CN108644020A - 一种改进的燃气轮机排气温度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进的燃气轮机排气温度控制方法，包括以下步骤：S1、根据透平中的燃气温降，按照气体膨胀公式给出透平进口温度和排气温度的非线性关系式；S2、根据透平通用特性曲线得到实时的透平效率，将实时的透平效率代入S1的非线性函数关系式获得最终的排气温度设定值；S3、判断机组IGV角度是否全开，若机组IGV未全部打开，则根据S2的排气温度设定值采用比例积分微分控制器实现排气温度的无差控制；S4、在机组IGV全部打开后，采用透平冷却方法对透平效率进行修正，获得最终的排气温度设定值；S5、根据S4的排气温度设定值采用比例积分微分控制器实现排气温度的无差控制。

Description

一种改进的燃气轮机排气温度控制方法

技术领域

本发明涉及燃机轮机控制技术领域，更具体涉及一种改进的燃气轮机排气温度控制方法。

背景技术

燃气轮机联合循环，主要由燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机三部分构成。燃料(油或天然气)在燃烧室中燃烧产生高温高压燃气，进入燃气轮机透平膨胀做功发电，再将燃气轮机排出的气体引入锅炉(余热锅炉)，作为锅炉的热源，利用锅炉产生的蒸汽进入蒸汽轮机再发电。由此可以构成燃气轮机和蒸汽轮机协同作为动力的联合循环发电系统。

为了提高联合循环机组的发电效率，提高燃气轮机的排气温度是最有效的办法。要提高排气温度，就必须提高燃气轮机的透平进口温度，但是燃气轮机的叶轮和叶片在高温、高速下工作，随着温度的升高，这些受热零部件的材料强度会显著降低，超温会使燃气轮机受热部件寿命大大降低，腐蚀程度加重，严重的还会引起叶片断裂等恶性事故。所以燃气轮机在运行中要确保轮机进气温度不超过各受热部件的热应力承受上限，则需对轮机进气和排气温度进行适当控制，使之保持在许可范围内。

由于透平进口温度很高且燃烧室出口处燃气的温度场很不均匀，有时差值最高达到100℃以上，难以测量燃气的平均温度，加上燃烧器出口处的速度场也不均匀，想测得温度场就必须测量速度场，工程运用比较困难，故一般采用间接的方法对燃气轮机透平处温度进行控制。

现有技术中采用近似的线性关系进行燃气轮机排气温度的控制，由于实际透平进口温度和燃气轮机排气温度是非线性的关系，故现在的控制方法精确度有待提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何根据真实的还原透平进口温度与排气温度的热力学关系采用非线性的方法对其燃气轮机进行精确的温度控制。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种改进的燃气轮机排气温度控制方法，包括以下步骤：

S1、根据透平中的燃气温降，按照气体膨胀公式给出透平进口温度和排气温度的非线性关系式；

S2、根据透平通用特性曲线计算实时的透平效率；

S3、将S2获得的实时透平效率代入S1的非线性关系式中，获得排气温度设定值，根据排气温度设定值采用比例积分微分控制器实现排气温度的无差控制。

进一步地，所述S1中根据透平热力学特性获得非线性关系式的具体过程为：

在额定负荷时，所述燃气温降ΔT_(3-4)0按气体膨胀公式为：

经过简单变换后得到：

式中：为额定负荷时的透平前燃气温度，K；为额定负荷时的燃机排气温度，K；为额定负荷时的透平的膨胀比；为额定负荷的透平效率；r为膨胀过程中燃气的平均绝热指数。

进一步地，所述S2中根据透平通用特性曲线计算实时的透平效率的具体过程为：

根据不同机组不同工况的透平通用特性曲线：

其中，π_T是当前工况时的膨胀比，是当前工况时的透平前燃气温度，f1、f2表示函数关系，代表气体的通流能力，表示相似转速，表示透平进口压力，q_T表示透平流量，n表示转速，η_T为实时透平效率；

