湿式压缩（Wet Compression），又叫做过喷（Overspray），是一种通过向燃气轮机压缩机入口喷射软化水雾来提升功率输出和热效率的技术。这些微小的水滴在压缩机内蒸发，降低空气温度，从而减少压缩过程所需的功耗。这项技术不仅能显著提高燃气轮机的性能，还因其安装便捷、成本低廉而备受关注。
湿式压缩的起源与发展
湿式压缩技术的历史可以追溯到1903年，挪威首次将其应用于燃气轮机。20世纪60年代至70年代，这项技术被广泛用于商用喷气式飞机，在炎热天气下辅助起飞以弥补高温环境下涡轮机功率的不足。到了20世纪90年代，随着雾化系统的发展，电厂开始利用蒸发冷却技术降低压缩机入口空气温度，进一步探索湿式压缩的应用，通过向压缩机喷射雾化水实现功率增强。
研究表明，每向压缩机入口空气质量流量中注入1%的水，功率可提升5%至10%。以一座100兆瓦的电厂为例，喷射1%的水可额外增加高达10兆瓦的功率，喷射2%则可增加20兆瓦。一些电厂甚至将喷水量提高到空气质量流量的2.5%，以追求更高的功率增益。
湿式压缩的独特优势
湿式压缩技术的普及得益于其多重优势：
快速安装，低成本：相比升级涡轮、购置新燃气轮机或将单循环电厂改造为联合循环电厂，湿式压缩系统的安装仅需数天，成本大幅降低。
环境效益：根据相关用户报告，向气流中喷射水雾可将NOx排放量降低高达20%，同时每千瓦电力产生的CO2排放量减少约3%，助力电厂实现更清洁的生产。
高效增功率：通过精准控制喷水量，湿式压缩能够在短时间内显著提升燃气轮机的输出功率，满足高峰期电力需求。
早期挑战与技术复兴
尽管湿式压缩在20世纪90年代广受欢迎，但21世纪初的几起叶片侵蚀、点蚀和结垢事件让部分电厂对其安全性产生疑虑，导致技术应用一度减少。然而，经过深入调查发现，这些问题主要源于压缩机清洗系统的误用，而非湿式压缩技术本身。少数案例中，经验不足的供应商提供的系统设计不当，产生了过大的水滴，高速冲击压缩机叶片，引发了损坏。
随着上述问题的澄清和解决，湿式压缩技术在最近十年迎来了显著“复兴”。实践证明，只要遵循以下关键原则，湿式压缩是安全且高效的：
小水滴设计：系统需产生平均直径约20微米的水滴，以确保高效蒸发和对叶片的零损伤。
优质供应商：选择经验丰富、信誉良好的供应商，确保系统设计科学。
软化水使用：采用软化水以避免矿物质沉积，防止叶片结垢或腐蚀。
规范操作与维护：严格按照操作指南运行，并定期维护系统。
全球相关应用案例
如今，全球已有数百个湿式压缩系统在高流量条件下稳定运行，广泛应用于各类燃气轮机电厂，且未对涡轮机造成任何不利影响。例如，墨西哥图克斯潘III和IV电厂通过安装MeeFog湿式压缩系统，将每台三菱501F燃气轮机的功率从164兆瓦提升至180兆瓦，运行数年后仍未发现叶片侵蚀。美国亚利桑那州的Mesquite Block 2电厂也报告称，其湿式压缩系统能在数分钟内为每台GE 7FA.03涡轮机增加7兆瓦功率，且运行稳定。
湿式压缩技术的成功应用，也离不开头部企业的实践总结。Mee Industries在燃气轮机进气冷却技术领域具有深厚的影响力和良好的市场声誉，在全球安装了1000多套雾化系统，其中约三分之一包含湿式压缩功能。该企业建议使用大量低流量喷嘴以均匀分布水滴，确保进气道排水良好，并在运行前彻底清洁进气表面，以防止污垢进入压缩机。
原文链接：
https://www.power-eng.com/operations-maintenance/wet-compression-of-gas-turbines-gets-a-second-wind/
作者：Drew Robb
本文已进行编译。
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