[發明專利]一種單軸聯合循環機組燃機功率和汽機功率的計算方法

在審

• 申請號: 202011597181.2
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112685683A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 單紹榮;聶雨;鐘平;王安慶;史燕紅;王峰;黃偉;宋金時;鄭磊;張丁凡
• 申請（專利權）人: 蘇州西熱節能環保技術有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 王樺

本發明涉及一種單軸聯合循環機組燃機功率和汽機功率的計算方法，包括通過余熱鍋爐熱平衡計算余熱鍋爐入口煙氣參數，結合余熱鍋爐入口煙氣參數、通過燃氣輪機熱平衡計算燃氣輪機功率，通過單軸聯合循環總功率減去燃氣輪機功率，獲得汽輪機功率。本發明無需同型號機組試驗值統計，避免新型機組無統計值的困難，新型機組和存量機組均可使用，且無需汽機打閘脫扣，無安全風險，不影響機組壽命，且該方法的使用不受環境條件的限制，通過理論計算獲得燃機功率解析解，由聯合循環總功率扣除燃機功率獲得汽機功率，適用范圍廣，從根本上解決了同軸聯合循環機組無法準確知曉分設備功率的問題，在單軸聯合循環機組中具有重大實用價值。

技術領域

本發明屬于單軸聯合循環機組領域，具體涉及一種單軸聯合循環機組燃機功率和汽機功 率的計算方法。

背景技術

對于燃氣-蒸汽單軸聯合循環機組來說，該型機組配備單臺發電機，發電機與燃氣輪機的 轉子通過剛性連接傳動，并通過離合器(或剛性連接)與汽輪機轉子連接傳動。這種配置方 式有諸多優點，如降低了初投資、啟動方式靈活、簡化滑油系統、布置緊湊等，獲得了許多 業主的重視和推薦。

單軸聯合循環機組運行時，可通過測量直接得到機組總功率，此總功率為燃氣輪機功率 和蒸汽輪機功率之和，但無法直接知曉燃氣輪機和蒸汽輪機的各自功率。當前一般通過以下 方法來確定單軸聯合循環機組的燃機功率和汽機功率：

方法一：由設備制造商提供公式或曲線，獲得蒸燃功比，根據機組總功率來劃分燃機和 汽機的各自功率。該方法通過給定的蒸燃功比曲線或公式來確定單設備功率往往存在一定的 偏差，因為曲線或公式是通過多臺同型機組試驗值統計獲得，并不是完全適用于在不同環境 條件下的某一特定機組，該方法用于容差較大的運行狀態評估尚可接受，但若用于設備性能 保證值的考核，則顯得不夠嚴謹。

方法二：首先在聯合循環方式下進行某一穩定工況試驗，獲得機組功率等數據，然后通 過離合器脫扣蒸汽輪機的方法退出聯合循環運行方式改為單燃機運行，獲得在該環境條件下 的燃氣輪機功率；再通過對環境條件等參數的修正，獲得同樣條件下的聯合循環總功率和燃 機功率，從而獲得聯合循環方式運行下的蒸汽輪機功率。該方法理論上能夠獲得較為準確的 燃機功率和汽機功率，但操作較為困難，需要在環境條件相對平穩的時間段執行，且汽輪機 打閘脫扣甩負荷，需獲得電力調度的同意和批準；另外，汽輪機打閘脫扣影響汽輪機安全和 壽命，且無法在聯合循環方式運行時及時獲得燃機功率和汽機功率。

發明內容

本發明的目的是提供一種單軸聯合循環機組燃機功率和汽機功率的計算方法，即可以避 免打閘脫扣汽機，又可以準確地獲得單軸聯合循環機組的燃機功率和汽機功率。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種單軸聯合循環機組燃機功率和汽機功率的計算方法，包括通過余熱鍋爐熱平衡計算 余熱鍋爐入口煙氣參數，結合余熱鍋爐入口煙氣參數、通過燃氣輪機熱平衡計算燃氣輪機功 率，通過單軸聯合循環總功率減去燃氣輪機功率，獲得汽輪機功率。

優選地，燃氣輪機電功率按式(1)計算：

蒸汽輪機電功率按式(2)計算：

式中：為發電機輸出端電功率，Btu/h；為燃氣輪機軸功率，Btu/h；為汽輪機軸功率，Btu/h。

進一步優選地，式(1)、式(2)中：燃氣輪機軸功率按式(3)計算，汽輪機軸功率按式(4)計算：

P_GT,shaft＝Q_elect(3)；