[发明专利]一种用于确定联合循环机组燃气轮机排气压力的方法

权利要求书

1.一种用于确定联合循环机组燃气轮机排气压力的方法，所述联合循环机组包括依次连接的压气机、燃烧室、燃机、排气扩散段、余热锅炉，其特征在于：确定联合循环机组燃气轮机排气压力的方法包括以下步骤：

S1、通过公式计算得到燃机排气口烟气密度，

其中，ρ₁为燃机排气口烟气密度，kg/m³；

B_a为大气压力，取值101323Pa；P_s为测点处烟气静压；

t₁为燃机排气口温度，且由热电偶测量得到；

由于燃机排气口测点处烟气静压P_s远小于101323Pa，则

S2、通过公式计算得到局部阻力损失，

其中，h_j为从燃机排气口至余热锅炉入口扩散段主要损失，即局部阻力损失；

ξ为局部阻力系数；

v₁为燃机排气口烟气流速；

g为重力加速度；

G₁为燃机排气口烟气流量；

d₁为燃机排气口截面直径；

S3、通过公式计算得到燃机排气口压力P₁，

即：

并且：

其中，ρ_a为空气密度；

z₂-z₁为余热锅炉入口截面中心线距地面距离与燃机排气口截面中心距地面距离之差；

v₂为余热锅炉入口烟气流速；d₂为余热锅炉入口截面直径；

P₁为燃机排气口压力；P₂为余热锅炉入口压力。

2.根据权利要求1所述的一种用于确定联合循环机组燃气轮机排气压力的方法，其特征在于：在所述步骤S2中，燃机排气口烟气流量G₁的计算方法包括以下步骤：

S2.1.1、设定空气流量，通过公式

Q_air+Q_fuel＝Q_pwr+Q_loss+Q_exh (1-7)

Q_air＝m_air×h_air (1-8)

Q_fuel＝m_fuel×h_fuel (1-9)

Q_exh＝G₁×h_exh (1-10)

G₁＝m_air+m_fuel (1-11)

其中，Q_air：空气显热，kJ/h；

Q_fuel：燃料气热量，kJ/h；

Q_pwr：轴功率热当量，kJ/h；

Q_loss：燃机热损失，kJ/h；

Q_exh：燃机排气热量，kJ/h；

m_air、m_fuel：分别为空气流量、燃料气流量，kg/h；

h_air、h_fuel、h_exh：分别为空气焓值、燃料气低位热值、燃机排气焓值，kJ/kg；

P_OUT：燃机发电机出力，kW；

η：燃机发电机效率，取值为0.97～0.99；

迭代计算求出燃机排气口烟气流量；

S2.1.2、若设定的空气流量与燃料气流量之和不等于计算出的所述燃机排气口烟气流量，则重新设定空气流量后，继续所述步骤S2.1.1进行迭代计算，直至设定的空气流量与燃料气流量之和等于计算出的所述燃机排气口烟气流量，从而得到准确的燃机排气口烟气流量。

3.根据权利要求1所述的一种用于确定联合循环机组燃气轮机排气压力的方法，其特征在于：在所述步骤S2中，燃机排气口烟气流量G₁的计算方法包括以下步骤：

S2.2.1、设定空气流量，通过公式

Q_exh+Q_WF，IN+Q_FJ＝Q_exh，out+Q_WF，OUT+Q_HL (1-13)

Q_exh，out＝G₁×h_exh，out (1-14)

其中，Q_WF，IN：进入余热锅炉的水和蒸汽的热量，kJ/h；

Q_WF，OUT：离开余热锅炉的蒸汽的热量，kJ/h；

Q_FJ：余热锅炉辅助设备带入的热量，kJ/h；

Q_exh，out：余热锅炉排烟热量，kJ/h；

Q_HL：余热锅炉热损失，kJ/h；

Q_exh：燃机排气热量，kJ/h；

h_exh，out：余热锅炉排烟焓值，kJ/kg。

迭代计算求出燃机排气口烟气流量；

S2.2.2、若设定的空气流量与直接测量得到的燃料气流量之和不等于计算出的所述燃机排气口烟气流量，则重新设定空气流量后，继续所述步骤S2.2.1进行迭代计算，直至设定的空气流量与燃料气流量之和等于计算出的所述燃机排气口烟气流量，从而得到准确的燃机排气口烟气流量。