重型燃气轮机智能控制与运行优化关键技术研究项目
一、项目背景及意义
随着能源需求的增长和环境保护的要求，重型燃气轮机作为一种高效、清洁的能源转
换设备，受到了广泛关注。传统的燃气轮机控制系统存在着效率低、运行不稳定等问题，
限制了其在能源领域的广泛应用。为了提高重型燃气轮机的性能和运行稳定性，本项目旨
在开展重型燃气轮机智能控制与运行优化关键技术研究，以推动相关技术的创新与发展。
二、项目内容及研究目标
1. 智能控制技术研究：利用人工智能、大数据分析等技术，对重型燃气轮机的运行
状况进行实时监测与分析，实现智能化控制，提高系统的响应速度和稳定性。
2. 运行优化技术研究：通过优化燃气轮机的气动设计、燃烧控制、燃气组分控制等
方面的技术手段，提高系统的热效率和经济性，降低运行成本。
3. 故障诊断与预测技术研究：建立重型燃气轮机的故障诊断与预测模型，通过对运
行数据的监测与分析，实现对故障的提前预警和精准诊断，提高设备的可靠性和安全性。
三、关键技术及方法
1. 人工智能技术：包括机器学习、深度学习等技术，用于实现重型燃气轮机的智能
控制和运行优化。
2. 大数据分析技术：应用大数据技术对重型燃气轮机的运行数据进行分析，挖掘隐
藏在数据中的规律和信息。
3. 数值模拟技术：通过数值模拟手段对重型燃气轮机的气动特性、燃烧过程等进行
模拟分析，为优化设计提供依据。
4. 状态监测技术：利用传感器、实时监测装置等技术手段对燃气轮机的运行状态进
行实时监测与数据采集。
四、预期成果及应用前景
1. 针对重型燃气轮机智能控制与运行优化的关键技术进行深入研究，形成一批具有
自主知识产权的核心技术和成果。
2. 通过实验验证和工程应用，将项目成果转化为具有市场竞争力的产品和解决方案，推动我国重型燃气轮机产业的发展。
3. 在能源、电力、化工等领域推广应用，提高重型燃气轮机的性能和运行稳定性，有效促进我国节能减排和绿色发展。
五、项目实施计划及保障措施
1. 研究团队：组建跨学科的研究团队，包括工程师、科研人员和技术专家，共同开展项目研究。
2. 实验设施：建立符合实际工程需求的实验平台，进行真实场景下的验证和试验研究。
3. 资金支持：充分利用政府支持和企业合作资金，保障项目的顺利开展和有效实施。
六、结语
本项目旨在通过重型燃气轮机智能控制与运行优化关键技术的研究，提高重型燃气轮机的性能和运行稳定性，促进能源行业的技术创新与发展，为我国工业和经济的可持续发展做出贡献。希望能得到相关部门和企业的支持与合作，共同推动项目的实施与成果应用。
附件： 中国华电集团公司科技项目 技术方案 项目名称：9F燃机联合循环控制系统优化 申请单位：杭州华电半山发电有限公司 起止时间：2007年4月－2008年4月 项目负责人:李勇辉 通信地址: 浙江省杭州市拱北拱康路200号 邮政编码：310015 联系电话：（0571）85272105 传真：（0571）85272104 申请日期：2006年11月
《9F燃机联合循环控制系统优化》 技术方案 一、目的和意义 燃气轮机机组数量在我国呈快速发展的趋势，华电集团公司内部已安装近10套9FA 级燃机机组。根据GE的初始设计，联合循环燃机主机岛部分的燃机和汽机由MARK VI 控制，可实现自启停功能；但HRSG及辅助系统在第三方DCS侧控制，二控制系统间协调性待完善，特别在开停机过程中运行人员手动干预点过多，不但影响启停速度，而且增加了出现误操作的可能。 从目前各燃机电厂运行情况看，机组运行方式有一定共性： 1．燃机主要作为调峰机组，负荷变化大，运行工况不稳定； 2．受天然气气量和电网影响，机组大部分时间无法满负荷运行；GE提供的控制方式特别是汽轮机和HRSG的控制都是针对机组长期运行于基本负荷来设计的，因此原有控制方式不能很好的适应现有的运行方式； 3．机组日开夜停；如果不缩短机组启停时间，势必影响发电企业的经济性。所以进行燃机联合循环机组控制系统优化的研究是必要而且迫切的。 本项目将在在理论计算的基础上综合考虑现场数据，结合GE公司资料、国外参考文献，并在有条件的情况下进行必要的试验，项目先期完成辅机系统的小顺控，然后完善MK6与DCS的控制逻辑，增加控制系统之间的联系信号，构架全站大顺控，最终实现燃机一键（或分几个步骤）自动启停，提高启停机的速度和安全性，规范操作，实现自动控制系统的优化。 本项目虽以半山电厂的三套9FA燃机单轴联合循环机组为主要研究对象，但是，其研究成果不仅可以应用于其它9FA单轴联合循环机组，同时对其它9FA级多轴GTCC机组以及其他同类型的机组也有一定的指导意义。 二、国内外研究水平综述 伴随着“F"级新一代燃气轮机发电机组的相继投产，GE的MARK VI燃机控制系统也在我国的燃机电厂中得到了逐步的应用。GE公司的燃气轮机控制技术以及相应的控制
燃气轮机技术的研究与发展 燃气轮机是一种使用燃料燃烧产生高压气体，并通过高速旋转的轮叶驱动发电机发电的技术。它具有高效、快速响应、环保、灵活等特点，在能源领域得到了广泛应用。本文将从燃气轮机技术的概述、研究现状与发展趋势、以及电力市场和环保法规等方面进行探讨。 一、燃气轮机技术概述 燃气轮机技术是利用燃料燃烧产生高温高压气体，推动轮叶高速旋转，最终带动发电机发电的一种技术。与传统的蒸汽动力发电相比，燃气轮机发电系统具有以下优点： 1. 高效节能：燃气轮机发电系统的能量使用效率高于50%，而蒸汽发电只有35%左右。 2. 灵活性：燃气轮机发电系统只需要数分钟便可以从停机状态启动并达到额定功率，可以灵活地适应不同的负荷需求。 3. 快速响应：燃气轮机发电系统的响应速度非常快，可以在数十秒内达到额定功率。 4. 环保：燃气轮机发电系统的排放物中，低NOx和低CO2是当前环保要求下最为重要的指标，而燃气轮机的排放水平在这些指标方面表现非常优异。
