Development of a New Simulation Program for Combined Cycle System

Abstract

The turbine inlet gas temperature ( Toso ) is an important parameter in design and performance analysis of gas turbine cycles. By increasing Toso, air bleeding for blade cooling increases and it can be about 25 percent of compressor inlet air mass flow rate for Toso equal to 1600 K. Therefore air bleeding has an important impact on thermal efficiency, specific power output and the optimum compressor pressure ratio at which maximum efficiency occurs. For the gas turbine part of a combined cycle, these performance curves are obtained and shown using a developed simulation program (GTE). Also for heat recovery steam generator (HRSG) part of a combined cycle plant, HRSG simulates the transient and steady state temperature distribution of hot gases, steam and tube metal at different parts of HRSG. Any number of pressure levels (high, intermediate and low) and heating elements (superheater, evaporator and economizer) including desuperheater and deaerator can be included. GTE outputs show less than two percent difference from reported measured values. This difference was less than six percent for HRSG model.

Simulation of a Heat Recovery Steam Generator Operating in a Combined Cycle Plant

“…Kim, Park e Ro, em [10] Sanaye e Moradi, em [11], apresentam resultados de uma planta operando em ciclo combinado, fazendo uso de dois programas. Um para a simulação do regime permanente da turbina a gás e outro do transiente da caldeira de recuperação de calor.…”

“…Escoamento em massa dos gases quente em função do tempo[11]. Temperatura dos gases no sistema de alta pressão[11].PUC-Rio -Certificação Digital Nº 1011997/CAFigura 14 -Temperatura dos gases no sistema de pressão intermediária [11]. Figura 15 -Temperaturas do vapor de saída do evaporador e superaquecedor de alta e média pressão [11].…”

Simulação De Uma Caldeira De Recuperação De Calor Em Uma Usina De Ciclo Combinado

“…Variação da Potência da turbina a vapor, como mostrado em Figura 11. Sanaye e Moradi, em [11], apresentam resultados de uma planta operando em ciclo combinado, fazendo uso de dois programas. Um para a simulação do regime permanente da turbina a gás e outro do transiente da caldeira de recuperação de calor.…”

“…O programa desenvolvido foi validado contra dados de operação de uma usina real e mostrou resultados satisfatórios, que confirmam a robustez e fidelidade do modelo de simulação. Figura 13 -Temperatura dos gases no sistema de alta pressão [11] O monitoramento dos principais equipamentos presentes em um ciclo combinado é vital para a segurança do mesmo, bem como para estimar a necessidade de paradas para manutenção das máquinas, uma vez que esse período ocioso é convertido em um prejuízo financeiro considerável para a usina.…”