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基于燃气—蒸汽联合循环分轴机组运行方式研究发表时间：2018-11-11T11:34:04.467Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：杨绍龙[导读] 摘要：文章对燃气—蒸汽联合循环分轴机组运行方式进行分析，详细探讨燃机ＦＣＢ功能实现，最后对孤岛运行电气安全性分析。
（深圳南天电力有限公司广东深圳 518044）摘要：文章对燃气—蒸汽联合循环分轴机组运行方式进行分析，详细探讨燃机ＦＣＢ功能实现，最后对孤岛运行电气安全性分析。
关键词：燃气；联合循环；孤岛运行；ＦＣＢ；并网０引言燃气-蒸汽联合循环发电技术不断成熟，现在建设的循环发电厂不断增多，所设置的机组结构复杂程度高，且因工作参数特点影响，经常会发生变负荷问题。
一旦机组出现运行故障，不仅会降低作业效率，情况严重的甚至会产生安全事故，因此需要结合以往经验确定故障原因，提前采取措施进行预防。
燃气—蒸汽联合循环机组整体循环效率高、清洁环保、对环境污染小，且调峰能力强，可以适应快速启停，是未来火电发展的趋势。
燃机快速减负荷（ＦＣＢ，Ｆａｓｔｃｕｔｂａｃｋ）是当电网频率或功率发生不稳定超限，安全自动装置、失步解列装置动作跳开燃机主变高压侧断路器，燃机快速减负荷至保证厂用电稳定运行的负荷，即燃机进入自带厂用电的孤岛运行方式，当电网故障恢复后又能通过燃机主变高压侧断路器实现快速并网。
ＦＣＢ对电网事故处理、电网黑启动以及电厂保厂用电都有着十分重要的意义。
１燃气—蒸汽联合循环分轴机组运行方式燃机发电机装设出口断路器，以满足各种调峰运行方式的要求。
如图１所示，厂用分支Ｔ接于燃机主变低压侧，机组正常启停通过主变倒送厂用电源，发电机由ＧＣＢ同期，无须进行厂用电切换操作。
汽机发电机不装设出口断路器，在汽机发电机与汽机主变之间的主封母上Ｔ接分支封母至发电机出口电压互感器柜及励磁变。
图１燃气—蒸汽联合循环分轴单元制接线图２燃机ＦＣＢ功能实现２．１燃机发变组保护配置相比于常规机组，需要实现ＦＣＢ功能的联合循环分轴机组，需要对发变组相关保护的跳闸矩阵进行修改，以保证在出现电网故障情况下不会停燃机，仅为主变高压侧断路器跳闸。
燃气-蒸汽联合循环热效率的估算方法研究摘要:以燃气-蒸汽联合循环系统为基础,根据黑箱子原理和热力学能量平衡定律考虑系统进入的总能与输出的总能,建立分析模型,给出燃气-蒸汽循环系统各设备的能量平衡和热效率的估算方法,并与精确计算相比较,得出估算方法是可行的｡关键词:燃气-蒸汽联合循环;热效率;估算Efficiency Estimation Method of Gas-steam Combined Cycle Thermal Efficiency Abstract: With gas and steam combined cycle system as the foundation, according to the black box principle and thermodynamic energy balance principle, a analysis model was built and a estimation method involved in energy balance and thermal efficiency of gas and steam combined cycle system unit was given in the paper. Compared with precise calculation, the estimation method is feasible.Key words: gas and steam combined cycle; thermal efficiency; estimation燃气-蒸汽联合循环是目前世界上供电效率最高的发电方式之一,其最高的供电效率已接近60%,较之传统的蒸汽发电方式供电效率提高近20个百分点[1,2]｡燃气-蒸汽联合循环是将天然气(包括焦炉煤气和高炉煤气)在燃气轮机的燃烧室中进行燃烧,产生的高温烟气在燃气透平中做功,燃气轮机排气的热量进入余热锅炉加热水产生蒸汽,然后蒸汽在蒸汽轮机做功｡整体循环系统利用了烟气和蒸汽两种工质,将勃莱敦循环和朗肯循环联系在一起,提高了整个系统的热效率｡燃气-蒸汽联合循环系统主要是由压气机､燃气轮机､余热锅炉､蒸汽轮机等设备组成[3,4],其结构示意图如图1所示｡