数据驱动的燃气轮机联合循环机组退化分析与预测 被引量：1

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作者 曹启威 陈时熠 向文国 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第6期2243-2250,I0017,共9页

燃气轮机联合循环机组在长期运行后,性能会出现退化,需要及时进行维护。但由于机组退化程度不能直接测量,因此,该文基于改进的深度前向神经网络开发一种数据驱动的退化建模方法,将能够表达重型燃气轮机联合循环系统状态的关键测点数据... 燃气轮机联合循环机组在长期运行后,性能会出现退化,需要及时进行维护。但由于机组退化程度不能直接测量,因此,该文基于改进的深度前向神经网络开发一种数据驱动的退化建模方法,将能够表达重型燃气轮机联合循环系统状态的关键测点数据融合为健康指数以表征联合循环机组的健康状态。通过这种方法分析联合循环机组及其部件性能变化的趋势。结果表明,机组的性能退化主要来自于其蒸汽系统的退化,这与电厂大修总结报告的描述相吻合,证明该方法的有效性。为满足维修的实际需要,采用基于时间序列的长短期记忆网络建立高精度的预测模型,预测部件及机组的健康指数的均方根误差均小于0.03,可以为联合循环机组维修决策提供一定依据。 展开更多

关键词 燃气轮机联合循环 健康指数 神经网络 退化建模 预后分析

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低热值煤气燃气轮机联合循环运行方案分析 被引量：3

2

作者 钟再锡 霍兆义 +4 位作者 汪新 刘峰 韩仁志 潘玉华 吕子强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期5650-5660,共11页

燃气轮机联合循环发电机组(gas turbine combined cycle systems,GTCC)广泛应用于中国钢铁企业以高效回收利用副产煤气。建立了低热值煤气GTCC系统变工况运行仿真模型,分析了环境温度、煤气热值,以及考虑进气冷却时进气温度对联合循环... 燃气轮机联合循环发电机组(gas turbine combined cycle systems,GTCC)广泛应用于中国钢铁企业以高效回收利用副产煤气。建立了低热值煤气GTCC系统变工况运行仿真模型,分析了环境温度、煤气热值,以及考虑进气冷却时进气温度对联合循环性能的影响过程。研究了3种不同运行方案在环境温度升高情况下,对联合循环性能的改进效果。研究结果表明:在环境温度高于设计值时,通过调节进气温度和煤气热值相结合的运行方案,联合循环机组出力提升幅度最大。以300MW级M701S(F)燃气轮机联合循环发电机组作为分析对象,当在环境温度为35℃时,进气冷却使联合循环出力提高28.96MW;当煤气热值可调时,联合循环的最大出力提升幅度可以进一步提高至30.28MW。 展开更多

关键词 燃气轮机联合循环 低热值煤气 变工况 运行方案

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燃气轮机联合循环热电联产供热供电量优化分配研究 被引量：8

3

作者 宋晓玮 张国强 +2 位作者 李永毅 杨勇平 王俊 《热力发电》 CAS 北大核心 2019年第3期47-54,共8页

为研究燃气-蒸汽联合循环机组额定热电任务下的经济运行模式问题,本文运用模块化建模方法对机组各部件建模,基于以热定电的热电比关系,分析了4种供热负荷的5种运行模式的盈利能力。结果表明:纯发电情形下,不同运行模式之间的盈利差值最... 为研究燃气-蒸汽联合循环机组额定热电任务下的经济运行模式问题,本文运用模块化建模方法对机组各部件建模,基于以热定电的热电比关系,分析了4种供热负荷的5种运行模式的盈利能力。结果表明:纯发电情形下,不同运行模式之间的盈利差值最大值可达到6.04%;随着机组供热负荷的不断增大,与纯发电情况相比,好处归电法发电效率的变化趋势发生改变,不同运行模式间的盈利差值最大值1.52%出现在供热负荷1 388.89 GJ/h机组,几种模式盈利能力差别较小。建议在满足发电量、供热量的前提下,特别是在纯发电和高供热负荷情况下,机组尽可能以高电负荷与低电负荷组合的效率运行模式1运行。 展开更多

