摘要：对于燃气轮机而言，其是一套先进且复杂的动力机械装备，同时也是当前非常重要的先导技术，能够广泛的应用于工程领域中。现阶段，由于多方因素的制约，使得我国燃气轮机功能水平还落后于国外一些发达国家，无论是在动力能力方面，还是资源控制效果方面，都相对较差。基于此种背景下，本文即以燃气轮机的进气冷却技术为主要对象，研究了发展现状以及温度对其的影响，以期相关人员可以借鉴。
关键词：燃气轮机；进气；冷却
由于燃气轮机发电机组启动速度较快，因此已经逐渐成为了调峰的重要方式，并广泛的应用于电力系统中。通常情况下，夏季是我国的用电高峰期，电网常常超负荷运作，所以对各发电机组负荷运行要求较高。同时，由于夏季的气温比较高，会在一定程度上影响燃气轮机的输出功率，最终制约了燃气轮机的运行效率。而通过应用进冷却技术，就可以合理解决这一问题，进而有效促进燃气轮机的稳定运行。
一、燃气轮机进气技术发展现状研究
燃气轮机主要是将空气作为主要介质，通过依靠高温燃气，推动涡轮机械连续做功的大功率、高性能动力机械。燃气轮机主要由三大部件组成，分别为压气机燃烧室以及涡轮，并且这三者能够有效的协调，稳定运行，从而确保燃气能够根据预定计划进行有效循环。燃气轮机最早出现于20世纪20年代，当时燃气轮机的功率只有三百七十千瓦，工作效率为百分之十三，但是通过不断的试验和优化燃气轮机已经逐渐从加热循环型工作方式转变为压缩动力循环方式，其能量转化的效率也逐渐提升。随着科学技术的不断发展，使得燃气轮机的发展速度也逐渐提升，其被广泛应用的同时，射击动机的复合装置也逐渐引入到燃气轮机种从而形成了自由活塞燃气轮机装置。当前，结合当前燃气轮机的整体功能来看，其在排气以及热量供热等方面功能逐渐增强，能源利用率也逐渐提升，并且逐渐发展为工业生产的核心装置。
二、温度对进气冷却技术的影响研究
燃气轮机在正常运行状态下，一定要依照一定的流程完成热力循环，包括：空气压缩，燃耗升温，膨胀做功以及排气放热。然而，由于燃气轮机对外部环境温度变化十分敏感，并且在运行期间自身也会产生很多热量，因此内外温度的变化，也会在一定程度上给系统的热力循环造成很多影响。当外部环境温度减小时，如果进气压力仍然保持恒定，那么空气的压缩体积就会逐渐越来越小，而压缩过程期间消耗的动力资源会逐渐变大。当外部环境温度升高时，空气的压缩体积就会逐渐增大，从而使得其不能准确的对膨胀做功进行控制。由此可见，温度的变化可以很大程度上影响进气冷却技术，不仅会干扰进气冷却技术的实施，还会影响燃气轮机机组的有效运行。
三、燃气轮机进气冷却技术探索
（一）喷雾/蒸发冷却
针对喷雾冷却技术，其实质就是将作为冷却介质的水与进气直接接触，通过蒸发吸热原理，最终实现进气流冷却。一般情况下，喷雾冷却可以让进气达到湿泡温度，所以，在干燥的天气以及干燥的地区，喷雾冷却方式都可以得到很好的运行。虽然，喷雾冷却装置具有较低的安装成本，但是，在一些沙漠地区，水的费用要远远高于油的费用。故此，为了保证水喝空气可以有更多的空间进行接触，那么则需要表面积较大的冷却装置。然而，如果冷却装置的表面积较大外，那么就会使得进气道出现内空间不足等问题，从而导致没有过多的空间安装冷却装置，而即便安装了该装置，在冬季也会增加压损。
（二）制冷冷却
1.吸收制冷
制冷机的驱动通常是依靠电厂余热来实现的，能够帮助燃气轮机获得冷源。采用吸收制冷的主要目的就是要提升燃气轮机的效率。由于制冷剂的不同，因此可以将吸收制冷可分为两种方式，分别为LiBr吸收制冷和氨气吸收制冷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前，位于深圳的金刚电厂，其应用的制冷技术就是LiBr吸收制冷，其可以有效的将燃气轮机进气温度从三十一摄氏度降到十七摄氏度。