对采用燃气-蒸汽联合循环发电电厂的能量的平衡计算和热效率的精确计算是十分困难的｡但是在实际工程中又需要了解联合循环系统中能量被转化和利用的份额,以便可以找到提高循环热效率的有效途径,这就需要一种估算循环热效率的方法｡研究以整体循环系统为基础,把整个循环系统作为一个黑匣子[5,6],根据热力学能量平衡定律考虑能量进入的总能与能量输出的总能,建立分析模型,给出燃气-蒸汽循环系统的能量平衡和热效率的估算方法｡1分析模型的建立以进入燃烧室的天然气为基准,建立模型计算循环热效率｡将系统进行简化,简化后的系统如下:能量在燃气轮机中只有做功和进入余热锅炉;余热锅炉内能量部分产生蒸汽,其余全部以烟气排向大气;进入蒸汽轮机的能量只有做功与经冷凝器损失到环境中去;并且忽略设备间能量传递的损失｡整个系统中输入的能量只有燃烧的天然气所含有的能量以及这些天然气完全燃烧所需要的空气携带的能量,输出的能量为余热锅炉中排烟携带的能量､经冷凝器损失的能量和做功输出的能量｡分析模型如图2所示｡设进入燃烧室的天然气含有的能量为Q入,天然气完全燃烧所需空气所携带的能量为Qa,燃气轮机的循环效率为ηgt,余热锅炉的效率为ηh,蒸汽轮机的效率为ηst,则能量在各设备中的分布如下｡在燃烧室中的能量分布为:Q入×ηr+Qa=Qs (1)式中Qs为进入燃气轮机的总能量;ηr为燃烧室的效率｡在燃气轮机中的能量分布为:(Q入×ηr+Qa)×ηgt+Qh=Qs(2)式中Qh为进入余热锅炉的能量｡在余热锅炉中的能量分布为:Qh=Qh×ηh+Q烟(3)式中Q烟为在余热锅炉中经烟气排向环境的能量｡在蒸汽轮机中的能量分布为:Q1=Q1×ηst+Q冷(4)式中Q1为进入蒸汽轮机中的能量;Q冷为蒸汽轮机中经冷凝器冷却所损失的能量｡在循环系统中输入的总能量为Q入+Qa,输出的能量只有余热锅炉排烟而损失的热量Q烟,蒸汽轮机经冷凝器损失的热量Q冷､燃气轮机和蒸汽轮机产生的电能(Q入+Qa)×ηgt+Q1ηst｡则该循环系统中损失的能量之和为Q冷+Q烟,利用的能量之和为(Q入+Qa)×ηgt+Q1ηst,循环的热效率为:ηcc= (5)2实例计算与分析有某一燃气-蒸汽联合循环系统,环境温度为30℃,其各设备的利用效率:燃气轮机燃烧室的效率为ηr1=0.98,燃气轮机的循环效率为ηgt=0.37,余热锅炉的热效率为ηh=0.75,蒸汽轮机的循环效率为ηst=0.33,燃料为四川纳溪天然气,其组成成分如表1｡则天然气完全燃烧所需的空气量为:VK=0.5H2*+0.5CO*+2CH4*+1.5H2S*+m+CmHn*(6)式中:H2*,CO*,CH4*,H2S*,CmHn*表示燃料中各种可燃成分的容积百分比｡空气在30℃时的焓值为373.01 kJ/Nm3则总能量Q总=Q入+Qa=3 504.5 kJ+35 588 kJ=39 092.5 kJ｡由公式(1)~(4),可以得出循环系统中各设备中能量利用和损失的情况,如表2所示｡由表2可知,系统做功的热能总量是20 185.39 kJ,损失的总能为18 907.12 kJ,循环的热效率为ηcc=51.63%,其中在循环的热效率中,燃气轮机做功的热效率为36.33%,蒸汽轮机做功的热效率为15.30%,在循环效率中燃气轮机与蒸汽轮机作功之比约为2∶1｡在能量的损失分布中燃烧室损失的热效率为1.82%;余热锅炉损失的热能为15.46%;蒸汽轮机损失的热能为29.43%｡在燃气-蒸汽循环系统的设备中能量的损失大小依次为蒸汽轮机､余热锅炉､燃烧室､燃气轮机｡在联合循环中燃气轮机的热效率高于蒸汽轮机,所以提高燃气轮机ηgt的作用将比同样程度的提高蒸汽轮机的ηst对于改善循环效率ηcc的效果更明显｡而提高燃气轮机燃烧室出口温度(亦即燃气轮机进气温度)T3､降低大气环境温度。
《工业控制计算机》2017年第30卷第12期现代化电厂生产过程中,传感器测量的实时数据是机组性能监测、自动控制以及运行优化的重要基础,机组的安全、稳定运行对传感器测量数据的准确性提出了严格要求。
而在电站实际生产过程中,一方面随着机组运行时间的增加,各传感器工作状态不断劣化,另一方面,电厂大多传感器工作环境相对严苛,容易发生故障,传感器异常测量数据将对机组安全、经济运行产生重大影响。
因此,需要对电厂各传感器的工作状态进行实时监控,及时发现故障传感器并处理,以确保其输出为正常数据,保证系统信息获取的准确性,从而维持机组稳定运行。
本系统以某200MW燃气-蒸汽联合循环机组为例,从现场SIS系统中将各传感器的测量数据经由数据接口接至实时数据库和在线计算程序。
