评估燃气轮机联合循环机组检修前后效率变化的方法及装置
技术领域
本发明涉及燃气联合循环发电技术领域，更具体涉及评估燃气轮机联合循环组检修前后效率变化的方法及装置。
背景技术
燃气轮机联合循环组，又称为燃气—蒸汽联合循环机组，是指通过燃烧可燃气体或液体，将燃气轮机和蒸汽轮机组合起来的一种发电方式，主要由燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机三部分构成，其优势在于发电效率高。火电机组在经过一段时间运行后，需要进行技改或检修，以保持机组相对较高的发电效率，并通过热力试验对比技改或检修前后热耗率，以评估其技改或检修质量。若燃气轮机联合循环机组仅对燃气轮机进行技改或检修，为了评估联合循环机组效率在检修前后的变化情况，则要考虑在不同试验边界条件(主要指空气温度、空气压力、循环冷却水流量和循环冷却水温度)下，对余热锅炉和蒸汽轮机性能的影响。
现有技术的处理方式有三种：1)检修前后热力试验边界条件相同。该方法需要等待各项边界条件相同后，再开展热力试验，在实际试验中很难或基本不可能达到。2)利用修正曲线。利用设备厂家提供的大量修正曲线，修正检修前后余热锅炉和蒸汽轮机效率，但很多电厂均无足够数量和相应质量的修正曲线。3)热力热平衡方法。利用余热锅炉和蒸汽轮机热平衡原理不断迭代计算，直至修正至检修前试验边界条件下燃气轮机联合循环机组的热耗率。但该方法过程及其复杂，且需试验人员有很强的理论基础，因此不易推广。综上，现有技术的评估联合循环机组效率在检修前后的变化情况的方法在实际应用中操作复杂，难以推广。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种简单易推广的评估燃气轮机联合循环组检修前后效率变化的方法及装置。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：评估燃气轮机联合循环组检修前后效率变化的方法，所述方法包括：
步骤一：获取检修前联合循环机组效率；
步骤二：获取检修前余热利用效率；
步骤三：根据检修前余热利用效率反向推导获取检修后蒸汽轮机发电机功率；
步骤四：获取检修后联合循环机组效率；
步骤五：比较燃气轮机联合循环组检修前后效率变化，对燃气轮机进行技改或检修。
本发明利用闭式系统原理，将余热锅炉和蒸汽轮机系统划分在一个闭式系统中，并定义该闭式系统的作用为燃气轮机的余热利用。在检修前试验中，确定出该闭式系统余热利用效率，在检修后试验中利用该余热利用效率计算出蒸汽轮机发电机功率，从而撇开检修前后试验中余热锅炉和蒸汽轮机边界条件不同的影响，实现燃气轮机联合循环机组检修前后性能对比，简单易推广。
优选的，所述步骤一包括：利用公式
优选的，所述步骤二包括：利用公式
优选的，所述步骤三包括：根据检修前余热利用效率反向推导获取检修后蒸汽轮机发电机功率WT2＝(QG2-WG2)×ηGB1，其中，WT2为检修后试验中蒸汽轮机发电机功率；QG2为检修后试验中燃气轮机燃气热量；WG2为检修后试验中燃气轮机发电机功率。
优选的，所述步骤四包括：利用公式
本发明还提供评估燃气轮机联合循环组检修前后效率变化的装置，所述装置包括：
检修前联合循环机组效率获取模块，用于获取检修前联合循环机组效率；
检修前余热利用效率获取模块，用于获取检修前余热利用效率；
检修后蒸汽轮机发电机功率获取模块，用于根据检修前余热利用效率反向推导获取检修后蒸汽轮机发电机功率；
检修后联合循环机组效率获取模块，用于获取检修后联合循环机组效率；
比较模块，用于比较燃气轮机联合循环组检修前后效率变化，对燃气轮机进行技改或检修。
优选的，所述检修前联合循环机组效率获取模块还用于：利用公式
优选的，所述检修前余热利用效率获取模块还用于：利用公式
优选的，所述检修后蒸汽轮机发电机功率获取模块还用于：根据检修前余热利用效率反向推导获取检修后蒸汽轮机发电机功率WT2＝(QG2-WG2)×ηGB1，其中，WT2为检修后试验中蒸汽轮机发电机功率；QG2为检修后试验中燃气轮机燃气热量；WG2为检修后试验中燃气轮机发电机功率。
优选的，所述检修后联合循环机组效率获取模块还用于：利用公式
本发明的优点在于：本发明利用闭式系统原理，将余热锅炉和蒸汽轮机系统划分在一个闭式系统中，并定义该闭式系统的作用为燃气轮机的余热利用。在检修前试验中，确定出该闭式系统余热利用效率，在检修后试验中利用该余热利用效率计算出蒸汽轮机发电机功率，从而撇开检修前后试验中余热锅炉和蒸汽轮机边界条件不同的影响，实现燃气轮机联合循环机组检修前后性能对比，简单易推广。