二、燃气轮机技术研究现状与发展趋势 燃气轮机技术在近年来的发展中，主要集中在以下几个方面： 1. 提高效率：研究人员通过改进燃烧室的结构、优化轮叶叶片的设计、增加回收废气能量等方式，提高燃气轮机的发电效率。 2. 减少排放：为了满足环保的要求，研究人员在燃气轮机内加装了各种排放控制设施，比如低NOx燃烧室、SCR和SNCR排放控制装置等，以减少有害物质的排放。 3. 提高可靠性：研究人员通过开发新的材料、提高制造工艺、强化维护保养等方式，提高了燃气轮机的可靠性和可维护性。 未来，燃气轮机技术的发展趋势主要包括以下几个方向： 1. 智能化：燃气轮机相比传统的机械式发电设备，其运维过程需要更多的计算机控制和数据统计分析，未来的发展将会更加注重智能化。 2. 多能源共存：未来燃气轮机的应用将会更加广泛，包括使用氢燃料、生物质燃料、燃气等多种能源， 3. 多元化应用：除传统的燃气轮机发电外，还将应用于热电联供、航空发动机、海上钻井平台等领域。 三、电力市场和环保法规
重型燃气轮机现状与发展展望研究 【摘要】重型燃气轮机在国内国外都有所涉猎，并且国内外都在加强对与重 型燃气轮机的研究和分析。这些年以来燃气轮机的技术水平正在不断更新、发展 和完善，这都极大提升了当前的生产效率和生产质量。但是时代在不断的进步， 经济在不断的发展，科技在不断的创新，在此背景之下，我们应该结合重型燃气 轮机的现实状况，对其未来发展情况进行展望研究和分析，本文也依据此开展探索，希望能为相关工作人员技术研发人员带来思考和启发。 【关键词】重型燃气轮机；研究现状；发展趋势 【引言】燃气轮机属于一种精密度较高的仪器设备，它借助于高速旋转热力 叶轮，将其中的热量不断由设备压缩、加热、膨胀、放热，然后再通过其他的辅 助装备形成最终所需要的产品，目前围绕着重型燃气轮机的研究和分析，越来越多，未来如何才能提升其生产效率生产质量，降低其能耗，真正提高能源利用率 成为了主要的研究方向。 一、重型燃气轮机技术发展概要 重型燃气轮机，在20世纪50年代初就已经被生产出来，并且很多地方已经 运用于实际的电力工业生产之中，由于重型燃气轮机具有其独特的容量小效率低 的特点，因此在当时的电力系统中主要被用作紧急备用电源以及调峰期时使用。 20世纪60年代，欧美国家发生过一次解裂大事故，也正是因为那一次事故，大 家认识到了，每一个电厂都应该配备有一定数量的燃气轮机发动机组，这样可以 有效的规避风险，可以在出现风险时将危害以及灾难发生情况降到最低。20世纪80年代之后，我国有关于重型燃气轮机的研究也在进一步的深入发展，迅速发展，相关的科学技术也在不断的进步和提高。我国燃气轮机发电技术的发展整体起步 并不晚，20世纪50年代就已经研制出了最新开始的燃气轮机，60年代至70年 代初，我国的哈尔滨厂、东方厂就开始自主研发重型燃气轮机，当时与世界先进 水平的差距还不大。但是后续由于国家的相关政策调整，国家对于能源的垄断程
重型燃气轮机智能控制与运行优化关键技术研究项目 一、项目背景及意义 随着能源需求的增长和环境保护的要求，重型燃气轮机作为一种高效、清洁的能源转 换设备，受到了广泛关注。传统的燃气轮机控制系统存在着效率低、运行不稳定等问题， 限制了其在能源领域的广泛应用。为了提高重型燃气轮机的性能和运行稳定性，本项目旨 在开展重型燃气轮机智能控制与运行优化关键技术研究，以推动相关技术的创新与发展。 二、项目内容及研究目标 1. 智能控制技术研究：利用人工智能、大数据分析等技术，对重型燃气轮机的运行 状况进行实时监测与分析，实现智能化控制，提高系统的响应速度和稳定性。 2. 运行优化技术研究：通过优化燃气轮机的气动设计、燃烧控制、燃气组分控制等 方面的技术手段，提高系统的热效率和经济性，降低运行成本。 3. 故障诊断与预测技术研究：建立重型燃气轮机的故障诊断与预测模型，通过对运 行数据的监测与分析，实现对故障的提前预警和精准诊断，提高设备的可靠性和安全性。 三、关键技术及方法 1. 人工智能技术：包括机器学习、深度学习等技术，用于实现重型燃气轮机的智能 控制和运行优化。 2. 大数据分析技术：应用大数据技术对重型燃气轮机的运行数据进行分析，挖掘隐 藏在数据中的规律和信息。 3. 数值模拟技术：通过数值模拟手段对重型燃气轮机的气动特性、燃烧过程等进行 模拟分析，为优化设计提供依据。 4. 状态监测技术：利用传感器、实时监测装置等技术手段对燃气轮机的运行状态进 行实时监测与数据采集。 四、预期成果及应用前景 1. 针对重型燃气轮机智能控制与运行优化的关键技术进行深入研究，形成一批具有 自主知识产权的核心技术和成果。 2. 通过实验验证和工程应用，将项目成果转化为具有市场竞争力的产品和解决方案，推动我国重型燃气轮机产业的发展。
燃气轮机发电系统优化运行控制策略 燃气轮机发电系统是当前许多电力企业采用的一种先进的电力机械设备，其以 天然气、石油等为燃料，经过内燃引擎进行能量转换来提供电力。在发电过程中，燃气轮机发电系统的优化运行控制策略显得尤为重要，需要在保证效率的同时保障发电系统的稳定运行，下面，我们将从燃气轮机发电系统的优化目标、优化手段、运行控制策略以及优化的效益四个方面对其进行分析。 一、燃气轮机发电系统的优化目标 燃气轮机发电系统的优化目标主要包括以下几个方面： 1.提高发电效率：燃气轮机发电系统的发电效率主要受到燃气进气温度、压力、燃烧稳定性以及旋转部件的转速等因素的影响，通过对这些因素进行控制，可以有效提高系统的发电效率，减少燃料消耗。 2.保障系统的稳定性：在发电过程中，燃气轮机发电系统的稳定性尤为重要， 需要通过控制系统的进气量、排气量、燃料消耗量等参数来保证系统的平稳运行，避免因外部环境和负载变化等因素影响系统的稳定性。 3.降低维护成本：对于燃气轮机发电系统而言，其维护成本相对较高，需要定 期进行保养和维修，通过对系统进行有效的优化运行控制，不仅可以降低发生故障的概率，还可以降低系统的维护成本。 二、燃气轮机发电系统的优化手段 在燃气轮机发电系统的优化过程中，需要采用一系列有效的手段来实现自身的 优化，在这里，我们将从燃气轮机的运行方式、燃气轮机的进气系统和排气系统以及燃料的优化使用这三个方面进行阐述。 1.燃气轮机的运行方式