面对如此繁多的数据源以及传感器之间存在的冗余信息,应用服务器对收集到的数据进行计算、过滤处理,从中挖掘有效信息并且根据历史数据分析传感器之间的相关性,进而分析判断各传感器的运行状态,对故障状态传感器进行报警和后续处理,以提高能效分析与机组监测系统的可信度和可靠性。
1系统设计1.1系统数据流传感器在线状态监测系统数据处理流程如图1所示,具体过程如下:1)从现场读取实时运行数据,对各测量值进行量程检验,若超过上下限值,则直接判定其为故障,并暂时以默认值作为其重构值,在后续数据重构模块中精确计算其重构值;2)在数据重构模块基础层中,对硬件冗余传感器做基于数理统计方法的重构值计算,根据重构值与测量值之间的残差判断传感器状态,并以重构值作为该参数的正确值,组成最初的可靠数据集;3)在数据重构模块扩展层中,每一级各传感器数据重构模型的输入为上一级输出更新后的可靠数据集中的相关数据,模型输出为传感器的重构值;每一级所有数据重构模型完成输出后,根据重构值与测量值之间的残差判断传感器状态,之后汇总该级健康传感器的测量值和故障传感器的重构值,输入可靠数据集,作基于数据相关性分析的燃气-蒸汽联合循环机组传感器在线故障监测系统Online Monitoring System for Sensor Faults in CCGT Power Plants Basedon Analysis of Data Relevance李磊司风琪于海泉黄郑(东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,能源与环境学院,江苏南京210096)摘要:燃气-蒸汽联合循环机组布置了大量传感器,各传感器测量数据间包含了丰富的冗余信息。
燃气-蒸汽联合循环机组性能分析研究摘要：从工程热力学出发，建立了大容量燃气-蒸汽联合循环机组热力学理论模型。
以此为基础，提出了运用线性小偏差法与机组运行数据相结合的方法研究联合循环机组特性。
并计算各参数变化对机组性能的影响系数，分析了机组性能与热力参数的依变关系，为联合循环机组出力和热效率的提高提供了理论依据。
关键词：燃气轮机；蒸汽轮机；联合循环机组燃气－蒸汽联合循环发电具有热效率高、三废排放少、占地面积小、水资源消耗少、运行维护方便、适于调峰等优点。
近年来，节能环保、低碳发展、PM2.5监测治理等问题受到社会广泛关注，大中城市投产了越来越多的供热联合循环机组，以缓解环境污染的问题。
本文以F级燃气－蒸汽联合循环机组为研究对象，通过运行试验和数学建模等方法得到了联合循环机组在各种运行模式下的供热能力及调峰性能，为电网和热网更好的协调调控提供了数据支撑。
一、联合循环机组的重要性燃气-蒸汽联合循环发电装置的主要设备由三大主要部分组成，即燃气轮发电机组、余热锅炉、蒸汽轮发电机组。
其中燃气轮机是联合循环中的关键部件，其性能对联合循环的热效率十分关键。
余热锅炉和蒸汽轮机所组成的蒸汽系统，其参数主要取决于燃气轮机的排气参数，受到燃机排气条件的限制，要使联合循环具有较高的效率，首先要在机组配置上达到最佳。
燃气-蒸汽联合循环电站的机组选型工作，首先要确定燃气轮机，在选定燃机的情况下，对蒸汽系统进行合理选择和优化，最大限度利用燃气轮机的排气余热，使蒸汽系统取得较高的效率，从而使整个电站的性能更好。
二、联合循环机组配置分析1、轴系布置联合循环装置的轴系布置可分为单轴和多轴联合循环。
单轴是指燃气轮机和汽轮机共同拖动一台发电机运行。
多轴是指燃气轮机和汽轮机分别拖动发电机运行。
单轴布置机组从工艺系统到厂房布置，都完全独立自成系统，控制简单、运行操作简单。
但是部分负荷效率大幅度下降，NOx 排放物大幅增加，适合于带基本负荷。
燃气—蒸汽联合循环在线热力性能监测软件开发摘要：提高效益已逐渐成为每一个企业的目标，而性能监测可对生产过程进行全面的经济分析。
可以精确地、动态地反映出企业的经济效益状况。
本文设计的燃气-蒸汽联合循环在线性能监测软件系统利用DELPHI和SQL Server作为开发工具，实现了在线监测与性能分析，可实时指导火电厂运行人员及时调整各项参数，使机组效率处于最佳状态，从而达到优化运行的目的。
