进气冷却提高MS5000燃气轮机发电功率.pdf

第8卷第3／4期 燃气轮机发电技术 2006年10月 进气冷却提高MS5000燃气轮机发电功率 姚文江，许岷，陈建良，王政 (中航614所无锡凯美锡科技公司，江苏无锡214063) 摘要：介绍了对拟建于我国西北地区和东南亚发展中国家的MS5000燃气轮机联合循环电站进行进气冷却以 提高发电功率的方案。按热天将进气从37℃降至15～20℃，可提高功率约15％。冷却系统中制冷装置采用 经济效益高的溴化锂双级吸收式制冷机，换热设备用已经实践证明有效可靠的双金属轧片式冷却器。最后提 出了投资与回收期。 关键词：燃气轮机；进气冷却；发电功率；经济效益 0前言 过管外翅片的高温空气(37℃)冷却到要求值，而 冷水则由制冷机提供，本方案采用经济效益较好的 现在国内外有一些富余的MS5000(PG5331)燃溴化锂双级吸收式制冷机。整个冷却系统原理图如 气轮机(以下简称燃机)，拟利用其在我国西北地区 图1所示。根据系统图所需设备按国内现价进行了 (如山西)和东南亚发展中国家(如巴基斯坦)建联投资估算，每套约400万元，投资回收期约2年，经 合循环燃机电站。为了进一步提高发电功率，增加投 济社会效益显著。 资效益，准备在热天对燃机的进气进行冷却。冷却方 案的参数根据燃机使用地区的气象条件在热天将进 1燃机性能及冷却要求 口空气从37℃，相对湿度40％，冷却到15—20℃， 900 然后进入燃机。实现冷却的换热设备采用经大量使 MS5000(PG5331)燃机额定功率Nn=22kW， 用证明可靠有效的双金属(铜一铝)轧片式间壁冷 空气流量Ga=435t／h(121 keJs)，排气温度t4=500℃， 却器，以流过管内的低温(7℃)冷(媒)水将通燃用天然气。电站用2台燃机2套联合循环发电装 置，采用2套燃机进气冷却系统。 进气冷却的要求是按电站当地气象条件，在热 天将ta，=37℃及相对湿度(p=40％的湿空气在进入 燃机前冷却到ta2=15-20℃，然后进入燃机。冷却进 气的冷水由制冷机提供，进水温度tw，=7℃，出水温 度tw，=12℃。制冷机的热源用电站蒸汽。 2进气冷却作用及原理系统 2．1 进气冷却作用及影响因素 以大气为工质的燃机其性能受大气条件(温度、 压力、湿度)的影响特别是温度的影响很大，在地 图1燃气轮机进气冷却系统示意图 第314期 姚文江等：进气冷却提高MS5000燃气轮机发电功率 ·333· 面同一地点当温度升高时，燃机的功率和效率都降 表2进一步说明了低湿度地区进气冷却效益比 低。为了改善燃机在热天高温进气时的性能，往往 较高，以及增发电部分的平均发电效率高，比无冷 采取进气冷却措施，将空气在进入燃机前先冷却到 却运行时要高出12个百分点。由此可预