附图说明
图1为本发明实施例所公开的评估燃气轮机联合循环组检修前后效率变化的方法的流程图；
图2为本发明实施例所公开的评估燃气轮机联合循环组检修前后效率变化的方法中燃气蒸汽联合循环机组运行原理图；
图3为本发明实施例所公开的评估燃气轮机联合循环组检修前后效率变化的方法中将余热锅炉和蒸汽轮机系统划分在一个闭式系统的运行原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，评估燃气轮机联合循环组检修前后效率变化的方法，所述方法包括：
步骤S1：获取检修前联合循环机组效率；具体过程为：如图2所示为燃气蒸汽联合循环机组运行原理图，燃气轮机排出的高温气体经余热锅炉再经过蒸汽轮机，燃气轮机联合循环机组在检修前开展性能试验，利用公式
步骤S2：获取检修前余热利用效率；具体过程为：如图3所示，利用闭式系统原理，将余热锅炉和蒸汽轮机系统划分在一个闭式系统中，并定义该闭式系统的作用为燃气轮机的余热利用，于是利用公式
步骤S3：根据检修前余热利用效率反向推导获取检修后蒸汽轮机发电机功率；具体过程为：由于要对比燃气轮机检修前后联合循环机组效率变化，因此为排除检修前后不同试验边界条件对余热锅炉和蒸汽轮机效率的影响，根据检修前余热利用效率反向推导获取检修后蒸汽轮机发电机功率WT2＝(QG2-WG2)×ηGB1，其中，WT2为检修后试验中蒸汽轮机发电机功率，该数据通过电厂DCS数据库取得；QG2为检修后试验中燃气轮机燃气热量；WG2为检修后试验中燃气轮机发电机功率，该数据通过电厂DCS数据库取得。
步骤S4：获取检修后联合循环机组效率；具体过程为：利用公式
步骤S5：比较燃气轮机联合循环组检修前后效率变化，即比较ηGBT1和ηGBT2大小，对燃气轮机进行技改或检修。
需要说明的是，仅对燃气轮机进行技改或检修，直接在检修前后分别检测燃气轮机发电机功率，燃气轮机发电机功率比上燃气轮机输入的热量值就得出效率，检修前后的效率直接得到，不需要后面的余热利用闭式系统，但是这属于单独的比较燃气轮机效率，本发明的目的是对比联合循环机组检修前后的效率，并不是单独比较燃气轮机效率。联合循环是由燃气轮机+余热锅炉+蒸汽轮机组成，而检修前后联合循环机组性能试验的边界条件(包括空气温度、空气压力、循环冷却水流量和循环冷却水温度)不同，导致余热锅炉和蒸汽轮机效率不同，所以需要通过本发明的方法撇开检修前后试验中余热锅炉和蒸汽轮机边界条件不同的影响，实现燃气轮机联合循环机组检修前后性能对比。
本发明提供的评估燃气轮机联合循环组检修前后效率变化的方法，利用闭式系统原理，将余热锅炉和蒸汽轮机系统划分在一个闭式系统中，并定义该闭式系统的作用为燃气轮机的余热利用。在检修前试验中，确定出该闭式系统余热利用效率，在检修后试验中利用该余热利用效率计算出蒸汽轮机发电机功率，从而撇开检修前后试验中余热锅炉和蒸汽轮机边界条件不同的影响，实现燃气轮机联合循环机组检修前后性能对比，简单易推广。
实施例2
与本发明实施例1相对应的，本发明实施例2还提供评估燃气轮机联合循环组检修前后效率变化的装置，所述装置包括：
检修前联合循环机组效率获取模块，用于获取检修前联合循环机组效率；
检修前余热利用效率获取模块，用于获取检修前余热利用效率；
检修后蒸汽轮机发电机功率获取模块，用于根据检修前余热利用效率反向推导获取检修后蒸汽轮机发电机功率；
检修后联合循环机组效率获取模块，用于获取检修后联合循环机组效率；
比较模块，用于比较燃气轮机联合循环组检修前后效率变化，对燃气轮机进行技改或检修。
具体的，所述检修前联合循环机组效率获取模块还用于：利用公式
具体的，所述检修前余热利用效率获取模块还用于：利用公式
具体的，所述检修后蒸汽轮机发电机功率获取模块还用于：根据检修前余热利用效率反向推导获取检修后蒸汽轮机发电机功率WT2＝(QG2-WG2)×ηGB1，其中，WT2为检修后试验中蒸汽轮机发电机功率；QG2为检修后试验中燃气轮机燃气热量；WG2为检修后试验中燃气轮机发电机功率。
具体的，所述检修后联合循环机组效率获取模块还用于：利用公式
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
