[發明專利]評估燃氣輪機聯合循環機組檢修前后效率變化的方法及裝置

有效

• 申請號: 202010182837.8
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111336013B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 阮圣奇;邵飛;徐搏超;張寧;李強;吳仲;陳開峰;朱濤;宋勇;蔣懷鋒;吳劍;胡中強;任磊;陳悅;王文陽;司翔宇;徐鐘宇
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司華東電力試驗研究院;大唐鍋爐壓力容器檢驗中心有限公司
• 主分類號: F02C6/18
• 分類號: F02C6/18;F01K23/10
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

本發明公開了評估燃氣輪機聯合循環組檢修前后效率變化的方法及裝置，所述方法包括：獲取檢修前聯合循環機組效率；獲取檢修前余熱利用效率；根據檢修前余熱利用效率反向推導獲取檢修后蒸汽輪機發電機功率；獲取檢修后聯合循環機組效率；比較燃氣輪機聯合循環組檢修前后效率變化，對燃氣輪機進行技改或檢修；本發明的優點在于：能夠實現燃氣輪機聯合循環機組檢修前后性能對比且方法簡單易推廣。

技術領域

本發明涉及燃氣聯合循環發電技術領域，更具體涉及評估燃氣輪機聯合循環組檢修前后效率變化的方法及裝置。

背景技術

燃氣輪機聯合循環組，又稱為燃氣—蒸汽聯合循環機組，是指通過燃燒可燃氣體或液體，將燃氣輪機和蒸汽輪機組合起來的一種發電方式，主要由燃氣輪機、余熱鍋爐和蒸汽輪機三部分構成，其優勢在于發電效率高。火電機組在經過一段時間運行后，需要進行技改或檢修，以保持機組相對較高的發電效率，并通過熱力試驗對比技改或檢修前后熱耗率，以評估其技改或檢修質量。若燃氣輪機聯合循環機組僅對燃氣輪機進行技改或檢修，為了評估聯合循環機組效率在檢修前后的變化情況，則要考慮在不同試驗邊界條件(主要指空氣溫度、空氣壓力、循環冷卻水流量和循環冷卻水溫度)下，對余熱鍋爐和蒸汽輪機性能的影響。

現有技術的處理方式有三種：1)檢修前后熱力試驗邊界條件相同。該方法需要等待各項邊界條件相同后，再開展熱力試驗，在實際試驗中很難或基本不可能達到。2)利用修正曲線。利用設備廠家提供的大量修正曲線，修正檢修前后余熱鍋爐和蒸汽輪機效率，但很多電廠均無足夠數量和相應質量的修正曲線。3)熱力熱平衡方法。利用余熱鍋爐和蒸汽輪機熱平衡原理不斷迭代計算，直至修正至檢修前試驗邊界條件下燃氣輪機聯合循環機組的熱耗率。但該方法過程及其復雜，且需試驗人員有很強的理論基礎，因此不易推廣。綜上，現有技術的評估聯合循環機組效率在檢修前后的變化情況的方法在實際應用中操作復雜，難以推廣。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于如何提供一種簡單易推廣的評估燃氣輪機聯合循環組檢修前后效率變化的方法及裝置。

本發明通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：評估燃氣輪機聯合循環組檢修前后效率變化的方法，所述方法包括：

步驟一：獲取檢修前聯合循環機組效率；

步驟二：獲取檢修前余熱利用效率；

步驟三：根據檢修前余熱利用效率反向推導獲取檢修后蒸汽輪機發電機功率；

步驟四：獲取檢修后聯合循環機組效率；

步驟五：比較燃氣輪機聯合循環組檢修前后效率變化，對燃氣輪機進行技改或檢修。

本發明利用閉式系統原理，將余熱鍋爐和蒸汽輪機系統劃分在一個閉式系統中，并定義該閉式系統的作用為燃氣輪機的余熱利用。在檢修前試驗中，確定出該閉式系統余熱利用效率，在檢修后試驗中利用該余熱利用效率計算出蒸汽輪機發電機功率，從而撇開檢修前后試驗中余熱鍋爐和蒸汽輪機邊界條件不同的影響，實現燃氣輪機聯合循環機組檢修前后性能對比，簡單易推廣。

優選的，所述步驟一包括：利用公式計算檢修前聯合循環機組效率，其中，η_GBT1為檢修前試驗中聯合循環機組效率；W_G1為檢修前試驗中燃氣輪機發電機功率；W_T1為檢修前試驗中蒸汽輪機發電機功率；Q_G1為檢修前試驗中燃氣輪機燃氣熱量且Q_G1＝W_f×LHV_P，Q_G1為檢修前試驗中燃氣輪機燃氣熱量，W_f為天然氣質量流量，LHV_P為天然氣低位熱值。

優選的，所述步驟二包括：利用公式獲取檢修前余熱利用效率。