重型燃气轮机联合循环机组掺氢燃烧发电模型及变负荷研究Modeling and load-following analysis of hydrogen fueled power generation of heavy-duty gas turbine combined cycle unit
王一丰,肖俊峰,胡孟起,夏林,连小龙,李军
摘要(Abstract)：
对F级重型燃气轮机联合循环机组掺氢发电的基础运行特性建立数学模型，使用Python计算预测在不同掺氢比（质量比0～20%）下机组的效率、功率和燃气温度以及二氧化碳排放。然后将数学模型与Thermoflow软件物理模型的结果以及实际机组运行数据做变工况对比验证。研究结果表明：当调节空气流量保持透平进气温度不变时，掺氢比从0增大到20%，燃气轮机效率从37.14%升高到37.65%，相对升高1.37%，空气的化学当量比从2.48增大到2.63;100%、75%、50%负荷率下燃气轮机出力随掺氢比从0增大到20%分别相对升高1.40%、1.44%和1.35%。在100%负荷率下掺氢比从0增大到5%和10%，燃气轮机联合循环的输出功率分别升高0.10%和0.16%，燃气轮机和余热锅炉的排烟温度略升。随着掺氢比的增加，烟气中二氧化碳的含量显著减小。该结论可为氢气作为可再生能源的天然气联合循环发电机组效能的监测和调节提供参考。
关键词(KeyWords)： 重型燃气轮机;掺氢;变负荷;联合循环机组;数学模型
基金项目(Foundation):
作者(Author): 王一丰,肖俊峰,胡孟起,夏林,连小龙,李军
DOI: 10.19666/j.rlfd.202207160