分體式燃氣輪機性能優(yōu)化研究.pdf

1、燃氣輪機作為分布式能源系統(tǒng)中最為成熟的發(fā)電裝置，越來越受到人們的重視，尤其是以微型燃氣輪機為基礎(chǔ)的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)成為近年來研究的熱點。但是由于分布式能源系統(tǒng)自身的負荷特性，使得常規(guī)燃氣輪機在應(yīng)用中還存在一些問題。本文圍繞分布式能源系統(tǒng)的要求，提出了一種新的形式的燃氣輪機-分體式燃氣輪機，確定了分體式燃氣輪機的集成方案，并對燃氣輪機進行了變工況特性分析以及運行優(yōu)化研究。
　　本文首先討論了分布式能源系統(tǒng)分體式燃氣輪機的集成原則和集成

2、方案，研究了分體式燃氣輪機的特點，給出了幾種分體式燃氣輪機簡單集成方案。通過建立分體式燃氣輪機的一般數(shù)學(xué)模型，討論了分體式燃氣輪機的性能評價指標(biāo)。結(jié)合分體式燃氣輪機的特點，分析了其運行耦合關(guān)系，并給出了燃氣輪機的變工況計算方法。
　　要了解一種新型燃氣輪機的系統(tǒng)性能，首先要對其進行變工況特性分析。采用 THERMOFLEX軟件對不同方案的分體式燃氣輪機進行了建模。環(huán)境因素以及部件參數(shù)變化在很大程度上影響了系統(tǒng)的變工況性能，考察了不

3、同因素對燃氣輪機變工況特性影響程度。通過與共軸燃氣輪機的對比，得到了分體式燃氣輪機的性能潛力，定量的分析了分體式燃氣輪機的優(yōu)越性。
　　由于解除了壓氣機和透平轉(zhuǎn)速之間的耦合，分體式燃氣輪機存在更多的獨立變量。選擇一種形式的分體式燃氣輪機，對其獨立變量進行了靈敏度分析，得到了影響系統(tǒng)性能的主要因素。分析了定負荷下主要因素之間的關(guān)系以及系統(tǒng)性能，得到了系統(tǒng)優(yōu)化的理論依據(jù)，并對分體式燃氣輪機的變負荷進行了優(yōu)化分析，得到了不同負荷下系統(tǒng)優(yōu)