在表征透平工作特性的四个参数η_T、π_T中，当π_T和或和这两个参数确定后其余两个参数也就相应地确定不变了，根据燃气轮机的设计工况和不同的参数，计算出实时的透平效率η_T。

进一步地，所述S2处理结束后还包括根据不同机组的冷却方式对实时透平效率进行修正，通过修正后的实时透平效率计算最终的排气温度设定值。

进一步地，所述实时透平效率修正的具体过程为：

首先，透平效率η与燃气在透平膨胀过程中实际输出功率P和理想输出功P^*存在如下关系式：

又因为实际输出功率P有如下关系式：

使用透平效率计算方法时采用燃气和冷却空气在完全可逆混合方式，即冷却空气与主流燃气混掺过程中的总熵增为零，在掺混过程中，因为燃气和冷却空气混合后混合气体的压力会与之前的燃气不同，故膨胀做功的起始点和终点也就会发生变化，需要重新获得混合后气体的焓熵曲线，每单位质量的燃气和冷却空气的混合熵增为:

式中：

对于半理想气体：

Δs_mix＝Δs_T+Δs_P

式中：

由于燃气和冷却空气是完全可逆混合，因此Δs_mix＝0，即Δs_T+Δs_P＝0，从而获得混合后的新的压力根据此时的状态重新进行效率的计算；

混合后的新的压力与混合前燃气压力的关系为：

式中，R＝(1-φ)R_g+φR_c；

其中:Δs_T、Δs_P分布代表混合过程中内能、压力变化而导致的熵增；s_m是无冷却参与时膨胀后的熵；为无冷却参与时的焓；m_cs为静叶中冷却空气的流量；m_cr为动叶中冷却空气的流量；为冷却空气的焓；为膨胀做功后的焓；s_g,1为有冷却参与时第一级静叶前的熵；m_g为透平进口燃气流量；m_ci为第i段冷却空气的空气流量；s_ci,1为有冷却参与时第i段冷却空气的熵；为燃气的内能函数；为冷却空气的内能函数；为燃气混合前的燃气温度；为第i段参与冷却的空气温度；为混合膨胀做功后的温度；σ_T为常数；R_g为燃气的常数；R_C为冷却空气的常数；混合做功后的压力；为第i段冷却空气的压力。

进一步地，所述修正透平效率是根据微元法分段计算得到的。

进一步地，所述微元法分段计算修正后的透平效率的具体过程为：

将每一级透平的叶片沿叶弦方向分成若干个微元段，每个微元段中的冷却空气在微元段之后与主流燃气混掺，并在下一个微元段之中膨胀做功，从该微元段一直等熵膨胀到该级出口背压，计算出每一级的修正透平效率后再计算出总体的透平效率，再将所有的透平效率进行叠加，其中第一级修正透平效率计算公式如下：

式中，P₁为实际输出功率，k为微元段的个数，η_修1为第一级修正透平效率，m₁为第一个微元段的流量，m_k为第k个微元段的流量，m_k-1为第k-1个微元段的流量，Δh_1-1s为第一个微元段之间的焓值变化，Δh_k-ks为第k个微元段之间的焓值变化；

又因为实际输出功率P₁存在以下关系式：

式中，m_g为静叶入口燃气流量，为静叶入口燃气焓值，m_cs为静叶冷却空气需求量，为冷却空气焓值，m_cr为动叶冷却空气需求量，为透平出口处的焓值；

以此类推，计算得到每一级修正透平效率η_修j，其中j为透平的级数；

将每一级修正透平效率η_修j进行叠加，根据如下公式计算出总体修正透平效率：

式中，η₁为总体修正透平效率。

进一步地，所述微元法分段计算修正透平效率的具体过程为：

将每一级透平的叶片沿叶弦方向分成若干个微元段，每个微元段中的冷却空气在微元段之后与主流燃气混掺，并在下一个微元段之中膨胀做功，从该微元段入口等熵膨胀到该微元段出口压力，计算出每一级的修正透平效率后再计算出总体的透平效率，再将所有的透平效率进行叠加，其中第一级修正透平效率计算公式如下：

