11燃气-蒸汽联合循环发电设备的变工况运行.ppt

* * 二、大气压力和海拔高度的影响 海拔升高时，比容增加，空气流量和燃机输出功率都下降。燃气轮机如保持在设计透平入口静温下运行，温比随着海拔升高而增加，故燃机效率有所提高，减少了燃机输出功率的下降幅度。 联合循环中，大气温度及透平入口初温均保持恒定的前提下，燃气轮机排气的质量流量以及余热锅炉中可用于蒸汽发生过程的余热，同样也会随大气压力按正比关系发生变化。由于蒸汽循环的效率?ST不变，联合循环中汽轮机功率也将与大气压力成正比。因而联合循环总功率必然与大气压力成正比。 * * 二、大气压力和海拔高度的影响 喷入联合循环的燃料量与压气机吸入的空气质量流量成正比，也就是与大气压力成正比，因此，联合循环的效率将与大气压力变化无关。 对于既定地区，大气压力的变化范围一般很小，并且不影响燃机效率，通常人们把主要注意力放在大气温度变化的影响上。但在燃气轮机做热力性能试验时，必须考虑大气压力的变化。 * * 三、空气绝对湿度H的影响 大气的湿度会影响到从压气机吸入到燃机中去的空气中所含的水蒸气含量，它将影响湿空气的比热容值，相应的会影响到压气机压缩功，透平的膨胀功以及燃烧室燃料的摄入量，从而影响到燃气轮机的比功和效率。 实际研究表明，当大气温度较低时，即使相对湿度为100%，大气中所含水蒸汽数量仍然很少，其影响可以忽略不计，此时相对湿度对于燃机功率和效率均无影响。当大气温度大于37 ℃以后，相对湿度的增加将使燃机的净比功增大，而热效率却有所下降。 * * 三、空气绝对湿度H的影响 不论大气温度高低，只是根据大气的绝对湿度大小，通过各自的修正系数CHR和CP对机组的热耗率和出力进行修正。 折合到在设计的大气湿度条件下运行时，机组热耗率和功率可以用下式进行计算。 * * 三、空气绝对湿度H的影响 * * 燃气－蒸汽联合循环发电设备的变工况运行 燃气轮机的变工况运行 余热锅炉的变工况运行 联合循环变工况运行特性 环境参数变化对联合循环性能的影响 燃气轮机性能老化的影响 * * §15.5 燃气轮机性能老化的影响 燃气轮机部件的老化，必将对燃气轮机的性能产生重大影响。随着机组运行时间的延长，这一问题就会逐渐发生。 * * 一、压气机叶片积垢或磨损的影响 （一）叶片结垢 通常，压气机的进口空气过滤器对去除颗粒尺寸在5－10μm以上的灰尘十分有效，而对小于5 μm特别是小于1－2 μm的灰尘过滤效果差。因而存在于空气中易形成积垢的燃烧产物微粒尺寸为0.001－5 μm ，难以滤清，机组运行一段时间后将在压气机叶片上形成积垢。 因压气机进口处轴承密封失效，将导致润滑油雾进入叶片通道而形成积垢。 * * （一）叶片结垢 叶片上结垢就会改变叶片的气动性能，具体表现为通流面积变小，升力系数减小，阻力系数增大，导致压气机的流量、压比和效率都下降，性能曲线发生变化。 * * （一）叶片结垢 结垢时不仅等转速线下移，喘振边界也下移，性能明显恶化。 同时，燃气轮机工况点也随之变化。流量与压比降低，导致燃气轮机的功率和效率降低。 此外，运行线则与喘振边界相逼近，运行点的喘振裕度也减小了。 * * （一）叶片结垢 随着机组运行时间的推移，压气机叶片积垢逐渐严重，机组出力和效率的下降也日趋严重，到一定的程度后要采取压气机清洗措施来消除积垢，以恢复出力和效率。 * * （二）叶片磨损 压气机进口空气过滤器效果恶化时，较多的尺寸大于10μm的灰尘颗粒进入压气机，并冲刷叶片造成磨损。 叶片磨损后改变了叶片的气动性能，也表现力升力系数减小，阻力系数增大，使效率和压比下降。 至于流量，叶片磨损使通道面积有所加大，流量要增大，但由于叶片通道中流动情况变差，效率降低，故流量可能变化不大。 这时压气机的性能曲线，主要是喘振边界下移，效率降低，而等转速线的变化可能较小。 * * （二）叶片磨损 由于压气机叶片磨损较难修复，因而必须针对机组所处的环境条件选用过滤效率高的空气过滤器，并在运行中保持高的过滤效率，以避免压气机叶片的磨损。 * * （二）叶片磨损 燃气轮机在某些环境条件下运行时，空气中的一些有害成分将腐蚀压气机叶片，压气机叶片的腐蚀使叶片表面产生凹痕，它不仅增加表面粗糙度，也成为产生疲劳裂纹的潜在部位。这些表面粗糙度和叶片外形变化会降低空气流量和压气机效率，它对性能的影响与叶片磨损时相同。解决的办法除采用有效的过滤设备外，还可在叶片表面涂覆防腐涂层或采用抗腐蚀性能更好的材料。 * * 二、透平叶片积垢或磨损对性能的影响 （一）叶片积垢 燃气轮机燃用气体燃料时，透平叶片上一般不容产生积垢现象。当燃用液体燃料，特别是重油、原油等燃料时，在透平叶片上往往会产生积垢现象。 透平叶片积垢后，流道面积减小，阻力加大，气流状况变差，透平效率降低。 * * 二、透平叶片积垢或磨损对性能