[发明专利]燃气‑蒸汽联合循环机组供热性能计算方法

权利要求书

1.一种燃气-蒸汽联合循环机组供热性能计算方法，其特征在于包括步骤如下：

(1)通过背压模式下供热性能试验，得到背压模式下联合循环机组的供热量；

①二拖一运行

试验时通过改变燃气轮机负荷调整供热量，每个工况点稳定运行10min～15min，记录高压、中压、低压情况下的蒸汽量(kg/s)，记录燃气轮机、蒸汽轮机的负荷(MW)，并记录3组数据取平均值，数据列表，

将供热蒸汽量和供热量分别拟和为燃气轮机功率的函数，如式(1)和式(2)所示，

G_DH＝322.19+0.683P_GT+1.909×10^-4(P_GT)²(1)

Q_DH＝931.12+1.973P_GT+5.516×10^-4(P_GT)²(2)

式中，G_DH为供热蒸汽量，t/h；Q_DH为供热量，GJ/h；P_GT为机组群中燃气轮机的功率，MW；

根据式(1)、(2)式得到，在确定的环境温度下联合循环机组背压运行时，供热量和机组群负荷存在一一对应的关系，即当供热量一定时，背压运行的联合循环机组不具备调峰能力；

②一拖一运行

一拖一背压模式试验时，首先将一台燃气轮机进行解汽，其余热锅炉产生的高、中、低压蒸汽走旁路，由另一台燃气轮机拖动蒸汽轮机运行，试验过程中按照上述步骤①的方式记录原始数据，数据列表，

将供热蒸汽量和供热量分别拟和为燃气轮机功率的函数，如式(3)和式(4)所示，

G_DH＝41.67+2.02P_GT-0.00311(P_GT)²(3)

Q_DH＝124.18+6.03P_GT-0.00926(P_GT)²(4)

同理可知,一拖一机组在确定的环境温度下联合循环机组背压运行时，供热量和机组群负荷存在一一对应的关系，即当供热量一定时，背压运行的联合循环机组也不具备调峰能力；

(2)抽凝模式下供热性能，建立抽凝模式下机组群负荷、供热量的数学模型；

①数学模型

根据厂家提供的各工况机组的热力性能参数，然后将不同工况下联合循环参数列表，通过相同边界条件下的参数比对，得到背压工况和纯凝工况汽轮机功率、供热蒸汽量与燃气轮机负荷率的关系，通过比对纯凝工况和背压工况下蒸汽轮机的功率，计算得到蒸汽在低压缸中的焓降，将蒸汽在低压缸中的焓降拟合成燃气轮机负荷率的函数，即

Δh_LP＝0.651-0.345X_GT+1.360(X_GT)²-0.924(X_GT)³(5)

式中，X_GT为燃气轮机的负荷率；Δh_LP为蒸汽在低压缸中的焓降，MJ/kg。

以背压试验工况下汽轮机的负荷为基础，得到抽凝工况下汽轮机的负荷为:

式中，分别为抽凝模式、背压模式下汽轮机的功率，MW；分别为抽凝模式、背压模式下的供热蒸汽量，t/h；η_m、η_g分别为机械效率和发电机效率，

②抽凝模式下机组群的负荷为:

式中，P_GTCC为机组群功率，MW；

(3)模型得到联合循环机组的供热性能和调峰性能

通过上述模型可以计算得到二拖一和一拖一抽凝模式下，机组群负荷与供热量的关系曲线，由关系曲线图可得:当供热量一定时，随着燃气轮机负荷率的下降，机组群负荷也是逐渐降低的，机组群存在最大功率和最小功率，随着供热量的增大，机组群的最大功率与最小功率之差越来越小，说明在较高供热量的情况下，联合循环机组的调峰性能变差。

2.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组供热性能计算方法，其特征在于：所述步骤(1)的背压模式下计算供热量时按每公斤供热蒸汽放出2980kW热量计算,供热蒸汽量等于余热锅炉产生的高、中、低压蒸汽之。

3.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组供热性能计算方法，其特征在于：在所述步骤(1)得到背压模式下联合循环机组的供热量过程中，不考虑环境温度变化及设备老化情况。