摘要：随着科技的发展和进步，燃气轮机在工程中的应用也越来越多，在实际工程应用当中很多因素都会影响到燃气轮机的输出功率，特别是在长输管道中，由于输气管道较长，耗能较多，因此研究长输管道燃气轮机输出功率影响因素是非常有必要的，本文讲就这一问题展开相关探讨和分析，以期能对长输管道燃气轮机选型带来一些启发和帮助。
关键词：燃气轮机；性能；长输管道；输出功率
一、引言
燃气轮机作为当前较为先进的动力机械设备，被广泛应用到工程领域当中，近年来随着天然气长输管道的发展和应用，燃气轮机在天然气长输管道上也已经得到了广泛应用。在实际应用当中，很多因素都会影响到燃气轮机的输出功率，例如环境温度、进气损失、排气损失、性能损失以及污垢损失等，这些都会对燃气轮机的实际输出功率造成很大影响，加上长输管道地理跨度较大，因此选择适合的轮机机型十分重要，作为选型时需要考虑的非常重要的一项指标，输出功率重要性不言而喻，本文将对各种因素进行综合考虑即定性分析，以期能为长输管道燃气轮机选型提供相关依据和帮助。
二、长输管道燃气轮机特点及应用现状
由于长输管道天然气输送距离较长，因此在传输过程中就会损失很多能量，基于燃气轮机特点，大部分被应用与电力相对缺乏的干旱地区，加上燃气轮机在气温较低环境下的输出功率更高，所以也更适合于干线管道调峰规律。燃气轮机体积较小，结构更为紧凑，启动时间较少，一般从机器冷却停机状态到满负荷状态，只需要半小时以内时间，加上其安装周期很短，运行也相对平稳，可靠性很高，正是由于有这么多优势，因此被广泛应用到工程领域当中。
目前我国引入的燃气轮机主要包括了RR、GE、索拉、西门子等公司生产的机型，天然气管道应用方面主要是RR公司航改型燃气轮机，主要输出功率在4.1-8MW，GE公司燃气轮机已经被应用到我国西气东输工程当中，主要功率在11-130MW,西门子公司生产的燃气轮机主要输出功率在5-50MW，索拉公司燃气轮机中国用户也很多，大部分功率在1-22MW。
三、长输管道燃气轮机输出功率影响因素
上文提到在长输管道燃气轮机应用过程中机器性能会受到很多因素的影响，一般来说可以将影响因素分为主要参数、次要参数以及机组退化三类，其中影响燃气轮机性能主要参数包括了进气口温度、大气压力、排气压力损失等，次要因素包括像相对湿度、燃料类型等，一般次要因素对于燃气轮机性能的影响较小，本文也不再对其进行分析，此外还有由于机组退化造成的影响，比如磨损、热疲劳等，都会对机组性能产生一定影响。本文将主要分析环境温度、进气损失、大气压力、污垢损失、以及性能损失等因素对燃气轮机输出功率造成的影响，具体分析如下。
1.环境温度影响
根据实际工程中的数据能够定量分析出温度对于燃气轮机功率影响效果，在分析功率修正图之后，可以大致得到
其中
指的是温度因素下燃气轮机功率修正值，t是环境温度，单位为℃。所以从得出的公式可以分析出，一般来说每降低10℃，就会使燃气轮机的功率升高7.47%左右。
2.大气压力影响
同样在分析实际数据之后可以得到海拔高度对于燃气轮机功率影响修正图，进而能够近似得到
其中
指的是海拔因素下燃气轮机功率修正值，h是海拔高度，单位为m。所以从得出的公式可以分析出，高度每增加100米，燃气轮机的效率就会降低1.03867%左右。
3.进气损失影响
进气损失主要指的是进口处的过滤器以及消音器造成的压力损失，分析实际数据之后可以得到进气损失对于燃气轮机功率影响修正图，进而能够近似得到
其中
指的是海拔因素下燃气轮机功率修正值，ip是进气损失，单位为Pa。所以从得出的公式可以分析出，损失每降低1Kpa，燃气轮机的效率就会提升1.607%左右。
4.排气损失影响
排气损失主要指的是排气时废气经过消音器、烟囱等以及一些热回收设备之后造成的压力损失，分析实际数据之后可以得到排气损失对于燃气轮机功率影响修正图，进而能够近似得到
其中
指的是海拔因素下燃气轮机功率修正值，ep是进气损失，单位为Pa。所以从得出的公式可以分析出，损失每降低1Kpa，燃气轮机的效率就会提升0.683%左右。
5.污垢损失影响
当存在污垢时，会对燃气轮机输出功率造成一定影响，一般来说根据经验，其功率损失
在2%左右，性能影响十分明显直观。
6.性能损失影响
以寿命20年来计算，功率损失
通常在7%左右。
最后在根据燃气轮机输出功率影响计算时，还应当考虑到设计余量问题，设计余量
一般留4%左右。综合这些影响因素来看，温度对于燃气轮机输出功率的影响最大，在计算总体的功率修正系数时，需要将上文提到的功率修正系数相乘，即为：
燃气轮机选型公式，最小选型功率可以通过公式
进行计算和选型。比如某管道项目当中的环境温度为40摄氏度，海拔在40m左右，大气压力为0.100917MPa，进气损失以及排气损失为980.665pa,可以得到整体功率修正系数，即为81.3%×99.6%×98.5%×99.1%×（1-7%）×（1-2%）×（1-4%）=69.16%，假定需要的功率要求是30MW，那么最小选型功率就是30/69.16%=43.38MW。
四、结语
在工程应用过程中，燃气轮机输出功率是燃气轮机选型过程中非常重要的一项内容，而燃气轮机输出功率会受到很多因素的影响，包括了环境温度、进气损失、大气压力、污垢损失、以及性能损失等因素，本文也对这些影响因素进行了定量分析，并举了简单例子进行演示说明。除了这些主要影响因素以外，其实还应当考虑长距离运输过程中的包括流量、压力等变化，在给出相关综合计算公式之后，可以更加清楚直观为燃气轮机选型提供一些理论参考，对于选型有着指导性作用。但是本文所给出的数据都是在忽略很多影响因素之后所给出的理论值，这些修正图也会由于所选择的燃气轮机特性曲线发生变化，存在些许差异。通过对长输管道燃气轮机输出功率影响因素进行定量分析，能够为选型提供很好的辅助作用，有效促进燃气轮机发展和应用。
参考文献
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论文作者:王佩轩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/16
标签：燃气轮机论文; 损失论文; 功率论文; 因素论文; 输出功率论文; 管道论文; 性能论文; 《基层建设》2019年第26期论文;