[发明专利]一种单轴联合循环机组燃机功率和汽机功率的计算方法

说明书

本发明涉及一种单轴联合循环机组燃机功率和汽机功率的计算方法，包括通过余热锅炉热平衡计算余热锅炉入口烟气参数，结合余热锅炉入口烟气参数、通过燃气轮机热平衡计算燃气轮机功率，通过单轴联合循环总功率减去燃气轮机功率，获得汽轮机功率。本发明无需同型号机组试验值统计，避免新型机组无统计值的困难，新型机组和存量机组均可使用，且无需汽机打闸脱扣，无安全风险，不影响机组寿命，且该方法的使用不受环境条件的限制，通过理论计算获得燃机功率解析解，由联合循环总功率扣除燃机功率获得汽机功率，适用范围广，从根本上解决了同轴联合循环机组无法准确知晓分设备功率的问题，在单轴联合循环机组中具有重大实用价值。

技术领域

本发明属于单轴联合循环机组领域，具体涉及一种单轴联合循环机组燃机功率和汽机功 率的计算方法。

背景技术

对于燃气-蒸汽单轴联合循环机组来说，该型机组配备单台发电机，发电机与燃气轮机的 转子通过刚性连接传动，并通过离合器(或刚性连接)与汽轮机转子连接传动。这种配置方 式有诸多优点，如降低了初投资、启动方式灵活、简化滑油系统、布置紧凑等，获得了许多 业主的重视和推荐。

单轴联合循环机组运行时，可通过测量直接得到机组总功率，此总功率为燃气轮机功率 和蒸汽轮机功率之和，但无法直接知晓燃气轮机和蒸汽轮机的各自功率。当前一般通过以下 方法来确定单轴联合循环机组的燃机功率和汽机功率：

方法一：由设备制造商提供公式或曲线，获得蒸燃功比，根据机组总功率来划分燃机和 汽机的各自功率。该方法通过给定的蒸燃功比曲线或公式来确定单设备功率往往存在一定的 偏差，因为曲线或公式是通过多台同型机组试验值统计获得，并不是完全适用于在不同环境 条件下的某一特定机组，该方法用于容差较大的运行状态评估尚可接受，但若用于设备性能 保证值的考核，则显得不够严谨。

方法二：首先在联合循环方式下进行某一稳定工况试验，获得机组功率等数据，然后通 过离合器脱扣蒸汽轮机的方法退出联合循环运行方式改为单燃机运行，获得在该环境条件下 的燃气轮机功率；再通过对环境条件等参数的修正，获得同样条件下的联合循环总功率和燃 机功率，从而获得联合循环方式运行下的蒸汽轮机功率。该方法理论上能够获得较为准确的 燃机功率和汽机功率，但操作较为困难，需要在环境条件相对平稳的时间段执行，且汽轮机 打闸脱扣甩负荷，需获得电力调度的同意和批准；另外，汽轮机打闸脱扣影响汽轮机安全和 寿命，且无法在联合循环方式运行时及时获得燃机功率和汽机功率。

发明内容

本发明的目的是提供一种单轴联合循环机组燃机功率和汽机功率的计算方法，即可以避 免打闸脱扣汽机，又可以准确地获得单轴联合循环机组的燃机功率和汽机功率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种单轴联合循环机组燃机功率和汽机功率的计算方法，包括通过余热锅炉热平衡计算 余热锅炉入口烟气参数，结合余热锅炉入口烟气参数、通过燃气轮机热平衡计算燃气轮机功 率，通过单轴联合循环总功率减去燃气轮机功率，获得汽轮机功率。

优选地，燃气轮机电功率按式(1)计算：

蒸汽轮机电功率按式(2)计算：

式中：为发电机输出端电功率，Btu/h；为燃气轮机轴功率，Btu/h；为汽轮机轴功率，Btu/h。

进一步优选地，式(1)、式(2)中：燃气轮机轴功率按式(3)计算，汽轮机轴功率按式(4)计算：

P_GT,shaft＝Q_elect(3)；