某型燃气轮机燃气-蒸汽联合循环方案分析

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1、第38卷第2期航空发动机Vol.38No.22012年4月AeroengineApr.2012某型燃气轮机燃气-蒸汽联合循环方案分析曲胜，佟轶杰，李杨（海军驻沈阳地区发动机专业军事代表室，沈阳110043）摘要：燃气-蒸汽联合循环是利用燃气侧高温吸热和蒸汽侧低温放热来扩大循环平均吸放热温差，促进能源的梯级利用，以提高循环效率。分析了某燃气轮机采用余热锅炉型联合循环后性能改善情况。简述了余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环的工作原理，采用能量平衡法分析联合循环机组的热效率及其影响因素，采用GateCycle软件搭建联合循

2、环模型，分析给出适合该型燃气轮机的联合循环方案。关键词：燃气-蒸汽联合循环；余热锅炉；性能ProjectAnalysisofGasSteamCombinedCycleforaGasTurbineQuSheng袁TongYi-jie袁LIYang曲胜（1970），男，从事舰船燃气轮机、渊NavalConsumerRepresentativeOfficeinShenyang,Shenyang110043,China冤航空发动机的故障诊断、测试、维修与全寿命保障技术研究。Abstract:Thegassteamcom

3、binedcycleisusingthegashightemperaturegainingheatandsteamlowtemperaturelosingheattoenlargemeangainingheatandlosingheat收稿日期：2012-01-13temperaturedifference,whichimprovecascadeutilizationofenergyandenhancecycleefficiency.Theperformanceimporvementwasanalyzedaft

4、erusingwasteheatboilercombinedcycleforagasturbine.Theprincipleofwasteheatboilergassteamcombinedcyclewassummarizedandthethermalefficiencyandinfluencingfactorsofcombinedcycleunitswasanalyzedbytheenergybalancemethod.ThecombinedcyclemodelwasbulitbytheGateCycleso

5、ftwareandthesuitablecombinedcycleprojectwasproposedbytheanalysis.Keywords:gassteamcombinedcycle;exhaustheatboiler;performance1余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环工作原理0引言及热力学分析燃气-蒸汽联合循环是将2种使用不同工质的燃气轮机燃烧室出口温度虽高达1000～1500℃，独立的动力循环通过能量交换联合在一起的循环方但排气温度为400～650℃，热量损失较大，故其循式，兼顾了燃气轮机布雷顿（

6、Bragton）循环高温加热和环效率较低。受到材料耐温、耐压程度的限制，汽轮机汽轮机朗肯（RanKine）循环低温排热损失小的优势，动力循环上限温度不高，极少超过600℃，而平均放形成了总能系统设计新概念，汇集燃气轮机的先进技热温度约30℃，热能利用却比较理想。若在燃气轮术，以及余热锅炉和汽轮机发电的优势，使联合循环机后加装余热锅炉，利用燃气透平排气加热余热锅炉的效率提高。联合循环燃气轮机是目前世界上效率最系统的给水，然后将其产生的高温、高压蒸汽送到蒸高的实用动力机械之一，现在运行的主力机组效率为汽轮机作功，不

7、仅能多作出部分机械功，相应地也可55%～58%，最高效率已突破60%。与纯蒸汽电站相提高燃料化学能与机械能的转化效率。这种能够使能比，联合电站具有投资少、起步快、建设周期短、效率量得以阶梯利用的循环方式称为余热锅炉型燃气-高、污染少等优点，因此，采用联合循环方式成为老旧蒸汽联合循环。电站改建的主要途径之一。为分析余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环机组的本文对某型燃气轮机燃气-蒸汽联合循环方案热效率及其影响因素，建立补燃式余热锅炉型燃气-进行了分析。蒸汽联合循环方案的典型系统及能量平衡，如图1所2航空发动机第38卷示。

8、取供入燃气轮机燃烧室的燃料量为1kg/h、供入浊mgt浊Ggt，可推出燃气轮机的循环有效效率为O补燃式余热锅炉的燃料量为Akg/h。浊gt=浊gt浊mgt浊Ggt（3）（2）补燃式余热锅炉的能量平衡关系Qc1+AQar,net,p浊r2+Qw1+Qstr=Qst1+Qst2+Qst3+QA2（4）式中：A为进入补燃式余热锅炉的燃料量与进入燃气轮机燃烧室的燃料量的比值；浊r2为燃料在补燃