关键词：在线监测，联合循环，燃气轮机Abstract: to improve efficiency has become the goal of every enterprise, and performance monitoring can be carried out a comprehensive economic analysis of the production process. Can accurately, dynamically reflect the situation of the economic efficiency of enterprises.The design of the gas - steam combined cycle online performance monitoring software system by using DELPHI and SQL Server as the development tool, the analysis of the monitoring and performance of on-line, real-time guidance of power plant operation personnel in a timely manner to adjust the parameters, the efficiency of the generator is in the best state, so as to achieve the optimization goal.Keywords: online monitoring, combined cycle, gas turbine一、前言火电厂的经济运行应包括两方面内容：运行平稳和热经济性好。
湖南涉外经济学院本科毕业论文（设计）题目燃气-蒸汽联合循环机组的技术研究作者何英杰学院机械工程学院专业热能与动力工程学号12430621155678 指导教师易海清二〇一六年四月二十日湖南涉外经济学院本科毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立开展工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或创作过的作品成果。
对本文工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本科毕业论文（设计）作者签名：何英杰I二〇一六年四月二十日摘要联合循环的发电效率与蒸汽部分的系统性能密切相关,合理选择它的性能参数是非常重要的,本文重点对联合循环蒸汽部分的性能进行优化研究。
本文基于燃气轮机的参数是常数，热力学模型，基于双压无再热联合循环分别建立余热锅炉和蒸汽轮机，并分析其特点，为后续的研究奠定了理论基础。
然后利用得到的理论模型,运用软件分别编制了余热锅炉和蒸汽轮机的计算程序,并按照最大原则建立优化程序框图。
最后运行上述的优化程序,通过优化余热锅炉的蒸汽压力、节点温差、温度、接近点温差以及汽轮机高、低压缸的效率等,分别得出这些因素对余热锅炉的排烟温度、余热利用率、汽轮机的循环效率和联合循环底循环效率的影响趋势,利用得到的数据分析不同的参数变化对底循环性能的影响,综合考虑后获得最优的匹配数据。
对联合循环机组的实际运行具有比较高的参考价值。
关键词：联合循环；优化；蒸汽参数；余热锅炉I II I IABSTRACTClosely related to combined cycle steam generating efficiency and part of the performance of the system, a reasonable choice of its performance parameters is very important, this paper study the optimization of the performance of the combined cycle steam.In this paper, based on the parameters of the gas turbine is constant, thermodynamic model, waste heat boiler and steam turbine are established based on the dual pressure reheat combined cycle, and analyzes its characteristics, which laid a theoretical foundation for the follow-up study.Secondly, by using the theory of model, calculation program of waste heat boiler and steam turbine