[发明专利]基于进排气系统的船用燃气轮机的热效率确定方法

说明书

本发明涉及一种基于进排气系统的船用燃气轮机的热效率确定方法。其包括如下步骤：步骤1、将船用燃气轮机配置所需的运行状态，采集输出功率、燃油体积流量、动力涡轮转速、当前大气压力以及当前大气温度；步骤2、确定当前运行状态下的标准油料的质量流量；步骤3、确定当前运行状态下的输出轴特性功率；步骤4、根据标准油料的质量流量、输出轴特性功率、当前大气压力以及当前大气温度，确定折合燃油质量流量以及折合功率；步骤5、根据折合燃油质量流量以及折合功率，确定当前运行状态下的热效率。本发明能有效确定基于进排气系统下船用燃气轮机运行时的热效率。

技术领域

本发明涉及一种热效率确定方法，尤其是一种基于进排气系统的船用燃气轮机的热效率确定方法。

背景技术

燃气轮机作为一种高速旋转机械，广泛应用于机车、发电、船舶等行业。固定型号的船用燃气轮机往往应用于不同型号船舶，因而进、排气系统会不同；即使同一型号船舶，燃气轮机进、排气系统也会存在差异。进、排气阻力大，燃气轮机的热效率会降低，目前船用燃气轮机热效率计算方法均以固定的进、排气阻力来折合热效率，无法表征燃气轮机实际进、排气系统对热效率的影响，也无法表征燃气轮机实际工作的热效率(油耗率)。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于进排气系统的船用燃气轮机的热效率确定方法，其能有效确定船用燃气轮机在仅在基于进排气系统下运行时的热效率，能辅助确定不同进、排气时船用燃气轮机运行使得经济性。

按照本发明提供的技术方案，一种船用燃气轮机运行时的热效率确定方法，所述热效率确定方法包括如下步骤：

步骤1、将船用燃气轮机配置所需的运行状态，采集当前运行状态下的输出功率N_e、燃油体积流量Q_f、动力涡轮转速N₃、当前大气压力P_I以及当前大气温度t₁；

步骤2、根据燃油体积流量Q_f，确定当前运行状态下的标准油料的质量流量m_b；

步骤3、根据输出功率N_e，确定当前运行状态下的输出轴特性功率N_ec；

步骤4、根据标准油料的质量流量m_b、输出轴特性功率N_ec、当前大气压力P_I以及当前大气温度t₁，确定折合燃油质量流量m_z以及折合功率N_ez，其中

p₀为标准大气压，t为船用燃气轮机的标准大气温度；

步骤5、根据折合燃油质量流量m_z以及折合功率N_ez，确定当前运行状态下的热效率η，其中，

q为标准油料的低热值。

步骤2中，根据燃油体积流量Q_f确定当前运行状态下的标准油料的质量流量m_b时，则有

其中，ρ_f1为燃油化验时的密度，t_f1为燃油化验时的温度，t_f为试验时的燃油温度，H_u为化验时的燃油低热值，q为标准油料的低热值，α为燃油温度对密度的修正系数。

步骤3中，根据输出功率N_e确定当前运行状态下的输出轴特性功率N_ec时，则有

N_ec＝N_e×(1+ε₁-ε₂)