进气加热系统对PG9171E燃气轮机变工况性能的影响分析

陈子静 王勇 王兆舜 曹伟平 郁建雄

摘 要：以GE公司PG9171E燃气轮机为研究对象，在了解进气加热系统（IBH）工艺特点及控制策略的前提下，对进气加热系统投入和退出两种情况下燃气轮机变工况的性能进行了对比分析。研究结果表明，進气加热系统的投入使得燃气轮机在更低的负荷工况下以牺牲热效率为代价获得了更高的透平初温和透平排气温度，拓宽了预混工况的工作范围。

关键词：燃气轮机;进气加热系统;变工况;透平初温

0    引言

为了在较低负荷工况下获得更高的透平初温，使燃气轮机更早进入预混稳定模式，以稳定燃烧及获得更为宽泛的低NOx排放范围，减小IGV角度，降低压气机入口空气量是一个行之有效的手段。但是IGV角度的减小会导致较大的压降和空气流的总温下降，可能致使压气机进口结冰，同时流量的降低也会导致压气机的喘振裕度下降，从而影响机组安全。为了解决这一问题，GE公司在燃气轮机上设置了进气加热系统（IBH），即从压气机排气抽取一部分高温高压的气体引至压气机入口，从而提高了压气机的入口温度和入口空气量，保证了在减小IGV角度的情况下提高部分负荷时的透平初温，使得机组能够更早地进入预混稳定模式[1]。

本文为了深入研究进气加热系统对GE公司PG9171E燃气轮机变工况性能的影响，在仿真平台上以GE公司PG9171E燃气轮机为研究对象，在深度剖析进气加热系统控制策略的前提下，对IBH投入和退出两种情况下的燃气轮机变工况性能进行了对比分析。……