are worked out by software, and in accordance with the principle of maximum optimization program block diagram.Finally, the optimization program, through the optimization of waste heat boiler steam pressure, temperature, temperature difference, temperature difference and the nodes closer to the point of steam turbine low pressure cylinder efficiency is high, etc., these factors are obtained for waste heat boiler flue gas temperature, the utilization of waste heat, steam turbine cycle efficiency and combined cycle bottom cycle efficiency influence trend, and using the data obtained from the analysis of influence of different parameters on the cycle performance of the bottom, after comprehensive consideration, the optimal access data. The actual operation of the combined cycle with higher unit value.Keywords: Combined cycle; optimization; steam parameter; waste heat boilerI VV目录诚信声明 (Ⅰ)摘要 (Ⅱ)Abstract (Ⅲ)第一章绪论 (1)1.1 课题背景及研究的目的和意义 (1)1.2 联合循环电站的发展 (1)1.2.1 联合循环电站在世界的发展 (1)1.2.2 联合循环电站在我国的发展 (2)1.2.3 联合循环的类型 (2)1.3 联合循环中的燃气轮机 (3)1.4 联合循环中的余热锅炉 (3)第二章燃气一蒸汽联合循环理论分析模型 (5)2.1 联合循环理论基础 (5)2.2 联合循环理论分析模型 (5)2.3 余热锅炉及汽轮机的理论模型 (5)2.4 联合循环蒸汽部分的特点 (9)2.5 本章小结 (10)第三章联合循环蒸汽系统参数的优化分析 (11)V I3.1 联合循环蒸汽系统的整体研究 (12)3.2优化的结果与分析 (12)3.3小结 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录A (32)V I湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）第一章绪论1.1 课题背景及研究的目的和意义燃气一蒸汽联合循环发电机组运行的原理就是燃气轮机直联一套发电机组再将燃气轮机的排气引入余热锅炉,从而利用过热排气，产生高温、高压蒸汽来带动汽轮机叶片运动然后带动发电机发电。
天然气性能加热器在西门子燃气-蒸汽联合循环机组的应用分析摘要：天然气性能加热器作为表面式（管壳式）热交换器，用高温的水将进入燃烧室的天然气加热至125℃左右，从而可以减少达到所期望燃烧温度的燃料量，提高燃烧效率的同时，对燃烧室ACC及NOx生成量产生一定的影响。
另一方面，加热天然气的工质为中压给水，加热天然气后再次回到凝结水加热器进口，增加了凝结水加热器的换热量，降低了余热锅炉排烟温度，提高了电站效率。
关键词：性能加热器天然气温度 ACC值 NOx排放量电站效率一、性能加热器的工作流程和控制原理天然气性能加热器布置在前置模块天然气进口隔离阀后（以萧山发电厂5号机组为例），作为管壳式热交换器，采用气水逆向流动方式。
加热用水来自于中压省煤器前的余热锅炉中压给水管道（运行压力6MPa、温度 130℃左右），在流经性能加热器对气侧天然气进行加热后，此给水回到主凝结水管道，与主凝结水混合后进入凝结水加热器。
性能加热器出口处设有回水调节阀，用来调节燃气温度保持在要求的给定值（接近125℃，工作允许范围50－130℃），并且起到限制性能加热器进口水温与性能加热器出口天然气温度50K以内。