关键词 燃气轮机联合循环 热电比 热电联产 变工况 盈利能力 运行模式 热电分配

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不同运行策略下燃气轮机联合循环变工况热经济性能分析 被引量：6

4

作者 王振 段立强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第14期4912-4922,共11页

燃气轮机联合循环发电已成为当前火力发电的主要发展方向之一。基于热经济学结构理论建立了燃气轮机联合循环成本模型,分析不同燃机运行策略对燃气轮机联合循环机组单位产品热经济学成本的影响,并引入评价指标对燃气轮机联合循环进行技... 燃气轮机联合循环发电已成为当前火力发电的主要发展方向之一。基于热经济学结构理论建立了燃气轮机联合循环成本模型,分析不同燃机运行策略对燃气轮机联合循环机组单位产品热经济学成本的影响,并引入评价指标对燃气轮机联合循环进行技术经济性分析。分析了天然气价格和非能源成本对各组件的单位产品热经济学成本的影响。结果表明,调节燃机运行策略可以降低机组的单位产品热经济学成本。通过分析各个组件的性能评价指标值,结果表明,对于压气机和蒸汽轮机,减少投资成本是主要改进方向,对于燃烧室通过提高燃烧室的燃烧效率,减少燃料化学能与烟气热能转换损失来降低由于不可逆损失引起的负熵成本。通过灵敏度分析,结果表明,天然气价格的变化对燃烧室的单位热经济学成本影响最大,而非能量成本对压气机,燃气透平和蒸汽轮机的单位热经济学成本影响最大。 展开更多

关键词 燃气轮机联合循环 热经济学结构理论 单位热经济学成本 燃机运行策略

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烟气再循环联合循环中燃气轮机温度控制方案 被引量：5

5

作者 李柯颖 陈鲲 +3 位作者 江泽鹏 李超 郭孝国 张士杰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1156-1166,共11页

在部分负荷工况下,采用余热锅炉排气再循环与压气机进口导叶调节联合应用(EGR-IGVC)策略,可有效改善燃气轮机联合循环性能.但此策略若配合联合循环电站部分负荷工况中燃气轮机常采用的等T3(透平入口温度)-T4_(m)(透平排气温度最大允许值... 在部分负荷工况下,采用余热锅炉排气再循环与压气机进口导叶调节联合应用(EGR-IGVC)策略,可有效改善燃气轮机联合循环性能.但此策略若配合联合循环电站部分负荷工况中燃气轮机常采用的等T3(透平入口温度)-T4_(m)(透平排气温度最大允许值)温控方案,在较低负荷下会造成较大的底循环[火用]损失,底循环做功能力下降明显.提出了一种更适用于EGR-IGVC策略的等T3-T4_(m)-T4_(d)(透平排气温度设计值)温控方案,以PG9351FA型燃气轮机联合循环为研究对象,采用能量与[火用]分析方法,对比研究了EGR-IGVC策略配合两种温控方案时的联合循环部分负荷性能.研究结果表明,当环境温度为15℃,部分负荷率在80%负荷以上时,EGR-IGVC策略配合等T3-T4_(m)方案效果仍为最佳;在30%~80%负荷时,与配合等T3-T4_(m)方案相比,EGR-IGVC策略配合等T3-T4_(m)-T4_(d)方案可使燃气轮机效率提高0.15~0.47个百分点,余热锅炉[火用]损失减少0.51%(2.15 MW)以上.研究亦表明,当环境温度在0~40℃间变化时,采用等T3-T4_(m)-T4_(d)方案总能获得更高的联合循环效率,且随环境温度上升,部分负荷效率增幅更为明显. 展开更多

关键词 燃气轮机联合循环 烟气再循环 压气机进口导叶 能量与[火用]分析 部分负荷

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风-光-氢-燃气轮机一体化氢电耦合系统容量配置优化 被引量：8