燃气轮机的运行方式主要包括基础负荷运行、调峰运行、启停运行、备用运行 等多种方式，通过合理的选择和切换配合，可以实现对系统的优化运行控制，减少燃料消耗，降低维护成本，提高系统的效率和稳定性。 2.燃气轮机的进气系统和排气系统 在燃气轮机的进气系统和排气系统中，需要对系统的进气流量、进气压力进行 控制，确保燃气轮机系统的正常供氧和排气，从而保障系统的平稳运行。 3.燃料的优化使用 对于燃气轮机发电系统而言，燃料的合理使用也是优化过程中的重要因素之一。可以通过对燃料的预处理和储存来保障其质量和热值，同时，通过优化供气方式和供气压力等参数，减少燃料消耗，提高系统的运行效率。 三、燃气轮机发电系统的运行控制策略 燃气轮机发电系统的运行控制策略主要包括以下几种形式： 1.控制系统的运行模式：通过选择不同的运行模式，如基础负荷运行、调峰运 行等，可以优化系统的运行效率和稳定性。 2.控制燃气轮机的负荷变化：通过对燃气轮机负荷的有效控制，实现系统的平 稳运行，降低燃料消耗。 3.控制进气和排气流量：对燃气轮机的进气和排气流量进行控制，保障系统的 正常运行和能源的正常供给。 4.控制燃料消耗量：通过对燃料消耗量的控制，实现燃料的合理使用，降低维 护成本和燃气轮机的损耗率。 四、优化后的效益 通过燃气轮机发电系统的优化运行控制策略，可以达到以下效益：
燃气轮机性能参数计算与优化燃气轮机是一种常见的能源转换设备，被广泛应用于发电、航空、 船舶和工业等领域。对于燃气轮机的性能参数计算与优化，可以帮助 提高其工作效率和可靠性。本文将介绍燃气轮机性能参数的计算方法，并探讨如何通过优化来提高其性能。 一、燃气轮机性能参数的计算方法 1. 基本性能参数计算 燃气轮机的基本性能参数包括额定功率、热效率、机械效率、运行 特性等。其中，额定功率可以通过测量轴功率和功率转换效率来计算。热效率可以通过燃气轮机的进气温度、出口温度、进口压力和出口压 力等参数来计算。机械效率可以通过测量轴功率和热输入功率的比值 来计算。运行特性包括负载响应特性、燃气轮机的启动时间、停机时 间等。 2. 气流参数计算 燃气轮机的性能与气流参数密切相关。气流参数包括进气流量、进 气温度、进气压力、出口温度和出口压力等。进气流量可以通过测量 进气速度和截面积来计算。进气温度和进气压力可以通过传感器来测量。出口温度和出口压力可以通过烟道和排气管道上的传感器来测量。 3. 燃气轮机效率计算
燃气轮机的效率主要包括燃烧效率、压缩效率和膨胀效率。燃烧效 率可以通过测量燃料输入和出口温度来计算。压缩效率可以通过测量 压缩比和冷却效果来计算。膨胀效率可以通过测量膨胀比和膨胀进口、出口温度来计算。 二、燃气轮机性能参数的优化 1. 空气增压系统的优化 空气增压系统是燃气轮机中的重要组成部分，直接影响燃气轮机的 性能。通过优化空气增压系统的设计和运行参数，可以提高燃气轮机 的效率和功率输出。优化的方法包括增加空气压缩机的压缩比、优化 压缩机的进气温度和出口温度、改善空气冷却效果等。 2. 燃气轮机的热管理 燃气轮机在运行过程中会产生大量的热量，如何有效地管理和利用 这些热量，可以提高燃气轮机的热效率。优化的方法包括增加燃气轮 机的余热回收装置、改善余热回收装置的换热效果、利用余热产生蒸 汽等。 3. 燃烧室的优化 燃烧室是燃气轮机中进行燃烧的关键组成部分，直接影响燃气轮机 的燃烧效率和排放。通过优化燃烧室的设计和调整燃烧参数，可以提 高燃气轮机的燃烧效率，减少污染物排放。优化的方法包括改善燃料 喷射器的设计、优化燃烧室的燃烧过程、调整燃烧参数等。 三、燃气轮机性能参数计算与优化的案例研究
燃气轮机燃烧过程及其控制技术研究燃气轮机是一种能够将燃料燃烧产生的热能转换成机械能的热力装置。燃气轮机的核心部件是燃烧室，燃烧室是燃料燃烧的场所，其燃烧过程在很大程度上决定了燃气轮机的性能。 一、燃气轮机燃烧过程 燃气轮机燃烧过程主要包括混合、点火和完全燃烧三个阶段。 1.混合阶段 混合阶段是燃料和空气混合的过程。正常情况下，燃料和空气的比例应该控制在一个可燃范围内，这样才能够保证燃料燃烧产生足够的热能，驱动轮机转动。 在混合阶段，应该注意控制燃料和空气的比例，以及混合的均匀度和速度。如果混合不均匀或者过快过慢，都会影响到后面的点火和燃烧过程。 2.点火阶段
点火阶段是燃料燃烧开始的过程。点火的方法一般有两种，一种是电火花点火，另一种是高温点火。 在点火的时候，应该确保点火的时间和点火位置的准确性。如果点火时间过早或者过晚，都会导致燃料没有完全燃烧，影响燃气轮机的性能。 3.完全燃烧 完全燃烧是燃料燃烧的最终目的。如果燃料能够在一个优化的混合比例下点火，形成适当的火焰，就可以产生足够的热能，驱动燃气轮机运转。 在完全燃烧的过程中，应该控制好燃烧室内的温度和压力等参数，以确保燃烧产生的热能不会过高，同时也尽可能的减少氧化氮和二氧化碳等有害物质的产生。 二、燃气轮机燃烧控制技术
为了实现燃气轮机燃烧过程的稳定和优化，需要应用一些燃烧 控制技术。 1.燃烧控制器 燃烧控制器是燃气轮机中用于控制燃料和空气混合比例的设备。燃烧控制器可以根据燃气轮机的负荷情况、环境参数等变量自动 调整燃料和空气的混合比例，以确保燃气轮机的稳定运行。 2.预混合燃烧技术 预混合燃烧技术是一种先将燃料和空气混合后再点火的燃烧技术。这种技术可以控制燃烧产生的温度和压力，降低氮氧化物和 二氧化碳的排放。 3.多点点火技术 多点点火技术是一种通过多组火花塞分散点火的技术。通过控 制火花塞的点火时间和位置，可以实现更加均匀的燃烧，提高燃 气轮机的效率和稳定性。
