提升燃氣輪機功率的技術措施

摘 要：當前時代經濟高速發展，同時西氣東輸項目獲取了顯著的成就，此時為燃氣輪機項目帶來了很多的優勢。此類電廠還在不斷的發展，它的技術能力的優劣是判定一個國家的科技能力和軍事水平的關鍵標志要素。文章論述了提升燃氣輪機功率的措施和幾種措施的特征。

關鍵詞：燃氣輪機；進氣冷卻；濕壓縮；程氏循環

前言

輪機發展結合性能的革新可以從兩個層次中開展。第一是提升透平進口處的氣溫，其是經由完善高溫零件的材料和完善相關的冷卻科技來獲取的。而且切實的完善壓氣機等的活動功效。此類活動關鍵是靠著材料項目以及相關的動力學內容等來實現的。只有多項學科和科技一起進步才可以為設備的發展奠定堅實的根基。其次在能量梯級利用以及在燃氣循環的不同點注水、蒸汽或者用水和空氣以外的其他工質，或是插入一些交換設備，確保循環體系更為精準，功效更優秀。比功以及流量的增加等都會使得動力的輸出變多，水以及蒸汽的添加會使得有毒物質減少，降低了對生態的干擾。壓氣機的進氣冷卻，濕式壓氣機技術、程氏循環以及注水注汽都是這方面的典型技術。本文擬就第二方面的措施做一敘述。

1 壓氣機進氣冷卻技術

該進氣體系是使用進氣冷卻科技，它的意義是降低進氣的氣溫，提升總的空氣總數，降低耗損，確保設備的功率增加，熱效率提升。該項科技涵蓋非常多的內容，具體的講有如下的一些。

1.1 溴化鋰吸收式制冷進氣冷卻技術

進人壓氣機的空氣溫度Tl越低，它的壓縮功就會變小，所以設備需要的功率就會變低。在一樣的透平氣溫中，設備的功率就變高了。針對此類體系通常是由四個體系構成的：制冷模塊，盤管模塊和分配與電氣控制模塊。對于制冷模塊，其涵蓋制冷以及散熱等等，還感概管路以及相關區域的連接頭。模塊設置在專門的底盤中。它由溴化鋰制冷機和控制制冷過程的輔機構成。吸收式溴化鋰制冷機從用戶現場獲得蒸汽作為熱源。散熱單元將是制冷機的散熱設備。它既可以安裝在制冷單元之上以減少制冷模塊的占地，也可以安裝在靠近或遠離制冷單元的地方。盤管模塊包括冷卻盤管、制冷機的供給與回流管路和進氣過濾室的接口設備。還有除霧器、凝結水盤與排水裝置。冷卻盤管置于進氣過濾室和燃機進氣室之間。這些盤管一般采用翅片式冷卻盤管。分配與電氣控制模塊包括管道、管道支架、輸水管道以及連接制冷模塊與盤管模塊的電路和底座。電氣控制模塊包括所有用于控制的硬件、軟件和電路。控制系統一般基于PLC。可以很方便地與電站的DCS系統聯成一體。電器硬件可以在一個帶底盤的箱體上。

溴化鋰吸收式進氣制冷裝置一般使用聯合循環電站的蒸汽作熱源。這些蒸汽可以從聯合循環汽輪機的抽汽口抽汽，壓力在0.4-0.8Mpa。由于抽走了部分蒸汽降低了蒸汽輪機的輸出功率。通過散熱盤管的換熱使壓氣機進口溫度下降，從而降低壓氣機耗功，增加了透平輸出功率。一般來說對GE公司6B型燃氣輪機壓氣機進口溫度每下降1℃，可以增加透平輸出功率25.6kw，而整個燃氣蒸汽聯合循環電站的總功率則增加221kw。聯合循環發電的熱效率約降低0.2個百分點。

