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通过精确的湿度测量优化燃气轮机性能

点击次数:141 发布时间:2022-04-06

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确保燃气轮机以高效率运转是操作员的首要目标。在当前的经济环境下,任何能提高生产率的做法显然都很受欢迎。从环境角度看,燃气轮机尽量高效运转和减少排放量也很重要。幸运的是,有几种方法可以提高燃气轮机的输出功率。其中最重要的是,控制燃烧室入口空气的湿度和温度,因为这会直接影响燃气轮机的效率、排放和运转可靠性。

一、更冷、更密实的空气可提高输出和效率:

1.就燃气轮机效率而言,空气密度的影响的:更密实的进气增加了质量流速,因此提高了燃汽轮机的输出和效率。空气密度与温度成反比,这意味着温度升高会降低空气密度,从而降低燃气轮机的效率和功率。

2.进气冷却(特别是在温暖和炎热的环境中)通常用于补偿由于空气温度高而造成的效率损失。即使空气温度有些许降低,也会引起功率输出的显著提高。空气温度每降低 1°C,输出功率可提高多达 0.5%。有几种技术可用于冷却进气。一种常见的解决方案是喷雾器,该系统通过喷嘴将水喷到气流中,从而随着水滴的蒸发使空气冷却。雾化的另一好处是空气湿度的增加减少了燃烧过程中产生的 NOx 排放。

3.除了在温暖或炎热的条件下冷却进气外,湿度也是避免寒冷气候下产生结冰现象的关键因素。如果湿空气接近结冰,则需要防冰系统保护压缩机免受快速移动的冰粒所造成的损害。

二、要实现最佳的控制,需要准确的湿度信息:

  1. 鉴于进气系统内空气的高速流动,必须防止水滴和冰粒进入压缩机和涡轮机,以免造成代价高昂的损坏和腐蚀。实际上,这意味着空气湿度需要保持在饱和水平以下。换句话说,为了避免冷凝,进入系统的空气的露点温度必须低于系统中的空气和表面温

  2. 考虑到测量的不确定性以及所测量空气的波动和不规则特性,控制系统必须具有安全余量。但是,由于测量不确定性而需要的余量越宽,损失的效率潜能就越大。这是高水平的测量可靠性真正发挥作用的地方。准确地测量露点可以使冷却和起雾(或甚至加热)尽可能地接近系统内的冷凝或结冰极限。



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