式中，P₂为实际输出功率，η_修2为第一级修正透平效率，k为微元段的个数，m_k为第k个微元段的流量，Δh_k-ks为第k个微元段之间的焓值变化；

其中，

式中，为第k个微元段做功前的焓值，为第k个微元段做功后的焓值；

以此类推，计算出每一级修正透平效率η_修j，其中，j为透平的总级数；

将每一级修正透平效率η_修j进行叠加，根据如下公式计算出总体修正透平效率：

其中，η₂为修正后的透平效率。

进一步地，所述k＝10。

本发明相比现有技术具有以下优点：

(1)根据已有的膨胀公式对透平初温进行控制，采用间接控制的方式，当透平初温为某一定值时，直接用非线性的公式表示出其与排气温度的关系，将此公式计算出的值作为燃气轮机的设定值；根据透平温度与排气温度的函数关系得知，想要保证透平进口温度不变，利用排气温度进行透平温度的控制，那么就需要实时的得知此时透平的效率和膨胀比。根据透平通用特性曲线得知，当知道透平的膨胀比和相似转速时，就可以得知此时的透平效率，故可以解决不同的运行条件下的参数变化对燃气排气温度造成的影响。

(2)在进行计算时还可以根据不同的机组考虑冷却对透平效率造成的影响，对计算公式进行修正，进一步提高控制精度。

附图说明

图1为本发明实施例的改进的燃气轮机透平初温控制流程图；

图2为透平通用特性曲线；

图3为完全可逆混合效率h-s图；

图4为第一种计算修正透平效率方法的h-s图；

图5为第二种计算修正透平效率方法的h-s图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本实施例的一种改进的燃气轮机排气温度控制方法的流程如图1所示：

首先，判断是否需要投入温度控制，当不需要投入温度控制时，燃气轮机不投入温度控制；当需要投入温度控制时，包括以下步骤：

S1、根据透平中的燃气温降，按照气体膨胀公式给出透平进口温度和排气温度的非线性关系式；

S2、根据实时透平膨胀比、相似转速以及透平通用特性曲线得到实时的透平效率，将实时的透平效率代入S1的非线性函数关系式获得最终的排气温度设定值；

S3、判断机组IGV角度是否全开，若机组IGV未全部打开，则根据S2的排气温度设定值采用比例积分微分控制器实现排气温度的无差控制；

S4、在机组IGV全部打开后，此时冷却空气对透平效率影响较大，采用透平冷却方法对透平效率进行修正，获得最终的排气温度设定值；

S5、根据S4的排气温度设定值采用比例积分微分控制器实现排气温度的无差控制。

其中：

S1中根据燃气温降获得非线性关系的具体过程为：

在额定负荷时，所述燃气温降ΔT_(3-4)0按气体膨胀公式为：

经过简单变换后得到：

式中：为额定负荷时的透平前燃气温度，K；为额定负荷时的燃机排气温度，K；为额定负荷时的透平的膨胀比；η_T0为额定负荷的透平效率；r为膨胀过程中燃气的平均绝热指数。

所述S2中的修正过程是利用根据透平通用特性曲线得到实时的透平效率，具体计算过程为：

首先根据不同机组不同工况的透平通用特性曲线：

其中，π_T是当前工况时的膨胀比，是当前工况时的透平前燃气温度，f1、f2表示函数关系，代表气体的通流能力，表示相似转速，表示透平进口压力，q_T表示透平流量，n表示转速，η_T为实时透平效率；

在表征透平工作特性的四个参数η_T、π_T中，当π_T和或和这两个参数确定后其余两个参数也就相应地确定不变了，根据燃气轮机的设计工况和不同的参数，计算出实时的透平效率η_T。

透平通用特性曲线如图2所示，图中横坐标为π_T，纵坐标表示曲线1^*表示临界流动值，即运行的极限范围，一般不会进入，曲线2^*和曲线3^*为根据机组参数制订的曲线，实际过程中有很多曲线，构成一个图，在已知横、纵坐标的值的情况下，通过曲线就可以获得透平效率与通流能力的值。

