| 主权项 |
一种单轴燃气‑蒸汽联合循环发电机组总出力的分割方法，所述的单轴燃气‑蒸汽联合循环发电机组包括：燃气轮机，所述的燃气轮机带有压气机、燃烧室、与压气机同轴的燃气透平；用于回收利用燃气轮机排气余热的余热锅炉；与燃气轮机的压气机、燃气透平同轴的汽轮机；与燃气轮机的压气机、燃气透平和汽轮机同轴的，并在此轴驱动下发电的发电机；其特征在于，所述的出力分割计算方法包括如下步骤：(a)建立压气机、燃烧室和燃气透平的数学模型；(b)获取发电机组的实时生产中的步骤(a)中的参数；(c)根据步骤(a)和(b)的结果计算得出燃气透平的功率和压气机的耗功；(d)从燃气透平发出功率中扣除压气机的耗功，得到燃气轮机的出力；(e)对余热锅炉列出物质平衡方程和能量平衡方程；(f)建立蒸汽轮机的数学模型，对余热锅炉列出热平衡方程，通过蒸汽轮机的数学模型，计算蒸汽轮机的出力；其中步骤(a)中压气机的数学模型包括以下几部分：进口滤网压损ΔpInletFilter＝(pair‑p1)/pairpair为大气压力；p1为压气机进口压力；压气机压比εcp＝p2/p1p2为压气机出口压力；p1为压气机进口压力；压气机等熵效率ηcp＝(h2s‑h1)/(h2‑h1)h2s为压气机理论出口焓；h1为压气机进口焓；h2为压气机出口焓；压气机耗功wcp＝1000×GMair×(h2‑h1)/3600GMair为空气摩尔流量；h1为压气机进口焓；h2为压气机出口焓；步骤(a)中燃烧室的数学模型为：GMair·h2+GMfuel·Q1·ηcb＝(GMair+GMfuel)·h3式中：GMair为燃烧室的空气摩尔流量；h2为压气机出口空气焓；GMfuel为燃烧室的燃料摩尔流量；Q1为燃料的低位发热量；ηcb为燃烧室的燃烧效率；h3为燃气透平进口燃气焓；步骤(a)中燃气透平的数学模型包括以下几部分：燃气透平压比εgt＝p3/p4p3为燃气透平进口压力；p4为燃气透平出口压力；燃气透平相对内效率ηgt＝(h3‑h4)/(h3‑h4s)h3为燃气透平进口焓；h4为燃气透平出口焓；h4s为燃气透平理论出口焓；燃气透平功率wgt＝1000×(GMair+GMfuel)×(h3‑h4)/3600GMair为燃烧室的空气摩尔流量；GMfuel为燃烧室的燃料摩尔流量；h3为燃气透平进口焓；h4为燃气透平出口焓；；步骤(e)中余热锅炉的物质平衡方程和能量平衡方程为：GgashgasIn＝Gbhp(hbhp‑hfw)+Gbrh(hbrhOut‑hbrhIn)+Gbip(hbip‑hfw)+Gblp(hblp‑hfw)+Gfhw(hfhw‑hfw)+GgashgasOut式中：Ggas为余热锅炉烟气流量；hgasIn为余热锅炉进口烟气焓；hgasOut为余热锅炉出口烟气焓；Gbhp为高压蒸汽流量；hbhp为高压蒸汽焓；hfw为给水焓；Gbrh为再热蒸汽流量；hbrhIn为再热器进口蒸汽焓；hbrhOut为再热器出口蒸汽焓；Gbip为中压蒸汽流量；hbip为中压蒸汽焓；Gblp为低压蒸汽流量；hblp为低压蒸汽焓；Gfhw为天然气加热蒸汽流量；hfhw为天然气加热蒸汽焓；然后计算得到余热锅炉的正平衡效率和反平衡效率；余热锅炉的正平衡效率：ηboilerPos＝Qs×Ggas/hgasInQs为锅炉的吸热量；Ggas为余热锅炉烟气流量；hgasIn为余热锅炉进口烟气焓；余热锅炉的反平衡效率：ηboilerRev＝1‑hgasOut/hgasInhgasOut为余热锅炉出口烟气焓；；步骤(f)中蒸汽轮机的数学模型包括以下几部分：蒸汽轮机高、中或低压缸的相对内效率： <mrow> <mi>η</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>h</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>h</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>h</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>s</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow>式中：η为汽轮机高、中或低压缸效率；h1为汽轮机高、中或低压缸进口蒸汽焓；h2为汽轮机高、中或低压缸出口蒸汽焓；h2s为汽轮机高、中或低压缸理论出口蒸汽焓；蒸汽轮机的功率： <mrow> <msub> <mi>W</mi> <mi>st</mi> </msub> <mo>=</mo> <mo>[</mo> <msub> <mi>G</mi> <mi>bhp</mi> </msub> <mo>×</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>h</mi> <mi>bhp</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>h</mi> <mi>sthpOut</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>G</mi> <mi>brh</mi> </msub> <mo>×</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>h</mi> <mi>brhOut</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>h</mi> <mi>stipOut</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>G</mi> <mi>brh</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>G</mi> <mi>blp</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>×</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>h</mi> <mi>stlpIn</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>h</mi> <mi>stipOut</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> <mo>×</mo> <mfrac> <mn>1000</mn> <mn>3600</mn> </mfrac> </mrow>式中：Gbhp为高压蒸汽流量；hbhp为高压蒸汽焓；hsthpOut为高压缸出口蒸汽焓；Gbrh为再热蒸汽流量；hbrhOut为再热器出口蒸汽焓；hstipOut为中压缸出口蒸汽焓；Gblp为低压蒸汽流量；hstlpIn为低压缸进口蒸汽焓；hstlpOut为低压缸出口蒸汽焓。 |
