试析燃气轮机进气冷却技术分析论文_耿浩淼

试析燃气轮机进气冷却技术分析论文_耿浩淼

(浙江大唐国际江山新城热电有限责任公司 浙江省江山市 321000)

摘要:随着科技的发展与社会的进步,燃气轮机进气冷却技术得到了进一步的发展与改革。由于燃气轮机性能与环境温度联系密切,通过进气冷却技术能够有效的解决燃气轮机出力随着燃气进气温度的升高而降低的问题。因此,选择何种进气冷却技术是保障燃气轮机能否正常运行的关键。本文将通过的对燃气轮机进气冷却设计参数进行分析,进而对燃气轮机进气冷却技术种类加以阐述,以供参考。

关键词:燃气轮机;进气冷却;设计参数;技术分析

引言

科技的发展推动了燃气轮机的自动化程度的改进,从目前燃气轮机的发展现状来看,其在性能以及运行效率方面都得到了有效的提高,基本上能适应自然环境的各种要求,从而达到良好的冷却效果,更好地满足广大用户的使用需求。

1.燃气轮机进气冷却设计参数

随着科技的发展与社会的进步,燃气轮机加装冷却系统得到了快速的发展,并且得到了广泛的应用。在进行燃气轮机进气冷却设计过程中,需要对燃气轮机的性能曲线、出力比率以及运行时数进行重点分析,同时也要对考虑空气流量以及环境温度对其的影响。由于透平轴功率对燃气轮机出力有着直接的影响,在确定燃气轮机出力增加值的过程中,要对燃气轮机的透平处理进行充分考虑,并且还要与预期温度下燃气轮机的出力情况进行比较,在燃气轮机进气冷却函数一定的条件下,燃气轮机的冷却进气的容量增益值主要取决于其性能曲线的斜率,冷却进气容量增益值越陡,其增益值越多。除此之外,周围的环境温度对燃气轮机的冷却装置的费用成本以及规模也有着较大的影响。从目前燃气轮机的结构形式上看,大多数都是以潜热负荷为主要的负荷结构,在进行冷却结构的设计过程中,必须要同时满足相对湿度以及干泡温度两项设计要求。如果未能满足其中某一项要求,会发生余量过大现象发生。通过调查研究不难发现,在湿度相对比较高的环境下,燃气轮机采用冷却的进气方式,能够增加其出力情况,这时空气流量与冷却程度成成正比关系,当二者之间的比值越低的情况下,冷却效果越好。也就是说,在低温度的进气环境下,燃气轮机的出力情况会得到有效的增强,降低燃气轮机的进气温度的同时也会降低燃气轮机的热耗率,但是其改善程度还与其运行方式以及透平类型有着一定的关系。

2.燃气轮机冷却技术分析

2.1燃气轮机蒸发冷却技术分析

蒸发冷却指的是将燃气轮机的冷却温度降至湿泡温度。采用蒸发冷却方式需要的装置表面积相对比较大,其目的为了能够为冷却介质提供更多的接触机会。然而,在进行这种冷却装置改造过程中存在着一定的困难性,如果燃气轮机的进气空间相对比较小时,就会给装置的安装带来一定的困难,即使能够安装,也会受到外界环境的影响。到了寒冷季节,当蒸发冷却装置不使用时,也会增加其压损程度。虽然蒸发冷却装置的维护费用以及初始成本费用都相对比较低,但是其也具有明显的缺点,很难达到理想中的湿泡温度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与传统的喷雾冷却方式相比,蒸发冷却装置在性能上有所提高,在进气过程中蒸发冷却装置能够直接的与水进行接触,从而使进气冷却能够与湿泡温度接近,并且在干燥环境与干燥地区,能够保持较好的运行状态。然而,在高湿度环境或者是湿度相对比较大的区域,蒸发冷气装置所提供的冷却效果相对有限,无法接近相对的湿泡温度,会直接影响其运行状态。除此之外,由于蒸汽冷却装置对于水质的要求相对比较高,在相对比较干燥的区域运行此装置,其运行费用也会相应的有所增加。因此,由于喷雾冷却装置与蒸发冷却装置在使用的过程,外部环境都会对其产生直接的影响,选择这两种方式考虑的因素较多,并不适合广泛推广。

2.2燃气轮机制冷冷却技术分析

制冷冷却工作原理是将燃气轮机的进气冷却到湿泡温度以下,制冷冷却是一种进气与载冷剂或者是制冷剂不进行直接接触的一种冷却方式。制冷冷却主要包括两种制冷形式,即蓄能制冷以及连续制冷。连续制冷能够确保燃气轮机与其同步运行,连续制冷的优点是能够进行即时冷却,并且在6h/d的高负荷的状态下能够正常运行。目前,该种方式所采用的制冷途径包括电动机驱动氨压缩制冷方式、溴化锂吸收式制冷机制冷方式以及其他制冷剂压缩制冷方式。溴化锂吸收式制冷机能够为燃气轮机提供较好的运行环境,并且具有广泛的热源环境,其具有环境适应能力强、无污染、振动小、操作便利以及结构简单等诸多优点,然而,溴化锂吸收式制冷机在制冷过程中也存在着一定的局限性,比如说冷度还不够深、现场施工改造量大以及所需的水循环量大,并且溴化锂吸收式制冷机所使用的LiBr能够腐蚀钢材,对机器的使用寿命有着直接的影响。电动机驱动氨压缩制冷方式可以直接通过氨制冷剂进行循环制冷,并且可以通过进气通道进行冷却盘管,同时在多级盘管的配置状态下,电动机驱动氨压缩制冷会获得较强的动力,这种装置的优点在于,其所需的施工改造量小,占地面积小,有着较高的制冷深度,运行时间相对比较长,而且电动机驱动氨压缩制冷装置独立性比较强,便于进行系统维修。在相同的环境条件下运行,其投入产出比明显优于其他类型制冷机。蓄能制冷冷却方式多在用电高峰期使用,主要起到削峰填谷的作用。然而,由于蓄能制冷冷却方式在冷源的建立上的时间要明显高于其利用时间,因此未能得到广泛的应用。

3.结语

综上所述,燃气轮机应用合理的进气冷却技术,不仅能够有效的提高其运行效率,而且也能在一定程度上提高燃气轮机的使用寿命。为了能够充分发挥燃气轮机进气冷却技术的基本性能,在进行燃气轮机进气冷却技术选择过程中,要对湿泡温度以及环境等诸多因素进行综合考虑,选择合理的进气冷却运行方式,从而能够更好的为人民所服务。

参考文献

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[2]徐菲菲,郑有飞,王墨霖.燃气轮机进气冷却基于气象条件的经济分析[J].科学技术与工程,2014,24(8):215-217.

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论文作者:耿浩淼

论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期

论文发表时间:2017/6/14

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