从图2可知，当已知π_T和后，可以根据曲线2^*和3^*算出相应的η_T。当保证为设计值时，通过此时的透平相似转速和透平膨胀比π_T就可以确定此时的透平效率。

所述S4中采用透平冷却方法对透平效率进行修正的具体过程为：

首先，透平效率η与燃气在透平膨胀过程中实际输出功率P和理想输出功P^*存在如下关系式：

又因为实际输出功率P有如下关系式：

使用透平效率计算方法时采用燃气和冷却空气在完全可逆混合方式，即冷却空气与主流燃气混掺过程中的总熵增为零，在掺混过程中，因为燃气和冷却空气混合后混合气体的压力会与之前的燃气不同，故膨胀做功的起始点和终点也就会发生变化，需要重新获得混合后气体的焓熵曲线，每单位质量的燃气和冷却空气的混合熵增为:

式中：

对于半理想气体：

Δs_mix＝Δs_T+Δs_P

式中：

由于燃气和冷却空气是完全可逆混合，因此Δs_mix＝0，即Δs_T+Δs_P＝0，从而获得混合后的新的压力根据此时的状态重新进行效率的计算；

混合后的新的压力与混合前燃气压力的关系为：

式中，R＝(1-φ)R_g+φR_c；

其中:Δs_T、Δs_P分布代表混合过程中内能、压力变化而导致的熵增；s_m是无冷却参与时膨胀后的熵；为无冷却参与时的焓；m_cs为静叶中冷却空气的流量；m_cr为动叶中冷却空气的流量；为冷却空气的焓；为膨胀做功后的焓；s_g,1为有冷却参与时第一级静叶前的熵；m_g为透平进口燃气流量；m_ci为第i段冷却空气的空气流量；s_ci,1为有冷却参与时第i段冷却空气的熵；为燃气的内能函数；为冷却空气的内能函数；为燃气混合前的燃气温度；为第i段参与冷却的空气温度；为混合膨胀做功后的温度；σ_T为常数；R_g为燃气的常数；R_C为冷却空气的常数；混合做功后的压力；为第i段冷却空气的压力。

该过程的焓熵图如图3所示，图3为完全可逆混合效率焓熵图，图中横坐标s代表气体的熵，纵坐标h表示气体的焓。1为不混合时气体的焓熵值，与冷却空气混合后的焓熵值，3为混合后气体在静叶膨胀做功后的焓熵值，4为等熵过程。

根据微元法将透平效率分段计算，由此有两种计算方法：

第一种：每个微元段中的冷却空气在微元段之后与主流燃气混掺，并在下一个微元段之中膨胀做功；从该微元段一直等熵膨胀到该级出口背压，得到每一级的效率，再将所有的透平效率进行叠加，计算出每一段的修正透平效率后再使用如下公式计算出总体的透平效率：

式中，P₁为实际输出功率，k为微元段的个数，η_修1为第一级修正透平效率，m₁为第一个微元段的流量，m_k为第k个微元段的流量，m_k-1为第k-1个微元段的流量，Δh_1-1s为第一个微元段之间的焓值变化，Δh_k-ks为第k个微元段之间的焓值变化；

又因为实际输出功率P₁存在以下关系式：

式中，m_g为静叶入口燃气流量，为静叶入口燃气焓值，m_cs为静叶冷却空气需求量，为冷却空气焓值，m_cr为动叶冷却空气需求量，为透平出口处的焓值；

以此类推，计算得到每一级修正透平效率η_修j，其中j为透平的级数；

将每一级修正透平效率η_修j进行叠加，根据如下公式计算出总体修正透平效率：

式中，η₁为总体修正透平效率。

该过程的h-s图如图4所示，图中1为冷却混掺后的焓熵值，1s为气体通过一级透平静叶等熵膨胀做功后的值，1’为在静叶中实际膨胀做功后的焓熵值，2为动叶入口与冷却空气混合后的焓熵值，2s为气体通过一级透平动叶等熵膨胀做功后的值，2’为在动叶中实际膨胀做功后的焓熵值，x表示第1级动叶的第k个微元段，x’代表第1级动叶的第k个微元段实际膨胀做功后的焓熵值，xs代表气体通过一级透平动叶等熵膨胀做功后的值。