2.压缩制冷
压缩制冷能够使燃气轮机的进气在热换器内被吸收剂等冷却，通过采用压缩制冷循环方法，利用机械功，最终实现对冷源的获取。虽然，压缩制冷方式的投资成本不高，系统运行比较简单，并且能够获得相对较低的制冷温度，但是其需要消耗大量的电力，很大程度上降低了冷却进气的整体效益。因此，总体而言，压缩制冷的燃气轮机冷却技术的实际应用较少[1]。
3.液化天然气（LNG）冷能应用
液化天然气在固化时，其通常处于超低温状态，一般情况下，温度会达零下一百六十摄氏度。因此，在对液化天然气进行应用的过程中，一定要其气化为气体，同时也可以利用的手段，回收液化天然气气化过程中释放的冷能。在工作中，液化天然气冷能通过二换热器等传递给燃气轮机进气口处的进气。在我国当前的发展背景下，并没有太多的电厂采用液化天然气冷能冷却燃气轮机进气，所以液化天然气冷能的使用还需要不断的探索和研究。
4.蓄冷冷却
从某种程度上来讲，蓄冷冷却技术主要是依靠压缩制冷技术而研发出来的技术。在具体的工作过程中，通过利用合理的手段，有效应用电网的峰谷差电价，能够在最短的时间内达到蓄冷冷却目标。比如：电网在处于高峰时段的时候，会及时停止制冷装置的运行，保证可以有效冷却燃气轮机进气口进气，保证可以有效降低进气的温度，提升效率以及出力。对于蓄冷冷却方法，其比较适合峰谷电价差较大的区域，其在蓄冷的过程中，也能够全负荷运行，从而有效降低制冷设备的投资[2]。
四、燃机轮机进气冷却技术的发展前景探索
由于我国燃气轮机进气技术引进时间相对较晚，因此发展速度也较缓慢，真正投入运行的燃机电站还不多，造成这一现象的主要原因是燃机电站在我国总装机容量中占有的比例较少。此外，由于燃气轮机进气冷却技术引进的时间还不长，在实际运用过程中没有得到足够的重视。目前，在所有新建的燃机电站中运用直接涉及的安装冷却进气系统分析的数量极少。随着国家对“引进液化天然气”和“西气东输”等项目建设的重视，大批量燃机建汽轮联合循环电站将在我国东南沿海地区建设起来[3]。近年来，由于燃气轮机进气装置招标发展速度的逐渐提升，使得我国燃气轮机进气技术的发展面临着新的机遇和挑战。在已经投入运行的国内外大量实践表明，燃气轮机进气冷却技术已经发展得比较成熟，完全可以投入到我国燃机电站中使用，但是，在实际运行中，仍然有部分技术问题值得我们注意：一方面，合理选择冷却方式。这一方式虽然具有较强的冷却能力和出力，但是其运行成本较高；而直接式冷却方式运行成本低，操作简便，但其制冷能力具有一定的局限性，对于温度要求较低的燃气站，往往会因为冷气较低而不能使出力得到相应的增加。另一方面，严格控制燃气轮机进气冷却系统的优化设计、系统选型等，在燃气站建设初期统筹规划，有利于工程项目建设的顺利进行。
结束语
合理的应用进气冷却技术，不仅可以有效提升燃气轮机出力，还可以从根本上提升燃气轮机的运行效率，对燃气轮机的发展具有很大的促进作用。所以，为了可以更好的迎合科技发展需求，获得更大的经济效益，应该对燃气轮机的进气冷去技术进行合理研究，同时结合不同环境下运行燃气轮机，科学应用进气冷却方式，确保可以进一步提升燃气轮机的整体性能。
参考文献：
[1]徐亦淳.燃气轮机进气冷却技术研究[J].上海节能，2017，12（11）：630-633.
[2]张振龙.浅析燃气轮机进气冷却技术[J].科学大众（科学教育），2015，25（09）：192-193.
[3]汪耀林.燃气轮机的进气冷却技术研究[J].科技展望，2015，25（18）：83-84.
论文作者:李炜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
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