度控制透平主机的压气机压力，进而间接保持余热回收系统的效率ε为最高值。

3.根据权利要求1所述的海上采油平台透平主机回热循环加余热回收效率优化方法，其特征在于，步骤S1中透平主机的压比参数θ_C和膨胀比参数θ_D通过公式1和公式2确定：

θ_C＝T_2'/T₁＝(P₂/P₁)^(γ-1)/γ (1)

θ_D＝T₄/T_5'＝(P₄/P₅)^(γ-1)/γ (2)

式中，γ为烟气比热比，P₁为透平主机运行时状态点1的压力，P₂为透平主机运行时状态点2的压力，T₁为有余热回收时状态点1的烟气温度，T_2’为有余热回收时状态点2’的烟气温度，P₄为透平主机状态点4压力，P₅为透平主机状态点5压力，T₄为状态点4温度，T_5’为状态点5’温度。