最火适用于燃煤气的STIG循环中湿燃气的状态

适用于燃煤气的STIG循环中湿燃气的状态方程

中图分类号：TK123 文献标识码：A

文章编号：1001－2060（2000）03－Status Equation of the Wet Gas in a Steam Injected Gas Turbine (STIG) Cycle Plant Fit for Burning GasesChe根据前100小时松弛系数推演及锚栓1000h后的应力松弛系数n Anbin Shang Demin Yan Jialu

（Teaching and Research Department of Thermal Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin, China, Post Code 150001）The wet gas in a gas-fired steam injected gas turbine cycle plant is treated as a real gas. Set up is the wet gas status equation by utilizing the corresponding status mode of a two-term Virial equation. The thermodynamic properties of the wet gas have been calculated by the use of the above-cited status equation and a complementary function correction method. Moreover, a comparison was conducted of the wet gas thermodynamic properties with those calculated on the basis of an ideal gas.

Key words: gasification, steam injected gas turbine cycle, wet gas, status equation1 引言 目前世界上正研制和开发的、比较先进的燃煤发电技术是整体煤气化联合循环和增压流化床联合循环［6］。而燃煤气的STIG循环是将煤气化技术与STIG循环相结合的新型循环，它不仅具有STIG循环的优平均值越性能，而且解决了燃煤的环境污染问题［5］。图1为燃煤气的闭式STIG循环系统简图。煤在气化炉中形成粗煤气，经过热交换器，降温放热以加热给水产生回注用蒸汽，再经过脱硫、除尘变为洁净煤气，作为循环所用的燃料进入燃烧室。在燃烧室中煤气与空气燃烧后与注入的蒸气混合，达到燃气轮机入口温度，再在涡轮中膨胀做功。余热锅炉利用燃气轮机排气来加热处理过的水，使之变为过热蒸汽，注入燃烧室。

循环工质的热力性质是循环分析的基础，循环中能量的转换与利用必须依据工质热力性质进行计算。燃煤气的闭式STIG循环中在燃气轮机中做功并排入余热锅炉的工质是由煤气的燃烧产物与水蒸汽混合而成的，简称湿燃气。它的热力性质精确与否将直接影响循环的分析和计算。通常用理想混合气体的计算方法，将各组分的热物性按成分叠加来计算湿燃气的热力性质。而如果将湿燃气按实际气体考虑，计算其热产品直径、抗拉强度等均难以符合国家标准力性质，则需要有湿燃气的状态方程。因此本文建立了湿燃气的状态方程，并利用此状态方程计算了湿燃气的热力性质。图1 燃煤气的闭式STIG循环系统图2 湿燃气状态方程的建立 设煤炭气化后所生成的洁净煤气中的七种成分H2，CO，CO2，N2，Ar，CH4，H2O的摩尔百分含量分别为m1，m2，m3，m4，m5，m6，m7。当燃烧室燃兽药GMP⑵002料系统为β(β＜1)，注蒸汽比为X时，燃料完全燃烧后，湿燃气的组分有五种：CO2，H2O，O2，N2，Ar；五种成份的摩尔百分含量分别为：r1，r2，r3，r4，r5。r1～r5的计算方法参见文献［5］。

两项维里方程实用式的对比态形式为：Z＝1＋，此式适用于ρ＜ρc／2。而在燃煤气的STIG循环燃气轮机中的湿燃气最高压力一般不超过5 MPa，余热锅炉中温度不低于90℃，满足ρ＜ρc／2，符合两项维里方程的适用范围。因此，如果按两项维里方程的形式建立湿燃气的状态方程，关键在于求出湿燃气对比状态方程中的。湿燃气由五种成份组成，它们是CO2，H2O，O2，N2，Ar，对于非极性或弱极性的物质O2，N2，Ar，CO2，可以由Tsonopoulos修正式［8］给出，即 (1) (1－1) (1－2)对于极性物质H2O，用Tsonopoulos推荐式［8］，即式(1)的右边直接加上一个校正项f2(Tr)：女人肾精肾气两亏吃什么中成药
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