压气机通流积尘的燃气—蒸汽联合循环电站运行特性

【摘要】：轴流式压气机作为燃气轮机发电机组重要组成部分之一,其消耗了燃气轮机机组功率的50%-60%。因此,压气机性能的优劣将直接影响整个机组的运行。在影响压气机性能的众多因素中,积尘造成压气机性能退化达到70%-85%。本文基于空气过滤器进气阻力特性理论以及电厂实际运行数据,分析得到某电厂某型号空气过滤器的阻力随机组运行时间以及负荷变动的变化规律。基于压气机逐级叠加法模型,燃气透平的分段冷却模型,结合传统的三压再热余热锅炉模型和蒸汽轮机模型,建立了整个燃气-蒸汽联合循环机组的变工况模型。针对压气机通流部位因积尘而导致的通流能力下降,本文依据电厂实际运行数据对压气机逐级叠加法模型进行修正,并与实际运行数据进行对比,验证程序的模拟结果可靠。通过模型分析了压气机通流能力下降对燃气蒸汽联合循环各部件的影响,得到了压气机特性的变化趋势。联合循环机组在某次水洗过后,压气机的效率和压比随着机组的运行时间下降。在电厂性能考核基准下IGV=100%,燃气轮机效率和功率下降速度比联合循环效率和出力下降速度快,当机组运行800h时燃气轮机相对效率和相对功率分别下降6.38%和5.5%,联合循环机组相对效率和相对功率分别下降4.72%和3.6%,可知压气机积尘对下游余热锅炉和蒸汽轮机的影响比较小,减缓了因压气机通流能力下降给联合循环机组带来的不利影响。同时,提出了通过调整IGV开度来应对因压气机通流能力下降引起的机组出力损失。例如,例如当机组运行200h后,IGV=90%,联合循环的出力只有原来的98.4%。不能满足调度中心的要求,因此通过调整IGV开度为93.01%才能达到原定的出力。在电厂机组性能折算基准条件下,结合过往电厂对压气机水洗周期的判断,得出机组离线水洗周期为695h。在考虑整个水洗周期期间机组出力下降,燃料消耗量的上升的各种成本以及停机成本,计算得到离线水洗周期电厂的运行成本,得出了压气机最佳水洗周期为236h。同时讨论了上网电价、燃料价格、以及停机水洗时间对最佳离线水洗周期的影响,当上网电价上升,燃料价格下降,以及停机水洗时间缩短都将延长最佳离线水洗周期。

【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM621