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伴随国家经济飞速的发展和居民消费结构的改变,社会用电结构发生了巨大变化,呈现电网峰谷差越来越大,电网调度形势日趋严峻的趋势。相对于燃煤机组,燃气-蒸汽联合循环机组由于启停速度快、能源利用率高、调峰能力强等特点,非常适合于电网调峰调度。环境温度对燃气轮机影响很大进而影响整个联合循环系统,所以分析环境温度的变化对联合循环系统全工况及调峰能力影响规律显得非常重要。目前联合循环机组大多为供热机组,供热抽气量对调峰能力影响很大。因此,分析抽汽量对其影响规律,掌握机组调峰能力大小对联合循环变工况优化运行和对电网安全同样具有重要意义。本文具体内容如下:(1)建立PG9171E型燃气-蒸汽联合循环机组变工况模型。本文针对应用较为广泛的E级燃气轮机联合循环机组,进行变工况建模。采用传统叠加法建立压气机变工况模型,热平衡方程建立燃烧室模型,采用Flugel公式建立透平变工况模型,采用简易方法建立双压无再热余热锅炉变工况模型,为深入研究燃气-蒸汽联合循环变工况特性打下基础。(2)分析纯凝工况环境温度对燃气-蒸汽联合循环全工况性能及调峰能力的影响。基于PG9171E型燃气轮机系统,通过改变环境温度及相应边界条件,对各个主要部件进行全工况热力学性能分析,并对全年温度范围联合循环机组调峰裕度进行了计算。结果表明:以性能保证工况作为基准工况,降低大气温度,以冬季工况为代表,其全工况性能优于基准工况,效率比基准工况提高幅度为1.69%~3.75%,其出功增加幅度为11.48%~11.57%;提高大气温度,以夏季工况为代表,其全工况性能劣于基准工况,效率降低幅度为2.56%~5.08%,出功降低幅度为10.44%~10.58%;对于机组的调峰能力,随着环境温度的升高,机组的调峰能力在降低,-20℃时联合循环机组最大、最小发电负荷分别为47.63MW、242.62MW;40℃时最大、最小发电负荷分别为39.14MW、172.12MW,全年温度范围内调峰幅度为132MW~194MW。(3)分析不同供热抽汽量对联合循环机组调峰的影响。基于PG9171E型燃气轮机系统,通过改变供热抽汽量及相应边界条件,计算了不同抽汽量下机组调峰能力大小。随着抽汽量的增加,汽机、燃机的最小发电负荷均在增加;汽机最大发电负荷在降低,燃机最大功率维持不变;综合可知,联合循环机组最大出力逐渐降低,最小出力在升高,其调峰能力逐级降低。在供热抽气量15-135t/h范围内,机组调峰裕度区间32.16-213.65MW。