燃机电厂燃气轮机控制系统优化改造研究与 实践 在燃机电厂中，燃气轮机控制系统是非常重要的一环，它直接关系 到整个电厂的运行效率和安全性。为了提高燃机电厂的运行效率和降 低能耗，燃气轮机控制系统的优化改造研究与实践成为了一个热门领域。本文将针对燃机电厂燃气轮机控制系统的优化改造进行深入探讨。 一、燃机电厂燃气轮机控制系统的现状分析 燃机电厂燃气轮机控制系统的主要功能是对燃气轮机的运行状态进 行监测和控制，确保其在正常工况下运行。目前，许多燃机电厂的燃 气轮机控制系统仍采用传统的PID控制算法，存在以下问题： 1. 控制精度不高：传统PID控制算法对于燃气轮机的复杂运行特性 和非线性特点无法满足精确控制的需求，容易导致控制精度不高。 2. 动态性能差：由于传统PID控制算法对于响应速度和稳定性的要 求较低，因此在燃气轮机的动态响应方面表现较差。 3. 耦合效应较大：燃气轮机的多个控制回路存在耦合效应，传统 PID控制算法无法很好地解决这种耦合问题，导致控制效果不佳。 二、燃机电厂燃气轮机控制系统优化改造的研究方向 为了解决上述问题，对燃机电厂燃气轮机控制系统进行优化改造的 研究方向主要包括以下几个方面：
1. 智能控制算法的应用：考虑到燃气轮机的复杂性和非线性特点， 可以采用人工智能算法，如神经网络、遗传算法等，来提高控制系统 的精度和动态性能。 2. 控制策略的优化：通过对燃气轮机的运行状态进行实时监测，利 用优化算法对控制策略进行优化，以提高能源利用效率和降低排放。 3. 耦合控制的研究：通过研究燃气轮机各个控制回路之间的耦合关系，设计合适的控制算法，提高各个回路之间的协调性，实现整体控 制效果的提升。 三、燃机电厂燃气轮机控制系统优化改造的实践案例 为了验证优化改造的效果，我们在某燃机电厂进行了实践。主要包 括以下几个步骤： 1. 数据采集与分析：通过对燃气轮机的运行数据进行采集和分析， 了解其运行状态和性能指标。 2. 系统建模与仿真：基于采集到的数据，建立燃气轮机的数学模型，并进行仿真实验，评估不同控制算法的性能表现。 3. 控制策略优化：通过对仿真实验的结果进行分析和优化，确定最 佳的控制策略。 4. 实际应用与效果评估：将优化后的控制算法应用于实际燃机电厂 的燃气轮机控制系统，并通过实际运行数据进行效果评估。
燃气轮机设计与控制 燃气轮机是一种高效的发电设备，也被广泛应用于工业生产和 军事领域。本文将从机构组成、运行原理、控制技术和设计优化 等方面探讨燃气轮机的相关知识。 一、机构组成 一台燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮和发电机组成。其中，压气机和涡轮有多个级别，每个级别都采用特定的转子和定子，细节之处可能存在差异。压气机负责将空气压缩，燃烧室中 喷入燃料点燃后产生高温高压气体，这些气体通过涡轮推动涡轮 转动，最终驱动发电机发电。 二、运行原理 燃气轮机运行的基本原理是利用燃料燃烧产生高温高压气体来 驱动轮转，从而达到产生动力的目的。具体来说，压缩机将大量 空气压缩至高压状态，经过燃烧室燃料燃烧后气体温度急剧升高，气压也相应升高。高温高压气体进入涡轮，通过涡轮的叶片推动 涡轮转动，因此涡轮可以继续推动机械设备发挥功效，例如发电、推动船只等。 三、控制技术
燃气轮机控制技术是应用于燃气轮机上的控制系统，主要用于控制燃气轮机的运行稳定性、发电效率等，从而提升机器的整体性能。燃气轮机的成熟控制技术主要包括以下方面： 1.自适应控制：指控制器不断对燃气轮机进行测量和分析，实现自我调整和优化运行的目的。 2.模型预测控制：用于预测燃气轮机未来的运行状况，采取相应措施对不良情况进行过滤，减少运行风险。 3.智能控制：通过人工智能技术使燃气轮机优化运行，收集数据并进行分析，从而实现自我调节和动态控制。 四、设计优化 针对燃气轮机的设计优化主要目标是提高机器的性能、效率和稳定性。在这里，我们主要介绍以下几个方面： 1.压气机设计优化：为了提高燃气轮机压缩比和效率，需要对压气机的叶片数量、形状和尺寸进行设计优化。 2.燃烧室设计优化：需要考虑燃料喷嘴、空气进口和出口形状等问题，以提高燃烧效率和稳定性。 3.涡轮设计优化：这包括采用优化形状和数量的涡轮叶片、减小转子和静子之间的间隙等，以降低能量损失和提高效率。
燃气轮机的控制系统设计与研究 燃气轮机是一类重要的动力装置，广泛应用于船舶、飞机和发电站等领域中。 控制系统是燃气轮机的关键部分，它能够实现燃气轮机的自动化控制和保护。因此，燃气轮机的控制系统设计与研究具有重要意义。 一、燃气轮机的基本原理 燃气轮机是一种通过燃料燃烧产生高温高压气体驱动涡轮转动，然后通过机械 连接将动力输出的动力装置。燃气轮机的基本原理可以分为压缩、燃烧和膨胀三个过程。 压缩过程：燃气轮机的压缩过程一般采用轴流式压气机，将空气压缩到高温高 压状态。 燃烧过程：将压缩后的空气与燃料混合后进行燃烧，产生高温高压气体。 膨胀过程：高温高压气体推动涡轮旋转，输出机械能。 二、燃气轮机的控制系统 燃气轮机的控制系统一般包括：压气机控制、燃烧控制、燃气轮机转速控制、 油门控制以及保护控制等部分。 压气机控制：压气机控制主要是控制压气机的进气量和排气量，从而调节压气 机的输出。 燃烧控制：燃烧控制主要是调节燃气轮机的燃油量和空气量，以维持燃烧过程 的稳定性，同时保证高温高压气体的输出。 燃气轮机转速控制：燃气轮机转速控制主要是控制燃气轮机转速的稳定和调节，使燃气轮机能够稳定输出机械能。
