为了说明使用甲醇燃料对燃气轮机运行特性的影响，下文以CAPSTONE公司的C30型燃气轮机为例，表18-5为燃气轮机燃用用高热值燃料的额定工况参数。

表18-5 微型燃气轮机额定工况参数

1.燃料成分对燃气轮机工作的影响

因为使用不同燃料，而不同燃料所具有的热力学性质也不同，所以燃料燃烧后产生的工质组分也不尽相同，而比热容是热力循环的重要热力学参数，燃料的比定压热容与工质比定压热容可以表示工质成分与温度的变化关系，所以由此可以确定工质成分，从而确定不同的燃料对燃气轮机运行性能的影响。

由式（18-5）可以计算等熵膨胀过程中的焓降

式中 T_IN——燃气涡轮入口温度（K）；

T_FIN，IS——工质经过等熵膨胀后涡轮出口的温度（K）；

c_p（T）——温度及成分的函数。

先将工质各成分表示为关于温度的函数，然后再通过道尔顿分压定律将工质的定压比热表示为成分和温度的函数。

如果只考虑燃料成分，分析燃用甲醇对燃气涡轮膨胀过程中焓降的影响，对甲醇燃料和重油在相同的涡轮入口条件下做等熵膨胀计算，其运行参数如表18-6所示。(www.daowen.com)

表18-6 燃料成分对燃气轮机运行性能的影响

从表18-6中给出的数据可知，在同样的燃气涡轮条件下，经过等熵膨胀甲醇燃烧所产生的焓降小于重油燃烧产生的焓降。造成出现此种结果的因素主要有两方面：一是等熵膨胀过程前后的温差；另一方面为膨胀中的平均比定压热容。虽然燃烧甲醇的燃气涡轮前后温差增大，但是其增加值，不足以使焓降出现明显增加。由于燃料成分不同导致燃烧后的工质不同，所以燃用两者的比定压热容相差也较大，甲醇燃烧的产物中水蒸气与二氧化碳比是重油燃烧产物的2.3倍，而在900K以上温度时，二氧化碳的比定压热容为11.9左右，水蒸气比定压热容在7.8左右。这就导致了甲醇燃烧产生的燃气比定压热容远小于燃油燃烧产生的燃气，因此甲醇产物工质的焓降小于重油。

2.燃用甲醇燃料燃气轮机运行特性

使用不同燃料时燃气轮机的运行特性见表18-7。

表18-7 使用不同燃料时燃气轮机的运行工况

从表18-7中的结果可以得到，燃气轮机以甲醇为燃料时，达到相同的涡轮入口温度时，甲醇燃料的质量流量需增加为2倍于重油燃料，此时燃气轮机输出功增加，但是其效率下降。若燃气轮机输出功相同时，甲醇燃料质量流量要增加1.8倍，此时同样出现燃气轮机效率下降。燃气轮机输出功增大原因是通过燃气涡轮的工质流量增加，燃气涡轮输出功增大，而此时压气机的运行特性不变且功耗也不变，从而出现燃气轮机的输出功增大；燃气轮机的效率下降的原因主要包括：

1）燃油供给系统中的燃油没有进行预热，温度低于燃烧室空气温度，再加上空气流量增大，这就造成了燃气轮机工作效率的下降。

2）由于燃烧甲醇燃料燃气涡轮通过的工质流量增加，造成燃气涡轮部件实际没有工作在目标工况点上，导致燃气涡轮效率下降，这就造成了燃气轮机工作效率的下降。

3）在输出功相同的情况下，燃烧甲醇时燃气涡轮入口温度降低，从而这也造成了燃气轮机工作效率的下降。