6

作者 李永毅 王子晗 +4 位作者 张磊 雷彤彤 梁颖琦 张国强 许诚 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期489-501,I0008,共14页

可再生能源的大规模并网给电网的灵活性提出了更高的要求,高可再生能源渗透率下的弃风弃光问题凸显。该文提出一种基于“电-氢”双向耦合的风-光-氢-燃气轮机一体化氢电耦合系统,使用数据驱动方法建立掺氢燃气轮机联合循环部分工况模型... 可再生能源的大规模并网给电网的灵活性提出了更高的要求,高可再生能源渗透率下的弃风弃光问题凸显。该文提出一种基于“电-氢”双向耦合的风-光-氢-燃气轮机一体化氢电耦合系统,使用数据驱动方法建立掺氢燃气轮机联合循环部分工况模型,并融合风力发电机、光伏电池板和电解槽的机理模型建立系统全工况模型,构建系统运行调控策略,并建立基于NSGA-Ⅱ算法的多目标容量配置优化模型。获得了典型环境参数和负荷需求下以年利润最大、CO_(2)排放量最低为目标的Pareto最优解集。结果表明:CO_(2)排放量可降低至396 g/(kW·h),缺电率最低为0.0045,弃电率最低为0.0105;相比于光伏,提高风电装机容量更有利于降低CO_(2)排放,在风电装机容量达到72.89 MW时,CO_(2)排放量达到最低的94.83万t/年;追求低CO_(2)排放将导致经济效益恶化,而过度追求经济效益则不利于系统供电的可靠性,经济效益最高的配置方案年利润为3586万元,功率供应缺失率达到0.1049。提出的风-光-氢-燃气轮机一体化系统,可有效消纳可再生能源,降低CO_(2)排放,提高供电可靠性。 展开更多

关键词 氢电耦合 氢储能 掺氢燃气轮机 燃气轮机联合循环 容量配置优化

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基于MOPSO算法的风光氢燃气轮机互补系统优化研究

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作者 王亚平 王雨田 +2 位作者 李永毅 王子晗 张磊 《热力发电》 北大核心 2025年第1期35-45,共11页

为满足高比例可再生能源对电网调节能力提升的迫切需求,解决荷源不平衡问题,针对风光氢燃气轮机互补系统的优化配置方法进行了研究。构建了考虑启停和掺氢燃烧的燃气轮机联合循环机组数据驱动模型和光伏、风机与电解槽理论模型,提出了... 为满足高比例可再生能源对电网调节能力提升的迫切需求,解决荷源不平衡问题,针对风光氢燃气轮机互补系统的优化配置方法进行了研究。构建了考虑启停和掺氢燃烧的燃气轮机联合循环机组数据驱动模型和光伏、风机与电解槽理论模型,提出了互补系统能量分配策略,基于多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法建立了系统容量配置优化模型。以平准化度电成本A、荷源偏差和年碳排放量为优化目标,对互补系统进行了容量配置优化。结果表明,在选取气象数据和负荷数据下,系统配备风机85.28 MW、光伏108.69 MW、电解槽78.02 MW、储氢罐139302 m^(3)时,全年运行最高可实现碳减排6%,荷源偏差仅0.02%,验证了由电解槽-燃气轮组成的系统架构能够有效解决电网荷源偏差问题。 展开更多

关键词 燃气轮机联合循环 氢燃气轮机 氢电转化 可再生能源消纳 多目标粒子群优化

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用燃气轮机尾气加热工艺炉进料的新流程及优化设计

8

作者 陆志颖 李国庆 曾文钦 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1138-1148,共11页