油门控制：油门控制主要是控制燃油的供给速度，实现燃气轮机输出机械能的调节。 保护控制：保护控制主要是实现燃气轮机在意外情况下的自动停机保护，防止燃气轮机发生事故。 三、燃气轮机控制系统的设计 燃气轮机控制系统的设计需要从多个方面考虑，包括控制策略、控制算法、控制器硬件设计和软件编程等。 控制策略：控制策略是燃气轮机控制系统的基础，它需要根据燃气轮机的工作原理和性能特点进行合理设计，保证燃气轮机能够稳定输出机械能，同时实现自动化控制和保护。 控制算法：控制算法是燃气轮机控制系统的核心，它需要根据控制策略进行设计，实现对燃气轮机各部件的控制和调节。常用的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法和神经网络控制算法等。 控制器硬件设计：控制器硬件设计包括电路设计和元器件选型等部分，需要根据控制算法的要求选择合适的控制器芯片和电路元器件，实现对燃气轮机的精准控制。 软件编程：软件编程是燃气轮机控制系统的重要组成部分，需要根据选定的控制器芯片和控制算法进行编程，实现燃气轮机的自动化控制和保护。 四、燃气轮机控制系统的研究进展 燃气轮机控制系统的研究和发展已经取得了较大进展，其中包括： 1. 控制策略的创新：近年来的燃气轮机控制系统研究主要集中在控制策略的优化和创新方面，例如采用模型预测控制和最优控制等策略，实现对燃气轮机放气过程和能量转换过程的精准控制。
燃气轮机系统建模与控制研究第一章燃气轮机系统介绍 燃气轮机系统是指以燃料为热源，通过燃气轮机转化为机械能 驱动发电机，最终将机械能转换为电能的一种电力生产方式。燃 气轮机系统具有结构简单、启动快速、运行稳定等优点，在工业 生产中得到广泛应用。本章将对燃气轮机系统进行简单介绍。 1.1 燃气轮机系统工作原理 燃气轮机系统基本上由燃气轮机和发电机两大部分组成。燃气 轮机的基本工作原理是将液体或气体燃料燃烧后释放出的高温高 压气体驱动轴承旋转，最后将轴承动力转化为机械能，输出驱动力。发电机则将机械能转化为电能供电使用。整个系统的工作过 程可以概括为：燃料燃烧→高温高压气体释放→轮叶旋转→轴承 动力输出→驱动发电机→电能输出。 1.2 燃气轮机系统的分类 燃气轮机系统根据其结构组成和热工性质不同，可以分为多种 类型。常见的燃气轮机系统主要包括：单压气机式燃气轮机系统、2×1、3×1复合式燃气轮机系统、HRSG-CC-HRSG燃气轮机系统等。每种类型的燃气轮机系统都有其适用的场合和特点。 第二章燃气轮机系统建模
随着计算机应用的普及和计算能力的提高，燃气轮机系统建模逐渐成为研究燃气轮机系统的常用方法。系统建模可以以较小的代价对复杂的燃气轮机系统运行过程进行模拟和分析，为系统控制和优化提供支持。 2.1 燃气轮机系统建模的基本步骤 燃气轮机系统建模的基本步骤包括：确定建模感兴趣的系统部分、建立有关部分的模型、将部分组成系统模型、确定模型中的参数和变量、模型验证和仿真。建模的详细过程取决于建模目的和研究对象的特性。 2.2 燃气轮机系统建模的方法 燃气轮机系统建模的方法包括物理建模、数学建模和数据驱动建模等。物理建模是指通过对燃气轮机系统理论和实际工作过程的理解，建立与物理现象相关的模型。数学建模是指通过对燃气轮机系统热力学、动力学等方面的分析，建立数学模型。数据驱动建模是指通过分析燃气轮机系统历史数据和运行情况等信息，建立数据模型来描述系统行为。 第三章燃气轮机系统控制 燃气轮机系统的控制与建模密切相关。通过对燃气轮机系统的控制实现对系统性能和能耗的优化。燃气轮机系统控制的主要方法包括经典控制和现代控制。
燃气轮机振动特性分析与控制研究 燃气轮机是现代工业中常见的动力装置，它具有高效、可靠的特点，在能源领域发挥着重要作用。然而，由于工作环境的特殊性和机械结构的复杂性，燃气轮机往往会产生一定的振动。这种振动不仅影响到燃气轮机的正常运行，还可能导致其寿命缩短甚至损坏。因此，对燃气轮机振动特性进行深入的分析与控制研究具有重要意义。 一、燃气轮机振动特性分析 燃气轮机振动特性的研究与分析主要包括两个方面：一是对振动特性进行定性和定量的描述，二是对振动的成因进行深入剖析。 对振动特性进行描述可以通过振动信号的时域和频域分析来实现。时域分析可以观察振动信号的变化过程，并可以得到振动信号的振幅、周期和波形等信息。频域分析则可以将振动信号在不同频率上的能量分布进行刻画，了解到燃气轮机振动的频谱特性。 对振动成因的剖析则需要从结构设计、运行工况、材料特性等多个方面入手进行研究。燃气轮机的结构设计应该尽可能保证机械结构的均衡性，减少不平衡质量对振动的影响；在运行工况方面，可以通过控制转速和入口空气流量来减小振动的幅值；材料特性的研究则可以通过振动试验和数值模拟等方式来实现。 二、燃气轮机振动控制研究 燃气轮机振动控制的目标是降低振动幅值，保证燃气轮机正常运行，并延长其使用寿命。燃气轮机振动控制主要可以通过结构优化、控制算法和振动控制器的设计等方式进行。 结构优化是指对燃气轮机机械结构进行改进，以减小不平衡质量和提高机械刚度，从而降低振动幅值。例如，在燃气轮机叶片的设计上可以采用轻型材料和精细
加工工艺，以减小叶片的不平衡质量；同时，增加叶片的刚度和降低共振频率也可以有效地降低振动的幅值。 控制算法是指通过合理设计控制策略和控制参数，对燃气轮机进行振动补偿和控制。目前常用的控制算法包括PID控制、自适应控制和模糊控制等。这些控制算法可以根据燃气轮机的运行状态实时调整控制参数，以实现振动的控制。 振动控制器的设计是指通过添加主动振动控制装置，对燃气轮机的振动进行主动控制。振动控制器一般包括传感器和执行器两个部分，传感器用于检测燃气轮机的振动信号，执行器则通过输出相应的控制信号对振动进行补偿和控制。例如，可以在燃气轮机上安装传感器和执行器，通过传感器实时检测振动信号，执行器根据检测到的信号实时调整控制参数，以实现振动的补偿和控制。 总结起来，燃气轮机振动特性分析与控制研究对于提高燃气轮机的运行效率、延长使用寿命具有重要意义。需要通过对振动特性的深入分析和振动控制的科学设计，实现对燃气轮机振动的有效控制。相信随着技术的不断进步和研究的深入，燃气轮机的振动问题将会得到有效地解决，从而提高燃气轮机的工作效率和可靠性。
