为改善用能结构,提高能源利用效率并减轻环境污染,国家大力整改并推动天然气使用和联产系统发展。使用天然气的联产系统中,燃气轮机是主要的原动力系统之一。为了提高燃气轮机在变工况运行中的效率可以使用注蒸汽循环,通过研究发现注蒸汽燃气轮机在联产系统中运行时可以灵活地调节热电比。由于小型注蒸汽燃气轮机变工况时是通过降低透平入口温度T3来降低输出功率,因此在低负荷条件下导致余热锅炉产蒸汽量有限,热电比调节效果相对较差。在借鉴前人的工作成果和查阅相关文献后,本文提出在注蒸汽燃气轮机前加入节流阀使燃气轮机运行方式变为等T3运行。在变工况时通过降低压气机入口前空气压力同时减少空气质量流量,来降低输出功率,而透平排气温度升高。这样在低负荷工况下,注蒸汽燃气轮机的燃气排气火用升高,余热锅炉效率升高,产热量升高,从而注蒸汽燃气轮机而在低负荷下时也可以灵活调节热电比。由于在联产系统中负荷需求随着时间波动很大,所以系统在部分负荷下工作的时间占总的工作时间比例很大,因此对系统变工况特性分析显得十分重要。本文通过与降T3运行方式的注蒸汽燃气轮机的变工况运行特性对比,分析了其变工况特性。然后比较了燃气轮机系统的能量分布以及相对分产系统的一次能源能节约率。带节流阀的注蒸汽燃气轮机在低负荷时的表现要更优于降T3运行方式的注蒸汽燃气轮机。随着输出功率降低,降T3运行方式的燃气轮机系统一次能源节约率低于等T3运行方式的燃气轮机系统。随着注蒸汽系数Xs升高,两者差距更大。两种运行方式的注蒸汽燃气轮机在变工况时各个工况点的热力学参数都分别由一组自变量3(,)sX T和1(,)sX p唯一确定,据此可以找到两种运行方式的注蒸汽燃气轮机全部的运行工况点及相应的热力学参数。同时也确定了注蒸汽燃气轮机变工况范围及控制条件。未带节流阀的注蒸汽燃气轮机,变工况时的制约条件主要是最大蒸汽量。对于带节流阀的注蒸汽燃气轮机则不受蒸汽量的限制,变工况时的制约条件是压比,不仅注蒸汽会使压气机压比升高,降低负荷时压比也会随着增大。其中未带节流阀的注蒸汽燃气轮机最大注蒸汽系数为0.12,带节流阀的注蒸汽燃气轮机最大注蒸汽系数为0.10。在现阶段分布式能源联产系统中,以热定电和以电定热是主要的两种运行策略。针对这种情况,通过计算找到有相同输出功率的工况点以及相同产热量的工况点并分析,从而可以对联产系统运行策略的选择进行指导。选取合适的负荷模型,运用上述方法对系统进行配置优化计算。同时对比两种运行方式的注蒸汽燃气轮机的表现,带节流阀的注蒸汽燃气轮机在此负荷中最优MEI值为0.29,未带节流阀的注蒸汽燃气轮机在此负荷中的最优MEI值为0.28,带节流阀的注蒸汽燃气轮机在此负荷中表现更优。