性能加热器进口处设有进口调节阀，用来控制进入性能加热器的水压力不大于5.8 MPa。
性能加热器出口处设有一个安全阀，整定压力6MPa，防止性能加热器超压。
此外为了方便性能加热器的维修和控制，在其进水、回水管道分别设有手动隔离阀。
在性能加热器的给水再循环管路，通过给水再循环泵和再循环调节阀的调节，确保在任何工况下通过性能加热器的最小质量流量≥（10kg/s）。
在天然气性能加热器上装有一套泄漏检测系统，可以同时检测天然气性能加热器气侧和水侧的泄漏，一旦此压力超过设定值（0.25MPa），则说明出现了泄漏，天然气性能加热器将会自动切断。
性能加热器还设有温度、流量和压力测量器用以显示和控制。
二、性能加热器的投退操作考虑到性能加热器投入对性能加热器系统压力、水温与天然气温度差、燃烧室ACC稳定性、中压汽包水位和热井水位等参数均有一定的影响，存在诸多不确定因素。
对燃气-蒸汽联合循环机组效益计算及运行优化的研究发布时间：2022-01-10T06:42:44.019Z 来源：《科技新时代》2021年11期作者：田海滨[导读] 但是目前国际天然气价格的飙升以及燃机电厂机组频繁的调峰启停使得发电成本一直处于高位状态。
在这样的背景下，要提高经济效益就必须对机组运行进行优化。
华电（北京）热电有限公司北京市 100055摘要：随着我国用电量的不断增长以及对环境保护的要求越来越高，该如何对燃气与蒸汽联合循环机组的运行优化并对其效益简单计算成为现阶段最为主要的问题。
本文主要从机组概况介绍、整体优化思路、效益计算以及优化分析这几个方面来进行探讨，以供参考。
关键词：燃气与蒸汽联合循环；效益计算；运行优化一、引言大环境驱使下传统的能源结构已经不符合我国经济发展需求，尤其是电厂方面在能源使用上逐步从煤炭转向天然气，这就使得天然气的应用与发展有了进一步的提升空间，越来越多的燃气与蒸汽联合循环机组在电厂中投入了使用。
但是目前国际天然气价格的飙升以及燃机电厂机组频繁的调峰启停使得发电成本一直处于高位状态。
在这样的背景下，要提高经济效益就必须对机组运行进行优化。
二、燃气-蒸汽联合循环机组概况机组设备的总体情况：本企业燃气热电工程共有两套254MW的E级高效燃气与蒸汽联合循环发电机组，每一套联合循环发电机组的配置都是完全相同的，都包含有一台燃气轮机、一台燃机发变组、一台蒸汽轮机、一台汽机发变组、一台无补燃双压余热锅炉以及上述相关设备所配套的一些辅助设备所组成。
2.1 燃气-蒸汽联合循环机组结构组成燃气循环系统与余热锅炉汽轮机汽水系统共同组成了联合循环机组的热力系统，在本企业中机组是按照“一拖一”的方式来运行。
其中燃气轮发电机组由上海电气-西门子公司提供，其型号为SGT5-2000E（V94.2），其基本负荷为166MW，尖峰负荷为170MW，极限负荷为173MW。
汽轮机为上海汽轮机有限公司生产的联合循环双压抽汽凝汽式汽轮机(LZC80-7.80/0.65/0.15型)，额定功率为81.55MW，冬季供热工况功率为57.354MW。
第42卷第8期热力发电V oL42N o8 2013年8月T H E R M A LP O W ER G E N E R A T l0N A ug．2013基于SI S的燃气一蒸汽联合循环机组在线性能计算的研究与应用[摘要][关键词][中图分类号] [D O I编号]柴胜凯，赵威，胡洪华，黄廷辉西安热工研究院有限公司，陕西西安710032基于火力发电厂厂级监控信息系统(SI S)，并根据D L／T904—2004《火力发电厂技术经济指标计算方法》中规定的燃气一蒸汽联合循环机组主要经济性指标，对M701F 型燃气一蒸汽联合循环机组进行了在线性能计算。
针对无燃气轮机(燃机)排气流量测点的机组提出了采用余热锅炉热平衡计算方法计算燃机排气流量等在线计算方法，将计算结果与设计工况下的指标进行比较，其相对误差<1％，表明基于SI S的无燃机排气流量测点的机组在线性能计算方法能够实时准确地反映机组的实际运行工况。
燃气一蒸汽联合循环机组；在线性能计算；SI S；无燃机排气流量测点；热平衡；I S O参考温度T K472[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2013)08一0138一0310．3969／j．i ssn．1002—3364．2013．08．138SI S-bas e d onl i ne cal cul at i on f or per f or m ance of t he gas。
