热能动力工程

作者：李永毅，唐苓芸，张 磊，王雨田

单位：华北电力大学 动力工程系，河北 保定 071003,,华北电力大学 动力工程系，河北 保定 071003,,华北电力大学 动力工程系，河北 保定 071003,,国能国华（北京）燃气热电有限公司，北京 100018,

关键词：IGCC;燃气轮机;空分集成;氮气回注;运行特性

基金：国家科技重大专项（J2019-I-0009-0009）；国家自然科学基金（52076079）；河北省自然科学基金(E2020502013)

为了探究燃气轮机在应用于IGCC系统时，由于空气分离（以下简称空分）集成方式与燃料热值变化引起的复杂约束问题，以某F级燃气轮机为基础，构建IGCC系统燃气轮机及空分系统性能模型，研究不同运行约束条件下空分集成方式对燃气轮机通流匹配的约束边界，确定了保持进口导叶IGV全开时空分整体化率和氮气回注率的可行域与燃气轮机性能的变化规律，并针对限制因素给出压气机的流量设计需求及改进后的性能对比。结果表明：保持透平进气温度稳定在设计值的情况下，可实现的最小空分整体化率为0.15；受合成气热值及空分系统集成方式的限制，压气机与透平流量的匹配约束使低整体化率与高回注率的组合无法实现；保持透平排气温度稳定在设计值可行域的范围有所扩大；可行域内，降低空分整体化率、提高氮气回注率均有助于提升燃气轮机性能；对改型前后的燃气轮机性能进行比较，独立空分-氮气不回注组合下燃机效率提高到35.2%；在氮气不回注与氮气完全回注时，独立空分相较于完全整体化空分组合燃气轮机效率分别高19.63%和15.91%。

来源：2023年第12期

《热能动力工程》期刊编辑部

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