G9512-500GFT型燃气发电机组作为冷热电多联供和应急调峰微能源网供能的动力系统,相较于燃油发电机组,虽然通过稀薄燃烧等技术的应用在经济性、排放性方面具有优势,但其在实际应用过程中仍要面对容积效率低、热负荷大、排气温度高等难题,且需面对快速加载及运行工况实时变化的要求。冷却系统性能的优劣,很大程度上成为能否解决上述难题的关键。就该型燃气发电机组冷却系统设计与匹配研究开展工作,以设计研究基于智能化控制功能的冷却系统,并具备全工况的动态冷却强度调节能力。依据技术理论完成的冷却系统设计和匹配,通过在搭建的可模拟实际运行工况试验平台上的两个阶段试验研究和数据对比分析,冷却系统的整体性能满足该型燃气发电机组各工况的运行要求。主要完成工作及相关结论如下:(1)完成了冷却系统控制策略设计研究,包括三级控制指令设定及其控制机理的设计。试验研究过程中能够实现对冷却强度的动态调节要求,高温循环冷却介质基本维持在82℃～86℃之间运行,使机组处于较佳的高温范围内工作;低温循环冷却介质温度稳定在32℃～40℃之间运行,保证了较低的混合燃气进机温度。机组起动阶段冷却介质升温预热时间有效缩短,额定负荷运行和功率下降阶段均能保持缸套水冷却介质处于较高的温度环境,有利的提高了机组的运行经济性能。(2)结合理论设计及试验研究过程中发现的冷却介质流向组织不足问题,完成了冷却介质流向组织辅助调节的优化研究。优化后的冷却系统不仅冷却强度动态调节能力达到设计指标,且比原方案在燃气热耗率指标上降低约3.5%,在机组的排放指标上降低约8.0%,提高了机组运行的经济性和排放性。(3)依据混合燃气耗量、热焓、摩尔量等数据,理论计算得出额定功率下高温循环和低温循环所需的冷却量分别为257.9kW和48.6kW,并以该数据为基础完成一体式风扇散热器、电动循环水泵等主辅设备的匹配选型。试验研究过程中通过对冷却介质的流量计量、进出温差监测,获得额定功率下高温循环和低温循环的冷却量分别为247.3kW和49.2kW,两组数据基本相符,证明了文中所述冷却量理论计算方法和结果的准确性。(4)依靠控制策略设计、冷却量计算、冷却介质流向组织设计、系统主辅设备设计匹配完成的基于智能化动态调节功能的冷却系统,通过试验研究验证能够实现快速的冷却介质温度提升和最佳温度工况运行能力,在保证系统所需冷却强度的前提下,保证了机组较好的经济性、排放性、动力性;根据所需冷却强度实时调节冷却风扇的起/停,有利的降低了自身的寄生能耗;综合计算发电量、高温烟气可用余热热量、高温循环水可用余热热量,燃气综合热利用效率达到86.8%。