st e a m cO m bi ned cycl e uni t s：r es ear ch and appl i cat i onC H A I Shengkai，ZH A O W ei，X ra n T her m al P ow e r R es ea r ch I ns t i t ut e C o．H onghua，H U A N G T i ngH ui C hi na H u anen g G r ou p，X i’an710032，C hl naA bs t r a c t：O n t he ba si s of s uper vi sor y i nf or m at i on s ys t em(S I S)i n t her m al pow er pl a nt s，onl i ne cal cul a t i on f or per f or m ance of t he M701F t y pe ga s—st ea m com b i ned cycl e uni t w as conduct e d，a cc or di ng t o t he c口Zf“Z口￡i o他m P￡^od o厂￡已f矗刀i cnZ盘挖d P c o船07竹i f i以dPz i挖￡^Pr7"nZ po硼已r夕Z口以￡(D L／T904—2004)．For t he uni t s w i t hout ga s t ur bi ne exhaus t f l ow r at e m eas ur i ng poi n t s，onl i ne cal cul a t i on m et hods l i ke usi ng hea t bal a nc e i n w a st e he at boi l er t o cal cul at e t he exhaus t f l ow r at e of t he ga s t ur bi ne and ot he r s w er e put f or w ar d．Fi nal l y，t he ca l cul at i on r es ul t s and t he de s i gn i ndi—ces w er e com par ed．T he er r or bet w e en t he m w a s l ess t ha n1％，i ndi cat i ng t hi s SI S-bas ed onl i ne cal cul a t i on m e t hod c an r eal—t i m e r ef l ect t he act ual ope r at i on c ondi t i on of t he uni t and cor r ect l y．K e y w or ds：ga s—st e am com bi ned cycl e uni t；onl i ne per f or m ance ca l cul at i on；SI S；w i t hout ga s t ur bi ne exhaus t f l ow r at e m eas ur i ng poi nt；heat bal a nce；I S O r e f e r ence t em per at ur e1机组在线性能计算指标及方法文献[1]中规定了燃气一蒸汽联合机组性能指标，其主要有联合循环总功率、联合循环热耗率、联合循环热效率、蒸燃功比、蒸功百分率、压气机压比、燃机热耗率、燃机热效率、烟气压损、热端温差、节点温差、接近点温差、余热锅炉效率、补水率等。
在文献[2]中定义了修正后的联合循环总功率、联合循环：==：=====：================================基金项目：国家科技支撑计划资助项目(201l B A A04803)作者简介：柴胜凯(1976一)，男，山西洪洞人，硕士，工程师，主要从事厂级监控信息系统的研究与开发。
E．m ai l：ch ai s h engk ai@t p r i．com．cn第8期柴胜凯等基于SI S的燃气一蒸汽联合循环机组在线性能计算的研究与应用139热耗率、联合循环效率。
本文在机组性能在线计算中，除了对上述各性能指标计算外，还对压气机效率、压气机功率、燃机效率、燃气透平功率、燃料空气比、发电气耗等经济指标进行了计算。
燃气一蒸汽联合循环机组在线测量的主要参数有发电机功率、燃料成分、压气机进出口压力和温度、大气压力、大气温度、大气相对湿度、发电机频率、燃料低位热值、蒸汽轮机背压、运行小时数、燃料流量等。
