【Objetivo】Com o aprofundamento da tendência global de redução de carbono e a promoção da aplicação em larga escala da energia do hidrogênio, a modificação tecnológica das unidades de turbinas a gás existentes para a combustão com mistura de hidrogênio é um caminho importante para alcançar a transição energética de baixo carbono nos setores de geração de energia e aquecimento. 【Método】Baseado na plataforma de simulação do sistema térmico Ebsilon, foi construído um modelo do sistema térmico de uma usina termoelétrica a ciclo combinado duplo de pressão sem reaquecimento com turbina a gás SGT800. Sob a condição de manter constante o calor total do combustível de entrada e a temperatura na entrada da turbina, o sistema investigou a influência de dupla fator da proporção de mistura de hidrogênio (0 a 50%, em massa) e da carga da turbina a gás nos parâmetros operacionais do sistema de ciclo combinado e no desempenho térmico. 【Resultados】Os resultados da simulação indicam que, com o aumento da proporção de mistura de hidrogênio, o fluxo de massa do combustível diminui gradualmente e, para garantir que a temperatura da entrada da turbina permaneça constante, o coeficiente de excesso de ar na entrada da turbina também deve ser reduzido. No entanto, a temperatura, o fluxo e o calor dos gases de exaustão da turbina não variam monotonicamente com o aumento da proporção de mistura de hidrogênio, resultado do ajuste dinâmico da vazão de ar de resfriamento realizado pelo sistema para manter a temperatura de entrada constante. Em carga total da turbina a gás (100%) e na condição máxima de extração de condensado, a eficiência de geração elétrica da turbina e a eficiência do sistema de ciclo combinado atingiram valores máximos próximos a 20% da proporção de mistura de hidrogênio, sendo 41,05% e 80,79%, respectivamente, um aumento de 1,38% e 1,16% em relação às condições de gás natural puro. Ao examinar mais detalhadamente o efeito da combustão com mistura de hidrogênio sob condições de carga variável, constatou-se que ao aumentar a proporção de hidrogênio de zero para 50%, a eficiência de geração da turbina a gás sob cargas de 100%, 80% e 60% aumentou em 1,38%, 1,28% e 1,12%, respectivamente, enquanto a eficiência do sistema de ciclo combinado aumentou em 1,16%, 1,08% e 0,92%, respectivamente. 【Conclusão】O efeito da mistura de hidrogênio no desempenho da unidade apresenta uma dependência complexa e bimodal da carga; na zona de alta carga, a mistura de hidrogênio otimiza o processo de combustão, maximizando o ganho absoluto de eficiência da unidade; na zona de baixa carga, a mistura de hidrogênio eleva o limite inferior de desempenho da unidade, garantindo sua viabilidade econômica em condições de regulação profunda de carga.

Ciclo combinado;combustão com mistura de hidrogênio;EBSILON;desempenho térmico