燃气轮机的关键技术研究 燃气轮机是一种高效的动力设备，被广泛应用于工业、电力和航空等领域。其 工作原理是通过燃烧燃料产生高温高压气体来驱动涡轮旋转，从而产生功率。燃气轮机的关键技术研究对于提高其性能、降低其成本和提高其可靠性具有重要意义。 一、喷气燃烧技术 燃气轮机的核心部件是喷气燃烧室，其燃烧效率对整个系统的性能起着至关重 要的作用。目前，燃气轮机采用的主要喷气燃烧技术包括干燥低NOx燃烧技术、 湿法低污染燃烧技术、旋流共振稳燃技术和预混合燃烧技术等。其中，旋流共振稳燃技术是新兴的喷气燃烧技术，其通过对气流进行旋涡分离，形成燃气旋流极化层，使燃料和空气混合更加充分，从而提高燃烧效率和稳定性。 二、强度与可靠性 燃气轮机的工作环境恶劣，需要承受高温、高压和高速等多种极端条件的考验。因此，其强度和可靠性是关键技术研究的重点。燃气轮机的叶轮、涡轮和喷气燃烧室等关键部件需要采用高强度、高温合金材料。同时，对于高温疲劳、腐蚀和热疲劳等燃气轮机特有的损伤模式，需要开展细致的损伤机理和寿命分析，才能确保其可靠性。 三、燃气轮机的控制系统 燃气轮机的控制系统对于实现高效运行和优化性能具有重要作用。燃气轮机的 控制系统主要包括燃气系统、涡轮控制系统和电子控制系统等。其中，燃气系统包括燃料喷射器、气压调节器、排气阀和喷气燃烧室等，主要控制燃料供给和燃气排放；涡轮控制系统包括液压控制器、压力传感器和转速传感器等，主要控制涡轮转速和功率输出；电子控制系统则是燃气轮机控制的核心，主要包括控制器、传感器和执行器等，控制燃料喷射、排气阀调节和涡轮控制等。
四、环境污染控制技术 近年来，环境污染日益严重，燃气轮机的环保性能成为人们关注的焦点。针对 燃气轮机的排放问题，目前主要采用的环保技术有活性消声器、催化转化器和低氮氧燃烧技术等。其中，催化转化器是一种通过催化剂作用促进有害气体转化的技术，可以将NOx、CO和HC等有害气体转化为无害物质。 五、新能源燃气轮机 随着新能源技术的发展，新能源燃气轮机逐渐成为发展的趋势。新能源燃气轮 机主要包括氢气和生物质燃气轮机。氢气燃气轮机具有零污染、高效能和环保的特点，可应用于工业和航空等领域。生物质燃气轮机则是以生物质为燃料的燃气轮机，可以利用农业废物、木材、草本植物等生物质资源，具有环保、可持续发展的优势。 总之，燃气轮机的关键技术研究是一个多学科的领域，需要涉及机械、热力学、材料、控制和环保等多种学科。未来，随着新技术的不断涌现和应用，燃气轮机将会成为更加高效、稳定和环保的动力设备。
燃气轮机动态响应控制方法研究 燃气轮机是一种利用燃气驱动的轮机，具有高效、节能、可靠等特点，在航空、电力等领域有广泛的应用。然而，随着燃气轮机运行条件的复杂化，轮机的动态响应性能成为轮机控制的一个重要问题。本文将探讨燃气轮机动态响应控制方法的研究现状和发展趋势。 一、研究现状 燃气轮机的动态响应控制方法主要分为传统控制方法和先进控制方法两种。传 统控制方法主要包括PID控制、自适应控制、模糊控制等，这些方法具有简单、 稳定、易于实现的特点，在一定范围内可以有效地控制燃气轮机的动态响应。然而，传统控制方法往往无法处理系统非线性、时变等问题，对于复杂的燃气轮机控制问题存在一定的局限性。 随着控制技术的发展，近年来先进控制方法在燃气轮机动态响应控制方面得到 了广泛应用。先进控制方法包括模型预测控制、神经网络控制、对冲控制等，这些方法具有更强的振荡抑制能力、更好的适应性和自适应能力，可以更好地满足燃气轮机控制的要求。例如，模型预测控制可以提高控制器的性能，实现更高的控制精度，对于输出延迟、测量噪声等因素也具有抗扰动的能力，是一种具有广泛应用前景的燃气轮机动态响应控制方法。 二、发展趋势 未来燃气轮机的发展趋势将进一步强调绿色、高效、可靠和安全等要素，对燃 气轮机动态响应控制提出更高的要求。在这样的背景下，燃气轮机动态响应控制方法的发展趋势将有以下几个方向： 1. 多目标控制
燃气轮机具有多个性能指标，例如响应速度、控制精度、能耗等。未来的燃气轮机动态响应控制需要考虑多个目标，综合优化不同性能指标，实现最优的控制效果。 2. 智能化控制 随着人工智能技术的飞速发展，未来的燃气轮机控制将更加智能化。智能化控制可以利用大量的数据和智能算法，对燃气轮机进行精细化和自适应的控制，提高燃气轮机的运行效率和可靠性。 3. 鲁棒控制 燃气轮机的控制存在许多不确定性和扰动，例如温度变化、燃料成分变化等。未来的燃气轮机动态响应控制需要具备更强的鲁棒性，能够更好地处理这些不确定性和扰动，保证燃气轮机的稳定运行。 4. 高精度控制 燃气轮机的控制需要高精度的控制器，才能满足较高的控制要求。未来的燃气轮机动态响应控制需求将强调高精度控制，要求控制器精度更高、响应速度更快、适应性更好，以满足燃气轮机不断提高的控制要求。 三、结论 燃气轮机是一种重要的动力装置，在航空、电力等领域有广泛的应用。燃气轮机动态响应控制对于提高燃气轮机的运行效率和可靠性具有重要意义。传统控制方法和先进控制方法各有优劣，未来的燃气轮机动态响应控制将发展向多目标、智能化、鲁棒控制和高精度控制的方向，以适应燃气轮机控制的不断提高的要求。
燃气轮机排放控制与性能优化技术研究 燃气轮机作为一种重要的动力设备，广泛应用于能源、石化、航空 航天等领域。然而，随着环境保护意识的提高和排放标准的加大，燃 气轮机的排放控制和性能优化问题备受关注。本文将对燃气轮机排放 控制与性能优化技术进行研究和探讨。 一、燃气轮机排放控制技术 燃气轮机排放控制技术是解决燃气轮机排放问题的关键。主要包括 以下几个方面的技术： 1. 燃烧控制技术：燃气轮机的燃烧控制技术对排放水平有着重要影响。通过优化燃烧过程，可以降低燃烧产物中的氮氧化物和颗粒物生 成量。常见的技术手段包括燃烧室设计优化、燃烧稳定性控制、燃料 预混等。 2. 排放治理设施：燃气轮机排放治理设施主要用于降低燃气轮机排 放物的浓度和排放量。如颗粒物捕集器、氮氧化物还原剂喷射系统、 烟气脱硫装置等。这些设施可以有效地捕集和减少燃气轮机的排放物。 3. 燃气轮机调速控制：燃气轮机的调速控制技术对提高燃气轮机的 运行效率和降低排放有重要作用。通过精确控制燃气轮机的供气量和 排气量，可以使其在不同负荷条件下工作在最佳状态，实现性能的最 优化。 二、燃气轮机性能优化技术