无法在线监测的参数有压气机进气流量、燃机排气流量、透平人口温度、燃料碳氢比等。
计算燃气一蒸汽联合循环机组经济指标时，必须已知燃机功率和效率、燃机人口温度(通过冷却空气流量及其压力、温度参数间接计算得到)。
由于冷却空气流量的分配量和各处冷却空气流量无法从D C S实时数据中采集得到，因此在SI S的在线性能计算中计算得到燃机排气流量后，根据燃机的进气I S O参考温度(将全部冷却空气等效到燃机第1级静叶前的进气温度)与排气流量的关系，计算得到燃机的进气I S0参考温度。
因此，对燃气透平排气流量的测量应具有准确性。
当系统中无燃机排气流量测点时，根据余热锅炉热平衡的方法计算得到燃机排气流量，然后通过质量平衡计算得到压气机进气流量。
通过余热锅炉热平衡计算的燃机排气流量为：^，r—Q。
一Q f。
+Q l。
r1、”18^4一^5“7式中：M。
为燃机排气流量，t／h；Q。
为余热锅炉输出热量，M J／h；Q。
为余热锅炉输入热量，M J／h；Q。
为余热锅炉热损失(制造提供)，M J／h；^。
为余热锅炉进口烟气焓，l【J／kg；矗；为余热锅炉出口烟气焓，kJ／kg。
根据燃烧室热平衡计算燃机进气温度。
燃烧室的热量和质量平衡方程为：M a2×(^2一^。
)+M f×^。
f×刀。
b+M f×(^f。
一矗f a)一M。
×(^。
一^。
)+Q。
(2)M g—M az+M f(3)式中：M a：、M，分别为压气机出口空气流量、燃料量，t／h；^。
、^h、^。
分别为压气机空气流量、燃料量和燃气参考温度对应的焓值，kJ／kg；^。
、^。
分别为压气机出口和燃机进口焓值，kJ／kg；^。
r为燃料低位热值，kJ／kg；^f i为燃烧室入口燃料焓值，kJ／kg；叼。
b为燃烧效率，％；Q。
为燃烧室的辐射和对流散热损失，M J／h。
由式(1)计算出的燃机排气流量，通过式(2)、式(3)可计算得到^。
，进而由^。
得到燃机进气温度L。
燃机实际膨胀做功的燃气流量不等于压气机的空气进口流量M。
，假设总冷却空气流量为M。
，冷却空气流量占压气机进口空气流量的比例为^汀x。
l，即x。
1一嵩堕，则M。
z—M a。
(1一x。
-)。
当假设』yl al全部压缩空气均进入燃烧室时，即X一一O，燃机进气温度则为燃机进气I SO参考温度。
当假设压缩空气部分进入燃烧室时，即X。
≠0，燃机进气温度则为燃机第1级静叶前实际温度。
李政口3等提出了采用I S O温度核算燃机净功率的近似方法。
王德慧[43等提出了根据I SO方法定义的燃机进口温度计算燃机膨胀功，其相应效率更接近燃机的级等熵效率，是一种较理想且简便的计算方法。
SI S在线性能计算无法通过冷却空气流量准确计算燃机进气温度时，可采用I S O参考温度计算燃机效率和功率，此时X。
l—O。
2计算结果的修正为了将燃气一蒸汽联合循环机组SI S中的计算结果与设计工况进行比较，文献[2]提供了机组整体热耗率、功率和效率的修正方法。
H R。
k一堡!!C H l×C H2×C H3×C H4×C H5×C H6×C H7×C H8×C H9×C H l o(4)式中：H R出为联合循环机组修正后热耗，kJ／(kw h)；H R。
为联合循环热耗，kJ／(kW h)；C H，为大气温度对热耗的修正系数；C H。
为大气压力对热耗的修正系数；C H。
为大气相对湿度对热耗的修正系数；C。
为蒸汽轮机背压对热耗的修正系数；C。
为燃料低位热值对热耗的修正系数；C H。
为补水率和温度对热耗的修正系数；C H，为频率对热耗的修正系数；C㈣为当量老化小时数对热耗的修正系数。
燃气一蒸汽联合循环机组功率和效率的修正同热耗。
3计算方法的应用某燃气一蒸汽联合循环机组由2台M701F型燃机、1台三压再热凝汽式汽轮机、2台三压余热锅炉和3台发电机组成。
该机组实际负荷工况与设计负荷工况的性能计算结果比较见表1。
140热力发电2013年表l机组实际负荷工况与设计负荷工况的性能计算数据比较T abl e1Per f o珊明∞nI cul at i on dat a com pa r i∞n bet w e蚰t he ac t岫l op e r a t i on c on di t i on an d d鹤i印condi ti on由表1可见，燃气一蒸汽联合循环机组的热耗率、总功率和效率实际计算修正值与相应工况值的相对误差<1％，表明本文SI S在线性能计算方法能够准确地反映机组性能。
