多种加入水工质的燃气轮机循环的性能研究

摘要

在简单循环燃气轮机的基础上，循环工质中加入水工质，利用水的气/液相变特点，构成复杂循环，本文称之为湿循环，可以显著改善循环性能。本文以间冷回热型燃气轮机循环的理论为基础，提出了在循环中加入水工质而形成的几种新型湿循环方案：湿压缩-回热循环、湿压缩-后冷-回热循环、湿间冷-湿后冷-回热循环和湿间冷-湿后冷-回热-预热循环。 文中提出了简化的湿压缩过程计算模型，确定了湿循环中工质物性的计算方法，建立了湿压缩、湿压缩-回热、湿压缩-后冷-回热、湿间冷-湿后冷-回热、湿间冷-湿后冷-回热-预热、蒸汽回注、间冷回热和湿空气透平循环的计算模型、各种循环与简单循环计算共用的假设模型，编制了各种循环性能计算程序。 针对不同加水量、压比和燃烧室出口温度等条件对各种循环的效率和比功进行了计算，得到了各种循环性能较简单循环增加的比例状况；通过对结果的对比分析，得出不同条件对循环效率和比功的影响以及循环性能随条件的变化规律，为循环装置设计和改造提供了理论指导。 对相近条件下各种循环的性能计算结果进行了对比，得出了各种循环效率和比功大小的顺序，分析了循环参数和加水量对循环性能的影响。