除了排放控制技术，燃气轮机的性能优化也是提高其经济性和可靠性的关键。以下是一些常见的燃气轮机性能优化技术： 1. 燃烧效率提升：通过优化燃气轮机的燃烧过程，提高燃烧效率，减少燃料消耗和排放物的生成。 2. 热力性能优化：热力性能优化是燃气轮机性能优化的重要方面。通过调整燃气轮机的供气温度、排气温度、进出口压力等参数，可以提高其发电效率和热利用效率。 3. 涡轮增压技术：涡轮增压技术是提高燃气轮机性能的一种重要手段。利用涡轮增压技术，可以提高燃气轮机的压气机压比和进气质量流量，增加燃气轮机的额定功率和燃烧效率。 4. 运行策略优化：通过合理的运行策略，如启停策略、负荷分配策略、调速策略等，可以最大程度地发挥燃气轮机的性能优势，实现经济运行。 三、发展趋势与展望 燃气轮机排放控制与性能优化技术的研究与实践在不断推进。未来的发展趋势主要体现在以下几个方面： 1. 技术创新：随着科学技术的不断进步，燃气轮机排放控制与性能优化技术将继续得到创新和改进。例如，采用先进的传感器技术和自适应控制算法可以实现更加精确的控制和优化。
燃气轮机的性能测试与研究 I. 燃气轮机的基本概念 燃气轮机是一种以燃料为能源，利用压缩空气与燃料混合后在 燃烧室内燃烧，使高速气体喷出推动涡轮旋转以转换为机械能的 发动机。在现代交通运输、能源开发、工业制造等领域，燃气轮 机广泛应用，其功率密度高、响应速度快、效率高等特点，使其 成为大规模节能环保工程和高效能源中不可或缺的组成部分。 II. 燃气轮机的性能测试 燃气轮机的性能测试包括静态试验和动态试验两种方法。其中，静态试验主要用来测量燃气轮机的热效率、机械效率、综合效率、负载特性以及燃气轮机的工作环境参数；而动态试验则主要用来 掌握燃气轮机的起动、加速、变速、停车等动态特性。 III. 燃气轮机性能测试的技术指标 燃气轮机性能测试的技术指标包括涡轮机的转速、压缩机的压比、气体进出口压力、温度和流量、燃气焓值及其含氧量等。其中，转速、压比和出口压力等参数必须满足燃气轮机的设计要求，才能保证其正常工作。 IV. 燃气轮机性能测试的关键技术
燃气轮机性能测试的关键技术包括传感器技术、数据分析技术、测试技术和控制系统技术等。在传感器技术方面，为了测量燃气 轮机不同工况下的状态参数，需要使用高精度、高可靠性的传感器，并使用多路信号采集系统进行信号的有效捕获。在数据分析 技术方面，采用信号处理和算法分析技术，可以对后续数据进行 处理、测量误差修正和结果的可视化显示。测试技术方面，应根 据燃气轮机特性和性能要求，采用适当的测试方法和测试设备完 成燃气轮机性能测试。在控制系统技术方面，应根据测试需求， 设计安全、稳定、高效的控制系统，在测试过程中实现对燃气轮 机的控制和操作。 V. 燃气轮机性能测试的应用 燃气轮机性能测试在燃气轮机的制造、调试和运行维护等方面 都具有广泛的应用。通过对燃气轮机的性能测试，可以全面了解 燃气轮机的工作状态、性能参数和工作特性，提高燃气轮机的使 用效率、减少能源浪费，从而实现节能减排的目标，为现代能源 领域的可持续发展提供支撑。 VI. 燃气轮机性能测试的未来发展方向 随着现代科学技术的不断发展，燃气轮机性能测试将面临着更 高的要求和更大的挑战。未来的燃气轮机性能测试将向着更加高效、智能和精确的方向发展，主要包括以下几个方面的发展趋势：
燃气轮机性能优化项目规划设计方案 项目背景 燃气轮机是一种广泛应用于发电、航空和工业领域的动力设备。本项目旨在通过优化燃气轮机的性能，提高其效率和可靠性，从而 实现能源的节约和环境的保护。 项目目标 - 提高燃气轮机的燃烧效率 - 降低燃气轮机的排放量 - 增强燃气轮机的运行稳定性和可靠性 - 提升燃气轮机发电效率 项目计划 本项目计划分为以下几个阶段： 阶段一：性能评估与分析 在这个阶段，我们将对现有燃气轮机进行性能评估和分析，包 括燃烧效率、排放量、运行稳定性等方面的考量。通过收集历史数
据和进行实地调研，我们将对燃气轮机的性能问题进行深入分析， 并确定优化的目标和关键指标。 阶段二：设计优化方案 基于阶段一的评估结果，我们将设计针对性的优化方案。这些 方案可能包括但不限于： - 改进燃气轮机的燃烧系统，提高燃烧效率 - 安装新的排放控制设备，降低燃气轮机的排放量 - 优化燃气轮机的控制系统，增强运行稳定性和可靠性 - 应用新的技术和材料，提升燃气轮机的发电效率 阶段三：实施和测试 一旦优化方案设计完成，我们将进行实施和测试。在这个阶段，我们将与合作伙伴共同合作，安装和调试所需的设备和系统。通过 监测和测试，我们将验证优化方案的效果，并进行必要的调整和改进。 阶段四：项目总结与报告
在项目的最后阶段，我们将对整个项目进行总结和报告。我们将汇总所有数据和结果，并对项目的效果进行评估和分析。我们还将提供进一步的建议和改进建议，以便未来的维护和优化工作。 风险管理 在项目实施过程中，可能会面临一些风险和挑战。为了降低风险并保证项目的顺利进行，我们将采取以下措施： - 建立有效的项目管理团队，明确各自的职责和沟通渠道 - 进行全面的风险评估，并制定相应的风险应对计划 - 与合作伙伴和相关部门保持紧密的沟通和协作 - 定期监测和评估项目进展，并及时采取必要的措施调整 预算和资源 项目预算将根据具体的优化方案和需求进行制定。我们将优化利用现有的资源，并在必要时申请额外的资金支持。同时，我们将合理规划项目的时间和人力资源，以确保项目的顺利进行。 总结
