【Objetivo】Con la profundización de la tendencia global de reducción de carbono y la promoción de la aplicación a gran escala de la energía del hidrógeno, la modificación técnica de las unidades de turbinas de gas existentes mediante la tecnología de combustión mezclada con hidrógeno es un camino importante para lograr la transición energética baja en carbono en la industria de generación de electricidad y calefacción. 【Método】Basado en la plataforma de simulación del sistema térmico Ebsilon, se construyó un modelo del sistema térmico de una unidad de ciclo combinado sin recalentamiento de doble presión con turbina de gas SGT800. Bajo la condición de mantener constante el calor total de combustible de entrada y la temperatura de entrada de la turbina, el sistema estudió la influencia conjunta de la proporción de mezcla de hidrógeno (0~50%, relación en masa) y la carga de la turbina de gas sobre los parámetros operativos del sistema de ciclo combinado y el rendimiento térmico. 【Resultados】Los resultados de la simulación muestran que conforme aumenta la proporción de mezcla de hidrógeno, el flujo másico de combustible disminuye gradualmente, y para asegurar que la temperatura de entrada de la turbina no cambie, el coeficiente de aire excesivo en la entrada de la turbina también debe reducirse. Sin embargo, la temperatura de los gases de escape de la turbina, el flujo y su calor no varían monotonamente con el aumento de la proporción de mezcla de hidrógeno, lo cual es resultado del ajuste dinámico del flujo de aire de enfriamiento del sistema para mantener constante la temperatura de entrada. A una carga del 100% en la turbina de gas y en la condición máxima de extracción de condensado, la eficiencia de generación de electricidad de la turbina y la eficiencia del sistema de ciclo combinado alcanzaron un máximo alrededor de la proporción de mezcla de hidrógeno del 20%, con valores de 41.05% y 80.79% respectivamente, un aumento de 1.38% y 1.16% en comparación con la condición de gas natural puro. Más lejos, al examinar el efecto de la combustión mezclada con hidrógeno bajo condiciones de carga variable, se encontró que al aumentar la proporción de hidrógeno de cero a 50%, la eficiencia de generación eléctrica en cargas del 100%, 80% y 60% aumentó en 1.38%, 1.28% y 1.12% respectivamente, mientras que la eficiencia del sistema de ciclo combinado aumentó en 1.16%, 1.08% y 0.92% respectivamente. 【Conclusión】El efecto del mezclado de hidrógeno en el rendimiento de la unidad presenta una dependencia compleja y bimodal respecto a la carga; en la zona de alta carga, el mezclado de hidrógeno optimiza el proceso de combustión, maximizando la ganancia absoluta de eficiencia de la unidad; en la zona de baja carga, el mezclado de hidrógeno eleva el umbral de desempeño de la unidad, asegurando su viabilidad económica en condiciones de regulación profunda.

Ciclo combinado;combustión mezclada con hidrógeno;EBSILON;rendimiento térmico