提出了燃气轮机尾气先加热邻近工艺炉进料,再送余热锅炉发生蒸汽的新流程。与原来燃气轮机尾气直接进入余热锅炉发生蒸汽的流程相比,虽然余热锅炉产汽有所减少,但工艺加热炉却节省了等热值的燃料,因燃料能级远高于蒸汽,故尾气能量借助... 提出了燃气轮机尾气先加热邻近工艺炉进料,再送余热锅炉发生蒸汽的新流程。与原来燃气轮机尾气直接进入余热锅炉发生蒸汽的流程相比,虽然余热锅炉产汽有所减少,但工艺加热炉却节省了等热值的燃料,因燃料能级远高于蒸汽,故尾气能量借助跨单元热集成实现了升级利用。建立了新流程的机理模型,并基于模型实施了新流程优化设计。设计变量是新增尾气换热器面积和尾气换后温度,设计目标是系统增益最大+过程[火用]损最小,最优化计算工具采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)。某炼油厂100 MW热电站与5.0 Mt/a原油蒸馏装置常压炉的热集成表明,常压炉燃料消耗减少4404 kg/h、系统增益1.263×10^7 CNY/a、过程[火用]损减少10.98%,说明新流程是可行的,可实现系统收益和热力学特征双进步。 展开更多

关键词 燃气轮机联合循环 加热炉 流程 [火用]损 遗传算法

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燃气-蒸汽联合循环技术在钢铁企业中的应用 被引量：1

9

作者 王强 《冶金能源》 2014年第1期41-43,55,共4页

针对目前钢铁企业生产过程剩余大量煤气的实际情况,对燃气-蒸汽联合循环发电(CCPP)机组的技术特点、使用条件以及在钢铁企业中的应用情况进行了论述,通过比较,CCPP方案无论经济效益和环境效益都是钢铁企业剩余煤气利用的最佳途径。

关键词 燃气轮机-蒸汽轮机联合循环发电 高炉煤气供给系统 燃气轮机 余热锅炉 蒸汽轮机

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燃机余热利用的超临界二氧化碳循环发电系统 被引量：4

10

作者 董爱华 《汽轮机技术》 北大核心 2018年第4期251-254,275,共5页

结合超临界二氧化碳物性分析、工质在主设备工作过程,讨论了主设备中工质的基本状态。根据燃机余热烟气特点,建立了余热利用的超临界二氧化碳循环发电计算程序,分析了简单循环、再压缩循环、复合简单循环、复合再压缩-简单循环4种循环... 结合超临界二氧化碳物性分析、工质在主设备工作过程,讨论了主设备中工质的基本状态。根据燃机余热烟气特点,建立了余热利用的超临界二氧化碳循环发电计算程序,分析了简单循环、再压缩循环、复合简单循环、复合再压缩-简单循环4种循环布置下的系统稳态参数、效率以及净输出功。研究表明:透平入口工质压力越高,透平出口工质的温度越低,工质携带热量的利用越充分;压缩机入口温度应尽量接近临界点(31.1℃)、压力需稍高于临界点(7.4 MPa),可保证压缩机出口温度较低、工作状态稳定、单位工质流量的功耗小。随热源最低温度的下降,系统所获得净功以及实际效率均能得到一定的提升,通过叠加方式实现的烟气分级利用可以显著提高燃机余热利用的超临界二氧化碳循环系统效率和净功。 展开更多

关键词 燃气轮机联合循环 超临界二氧化碳 布雷顿循环 系统效率

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燃料电池发电的电站应用 被引量：8

11

作者 顾继先 《电网与清洁能源》 2013年第4期96-99,共4页

燃料电池作为一种高效稳定的分布式清洁能源,其发电技术在电站领域的应用备受关注,而国内燃料电池电站尚在起步阶段,因此对这一领域的研究和实践经验具有重要意义。基于韩国燃气轮机联合循环电站中燃料电池发电项目的实施,介绍了燃料电... 燃料电池作为一种高效稳定的分布式清洁能源,其发电技术在电站领域的应用备受关注,而国内燃料电池电站尚在起步阶段,因此对这一领域的研究和实践经验具有重要意义。基于韩国燃气轮机联合循环电站中燃料电池发电项目的实施,介绍了燃料电池的选型,并通过模拟运行确定了最佳余热回收方案。MCFC燃料电池额定发电效率为47%,余热回收后效率提高3.5%。这些经验将对国内未来燃料电池电站的建设起到参考和借鉴意义。 展开更多