浅议燃气轮机的控制技术 摘要：燃气轮机的控制是保证燃气轮机可靠性运行的关键，为此，本 文对燃气控制技术进行了研究。首先，结合现代控制理论对燃气轮机控制 过程中的一些问题进行了阐述;其次，对于燃气轮机系统构成进行分析以 及工作原理进行分析;最后，对燃气轮机今后的发展提出了看法。本文分 别讨论了燃气轮机的拉制问题，频域设计方法，开环最优控制和自适应控 制等，希望能够起到借鉴意义。 关键词：燃气轮机;控制系统;监控检测 引言 航空工业的发展限制了中国燃气轮机的发展，它在一段时间内仍然处 于停滞状态。伴随着对于国内外相关优秀技术的不断学习，我们燃气轮机 的相关技术取得了很大进步。燃气轮机所涉及的学科很多，如材料，测量 和控制。随着造船和航空业的快速发展，燃气轮机技术已然得到改善。 1燃气轮机的控制问题 作為动力单元，燃气轮机包括了很多部件，有燃烧室相关部件、压气 机及涡轮机等。燃气轮机应用较为广泛，其被常用于发电、车辆、船舶及 航空等领域。燃气轮机通过使用中间冷却、多轴、可变几何及回热等方式 来满足整体负荷的匹配和相关机械性能的要求。燃气轮机系统很复杂并且 具有相对多的控制变量，燃气轮机是一个复杂的多变量控制系统[1]。其 系统对于不同的工况条件有一定的非线性。 燃气轮机的控制目标在不同的应用中是不同的，民用的重点是低油耗，而军用的重点是加速，但压缩机喘振会对军用燃气轮机产生过热影响，而 在其运行期间涡轮叶片也会对其产生过热影响。此时就需要控制器，控制
器就是要在各种约束条件下使其达到正常运行的规格，对于控制器的设计，通常采用现代频域法，另外，还分别应用了开环最优控制和自适应控制[2]。本文将对此进行讨论并简要描述与控制系统设计密切相关的建模、 预测和检测问题。 2开环最优及自适应控制 如今，开环最优控制和自适应控制都应用在燃气轮机系统中。就以下 状态来说，可以将其描述成为开环最优控制，假设其系统有：状态方程：X=f（x，μ，t）; 初始条件：X|t0=x0 末端条件：h（xT）=0; 约束条件：g（x，μ，t）≥U; 性能指标：J=k（xT，T）+∫Tt0L（x，μ，t）dt 开环最优控制解决了μ，因此可以在控制变量、状态变量、结束条 件等的约束下优化其性能指标。然而，这样却使得动态优化的解决变得困 难重重。所以，在实际的现实应用中，需要根据具体情况选择最佳算法， 再适当的简化其系统的数学模型。 在讨论关于最小燃料控制在燃气轮机运行中的问题时，过渡过程中， 燃气轮机的涡轮叶片过热问题及压缩机喘振问题会限制Weiner-Ashret。 离散非线性微分方程是解决首选方案，它使用每个节点作为一个独立变量 来通过静态优化来解决问题[3]。在过渡过程控制中作为开环的最优控制，由于它充分的考虑了非线性影响，比线性化方程设计的闭环恒定反馈增益 系统更好[4]。当然，它和闭环控制的区别之处在于它仅对单个初始和结
基于 IGV控制的先进燃气轮机联合循环 运行优化核心思路 摘要：本文主要简单介绍了燃气轮机的相关内容，阐述了分轴联合循环机组 布置的特点，探讨了基于IGV控制的先进燃气轮机联合循环运行优化，旨在加强 对先进燃气轮机的研究，充分发挥现代科学技术，改变传统的燃气轮机组运行方式，以提高燃气轮机组的运行效率，优化控制燃气轮机组，促进起联合循环效率 的提升。 关键词：IGV控制；先进燃气轮机组；联合循环运行；优化 近年来，随着科学技术的日新月异，燃气轮机关键技术也不断地创新，取得 了一定的突破，燃气轮机的应用越来越广泛，尤其是在天然气发电领域有着极好 的发展前景。在实际应用过程中，为了满足当前的需求，提高能源利用率，应当 加强对先进燃气轮机运行的研究，可将其和余热利用系统相结合，形成联合循环 运行模式。相较于传统的低温发电技术来说，ORC这种新型发电技术的优势在于 系统操作更为简便，而且具有较高的自动化水平，无需进行维护，占地面积也不打，这种发电方式是未来发展过程中的重要课题，基于此，对先进燃气轮机联合 循环运行的研究十分有必要。 一、燃气轮机的相关内容 基于燃气轮机的发电供电系统，在能源利用率方面可以达到百分之七十六，具有较大的市场需求。航改燃气轮机在技术上有一定的优势，相比于汽油机、汽 轮机来说，起循环效率更高一些，冷却水耗量比较小，而且体积小，安装便捷， 在操作和维护方面都较为简便，所需要花费的投资成本也稍低一些。这种燃气轮 机的研发应用了多种先进技术，能够在长时间下稳定运行，工作年限更长一些， 具有一定的安全性[1]。 二、分轴联合循环机组布置的特点
分轴联合循环机组布置的特点，主要表现在以下几个方面：一是燃气轮机发 电机组、汽轮机发电机组两者具有一定的独立性，燃气轮机可以进行单循环运行，起启动之后二十分钟内便可以达到满负荷状态，具有较高的调峰能力；二是采用 分轴顺列布置方法，可使每一套机组都使用统一的设计图，无需再重新设计主厂房，减少了工作量。而且分轴联合循环机组的布置，不需要给每一台汽轮机都设 计独立的维修区域，能够在一定程度上减少投资；三是双高位这种布置方式，更 具美观性，而且即使实在有限的狭小空间中，也能够取得不错的效率[2]。 三、基于IGV控制的先进燃气轮机联合循环运行优化 （一）联合循环模型 在进行先进燃气轮机联合循环运行的时候，要确定好顶循环、底循环，前者 可以使燃气轮机，后者则可以是ORC。在蒸发器中，底循环有机工质可吸收燃气 轮机排气的余热。ORC循环由多个设备组成，如ORC透平、冷凝器、回热器、蒸 发器和工质泵等。在构建联合循环运行模型的时候，应当注意以下几点：一是要 通过透平、压气机来决定燃气轮机的功率，并且在不同工况条件和特征下，创建 适宜的仿真模型[3]；二是在研究有ORC循环的时候，需要对ORC透平、工质泵、 换热器进行科学分析，对起循环运行特性进行研究。 （二）燃气轮机联合循环运行设计条件 在进行燃气轮机联合循环运行设计的时候，应当先了解起在额定工况下的运 行参数。如下表：