1.2 進氣蒸發冷卻裝置

在進氣過濾室與進氣室之間安裝蒸發冷卻裝置，它需要一個很小的泵組，向蒸發器泵送冷卻水。冷卻水會在蒸發設備中不斷的被汽化，從壓氣機的吸人空氣中吸收熱量，此時設備的進氣氣溫變低了。該裝置的最為顯著的特征是使用的能量非常低，在濕度不是很高的區域中，對進氣冷卻的意義非常優秀。比如在夏天氣溫非常干的區域中，以美國唐納森公司生產的蒸發冷卻裝置為例，在CW251Bll燃氣輪發電機組上的蒸發冷卻效果是：在大氣溫度為2℃情況下，投人蒸發冷卻裝置系統后，壓氣機的進氣溫度降低了8℃，壓氣機進氣溫度每降低1℃，燃氣輪發電機組的熱效率相對值可提高0.43%：功率相對值提高0.734%，聯合循環熱效率相對提高0.1%%，聯合循環功率相對提高0.586%。燃氣輪機蒸發冷卻裝置使用的冷卻水是常溫的自來水。如果使用經過制冷裝置生產出來的低溫制冷水作為蒸發冷卻裝置的冷卻水，其作用將更加突出。

1.3 霧化冷卻技術

它是說在設備的過濾裝置的下方和消音設備的上方，設置一個噴嘴。通過水泵來供應。此時水就會被霧化變成非常小的水滴。此類水滴在32℃的夏季，可以將進氣溫度降低15℃。根據美國Florida電力公司的InteI'cession城電廠和Debar斗電廠的運行數據，用在GE公司的7FA燃氣輪發電機組上，輸出功率可以增加6-SMW。其針對夏天用電量高的時候來講是非常有益處的。為確保功率增加，該單位將霧化科技變為過量噴霧內冷卻技術。這種技術通過在進氣流中注人超過可蒸發量的霧化水而實現。沒有蒸發的水滴流到設備中，而且在此處蒸發，然后壓縮，進而經由增加比重等而增加功率。經由兩季的使用得知，該項科技能夠將功率增加很多。對體系檢查的時候也沒有出現不利現象。

2 濕式壓縮技術

該科技最初是在上個世紀的后期的時候得到的。使用的機型有W501，WSOIDSA，W501D5，GT-24，GE6B，LM250等機組。其是在設備的進氣處放入水，確保空氣冷卻到近乎飽和的狀態，同時降低進口的氣溫，確保功效提升，此時排氣氣溫的下降就會使得越來越多的物質被燃燒。而且總的空氣的流量變多了，所以輸出的功率也變多了。

該項科技能夠和別的冷卻科技共同用。由于液滴的撞擊在壓氣機第一級動葉的前緣存在磨蝕，一般是在規劃維護的時間段對其設置，此類磨損存在，不過不是很厲害。它的適用氣溫范圍非常寬，能夠在一年多的時間中運用，它的發電量顯著的變多，可以確保投資在短時間中回籠。Caldwell能源公司的濕壓縮技術（CwCITM）系統的設計，分析到這個體系在平時和問題等狀態下對于設備的干擾，所以對其變形以及磨損等等的開展了綜合化的分析，此時斷定該體系是穩定的。

3 程氏循環

我們可以通過分析設備的特點，經由降低入口的氣溫來增加功率，除了這個措施之外是不是還有別的一些方法來提升其功率呢。通過分析得知利用程式循環就可以實現這個目標。

其是一類能夠回收剩余熱量的體系。它利用設備排放的熱量，經由鍋爐生成蒸汽，把其看成是工質，回注到設備的燃燒區域中。此時另外的工質，空氣和燃料融匯到一起之后在其中燃燒。兩類工質獲取熱量之后一起做功，此時使得發電總數變多了。而且不需要之前的循環中需要的設備和多項零件等，精簡了體系。因為一些蒸汽被放到設備的燃燒區域中，能夠降低火焰燒著的氣溫，進而可以減少毒氣的排放總數。同時燃氣力有水蒸氣，此時就會使得傳熱指數增加，對于改善換熱效益來講非常好。在一樣的燃氣溫降背景中，能夠從氣體中獲取非常多的熱，確保鍋爐的功效增加，最終使得總體的機組的做功變多了，此時總體的換熱性就增加了。它還能夠減少透平之前的氣溫，增加高溫件的使用時間。它生成的發電量和蒸汽量是沒有多大關聯的，有著非常高的靈便性以及功效特點。

通過上文的分析得知，設備在不變化本體構造的背景中，能夠經由多項措施來提升它的輸出功效，所有的措施都有著自身的特征。針對實際的單位來講，可以結合自身的狀態和氛圍等選取適合自身的措施。