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燃气轮机因其污染低、启动快、投资省、调峰性能好等优势,正受到人们越来越多的关注。燃气-蒸汽联合循环则能在此基础上实现能量的阶梯式利用,提高了机组的能量利用率和热效率,近年来被广泛的应用在电力行业中。GE、西门子、三菱等公司长期致力于燃气轮机的研发工作中,及时将航空发电机技术应用到工业燃机中,不断优化燃气轮机的性能。我国的燃气-蒸汽联合循环机组基本都是从国外进口,生产厂家提供的都是设计工况下的额定参数。但在实际运行过程中,由于环境温度、大气压力和湿度、燃料热值及负荷变化等因素的影响,联合循环机组经常在变工况条件下运行。因此,为全面了解联合循环机组性能,就应同时掌握机组在额定工况和变工况下的特性。本文选定北京某电厂一台在运的9F级联合循环机组作为研究对象,研究的重点是依托热力循环模拟软件EBSILON建立燃气-蒸汽联合循环机组模型,分析和研究联合循环机组在变工况下的出力及热效率变化。文章分析了不同类型联合循环机组的特点。燃气-蒸汽联合循环机组的三大主要部件分别是燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机,在对它们进行特性分析后,本文重点研究了联合循环机组变工况性能的影响因素,包括大气条件变化、机组负荷变化、机组燃料变化和进排气压力损失等。基于燃气轮机的质量流量、压缩比和温度比等主要热力参数,分别推导了燃气轮机理想简单循环和实际简单循环的比功和热效率表达式,研究了压比和温比对燃气轮机性能的影响。在作出适当假设的情况下,推导出环境温度、大气压力及大气湿度等参数与联合循环机组热效率和输出功率的关系表达式,并利用MATLAB进行仿真,得出了环境参数变化对联合循环机组性能的影响。利用热力循环模拟软件EBSILON搭建了燃气轮机模型,进行变负荷仿真,并将结果与电厂实际运行数据比较,验证了模型的有效性;搭建燃气-蒸汽联合循环机组模型,模型中的参数设定参照了北京某联合循环电厂9F机组的设计参数。改变压气机入口处的环境参数进行仿真,得到环境参数对机组出力和热效率的影响图,并与之前的理论推导、MATLAB仿真结果和机组厂家给出的修正曲线进行对比,验证了所建模型的正确性。