100MW级蒸汽轮机系统稳态变工况运行特性

[目的]为有效提高循环效率,整体煤气化联合循环(IntegratedGasificationCombinedCycle,IGCC)发电系统因其自身所具备的热效率高、污染小、运行灵活等优势得到广泛关注.余热锅炉与蒸汽轮机共同构成了联合循环系统的底循环.[方法]文章主要采用能量平衡和热力学计算公式,运用MATLAB进行建模运算,研究了蒸汽流量、给水温度、过热蒸汽温度和再热蒸汽温度的变化对蒸汽轮机的输出功率、热效率和蒸汽总吸热负荷的影响,同时在稳态运行的条件下,对底循环的工作原理和传质传热流程进行分析.[结果]结果表明:增加高压蒸汽流量,减小低压蒸汽流量,可以在具有较高热效率前提下,使蒸汽轮机输出更高的功率.在优化运行参数下,吸热负荷比参考工况减小了45.7 kW,热效率由23.82％增至26.92％.[结论]高压过热蒸汽和再热蒸汽的温度升高,蒸汽轮机系统热效率越高,但吸热负荷和输出功率变化幅度很小,可适当提高高压过热蒸汽和再热蒸汽的温度,有利于提高蒸汽轮机的热效率.而给水温度升高时,输出功率不随给水温度发生变化,而蒸汽吸热负荷会随着给水温度的升高而降低.给水温度越高,蒸汽所需热负荷就越小,有利于减少热能的输入而提高蒸汽轮机的热效率.