关键词 MCFC燃料电池 燃气轮机联合循环 余热回收 发电效率 燃料利用率

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太阳能联产系统自抗扰功率协调控制 被引量：4

12

作者 杨挺 唐子慧 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期92-101,共10页

太阳能联产(ISCC)系统以太阳能热发电作为主要模块,同时匹配燃气轮机联合循环以实现系统稳定运行。但由于ISCC系统中2种不同发电设备的响应速度不同,导致系统需求侧快速变化难以同步及时响应,且系统电-热负荷需求的波动性及太阳辐射的... 太阳能联产(ISCC)系统以太阳能热发电作为主要模块,同时匹配燃气轮机联合循环以实现系统稳定运行。但由于ISCC系统中2种不同发电设备的响应速度不同,导致系统需求侧快速变化难以同步及时响应,且系统电-热负荷需求的波动性及太阳辐射的随机变化性也将影响系统稳定运行。为此,建立了ISCC系统数学模型,并通过惯性功率补偿方法弥补2个发电子系统之间的响应速度差异。然后,对作用于系统的电-热负荷需求波动(内扰动)和太阳辐射的随机变化(外扰动)等不确定影响因素进行自抗扰控制,实现系统电功率和热功率的平稳输出。最后,基于美国国家可再生能源实验室卫星气象数据,对100 MW的ISCC系统进行了负荷波动、太阳辐射扰动等多场景仿真,验证了所提控制方法及功率补偿策略的优异性与可行性。 展开更多

关键词 太阳能联产系统 燃气轮机联合循环 太阳能热发电 自抗扰控制 惯性功率补偿 功率协调控制

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燃用化石燃料的发电设备CO_2排放矩阵计算方法研究 被引量：1

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作者 梁娟 曾闳 周一工 《锅炉技术》 北大核心 2016年第3期17-20,共4页

对燃煤机组和燃气轮机联合循环机组在发电过程中产生的CO_2进行矩阵计算方法研究,列出上海电气主要产品排放的数量,推算出60年来生产的发电设备运行时的排放总量。并得知,单位电量排放的CO_2在经过多年连续急速下降后已经趋于平稳,若要... 对燃煤机组和燃气轮机联合循环机组在发电过程中产生的CO_2进行矩阵计算方法研究,列出上海电气主要产品排放的数量,推算出60年来生产的发电设备运行时的排放总量。并得知,单位电量排放的CO_2在经过多年连续急速下降后已经趋于平稳,若要进一步减少排放,必须进行深度的产品结构调整,燃用低碳燃料,发展可再生能源的发电产业。 展开更多

关键词 发电设备 CO2排放 燃煤机组 燃气轮机联合循环机组 矩阵计算方法

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中南电力设计院简介

14

《理论月刊》 CSSCI 1994年第10期49-49,共1页

中南电力设计院简介中南电力设计院创建于一九五匹年十一目，是中华人民共和国电力工业部更困ｆ大型围力设计院，具有甲级勘察设计证书、甲级环确影响评价证书和甲级工程怎承＠Ｚ据证书例勘察设计草位。一九九三年获全国勘测设计综合实... 中南电力设计院简介中南电力设计院创建于一九五匹年十一目，是中华人民共和国电力工业部更困ｆ大型围力设计院，具有甲级勘察设计证书、甲级环确影响评价证书和甲级工程怎承＠Ｚ据证书例勘察设计草位。一九九三年获全国勘测设计综合实力自强第２０８，获湖北５＿文明单位... 展开更多

关键词 中南电力设计院 燃气轮机联合循环发电 勘察设计 科学技术进步奖 电力勘测设计 优秀设计 计算机软件开发 影响评价 原子能电站 航空测量

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