第二种：将每一级透平的叶片沿叶弦方向分成若干个微元段，每个微元段中的冷却空气在微元段之后与主流燃气混掺，并在下一个微元段之中膨胀做功，从该微元段入口等熵膨胀到该微元段出口压力，则

式中，P₂为实际输出功率，η_修2为第一级修正透平效率，k为微元段的个数，m_k为第k个微元段的流量，Δh_k-ks为第k个微元段之间的焓值变化；

其中，

式中，为第k个微元段做功前的焓值，为第k个微元段做功后的焓值；

以此类推，计算出每一级修正透平效率η_修j，其中，j为透平的总级数；

将每一级修正透平效率η_修j进行叠加，根据如下公式计算出总体修正透平效率：

其中，η₂为修正后的透平效率。

该过程的h-s图如图5所示，图中1为冷却混掺后的焓熵值，1s气体通过第一微元段静叶等熵膨胀做功后的值，1’为在静叶中第一微元段实际膨胀做功后的焓熵值，2为动叶入口与冷却空气混合后的焓熵值，2s气体通过一级透平动叶等熵膨胀做功后的值，2’为在动叶中实际膨胀做功后的焓熵值，x代表第1级动叶的第k个微元段。x’代表第1级动叶的第k个微元段实际膨胀做功后的焓熵值，xs代表气体通过一级透平动叶等熵膨胀做功后的值。

以某厂燃气轮机第一级透平技术参数为例，透平入口燃气流量m_g＝140.6kg/s，燃气入口温度T_g＝1721.4K，膨胀比π_T＝2.245，给定的透平效率η_basic＝0.91。

使用本实施例的温度控制方法的修正模型时，分别将静叶和动叶叶片沿叶弦方向分为10个微元段，为保证叶片金属温度不超过最大允许温度，可计算得到第一级静叶冷却空气需求量为11.03kg/s，约占静叶入口燃气流量的7.8％；第一级动叶冷却空气需求量为6.243kg/s，占到动叶入口燃气流量的4.4％。本实施例涉及的微元法将透平效率分段计算的两种方法得到的透平第一级效率如表1所示，表中η为不进行修正得到的第一级透平效率，η_修1为第一种方法计算得到的修正透平效率，η_修2为第二种方法计算得到的修正透平效率，可见，进行修正后的效率相对于之前的效率有所降低。

表1两种方法计算得到的不同定义下的第一级透平效率

透平效率类型	η	η修1	η修2
				透平效率值	0.91	0.8992	0.8991

根据两种不同计算方法得到修正透平效率计算动叶出口燃气温度的结果如表2所示，表中η为不进行修正得到的第一级透平效率，η_修1为第一种方法计算得到的修正透平效率，η_修2为第二种方法计算得到的修正透平效率，由表中数据可以看出透平效率修正前后会对排气温度的设定值造成影响，修正后排气温度设定值更高一些，不仅准确而且整体联合循环的效率也会提高。

表2不同定义下的透平效率计算得到的动叶出口燃气温度

透平效率类型	η	η修1	η修2
				动叶出口温度/(K)	1437.00	1442.05	1442.2

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种改进的燃气轮机排气温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据透平中的燃气温降，按照气体膨胀公式给出透平进口温度和排气温度的非线性关系式；

S2、根据透平通用特性曲线计算实时的透平效率；

S3、将S2获得的实时透平效率代入S1的非线性关系式中，获得排气温度设定值，根据排气温度设定值采用比例积分微分控制器实现排气温度的无差控制。

2.根据权利要求1所述的一种改进的燃气轮机排气温度控制方法，其特征在于，所述S1中根据透平热力学特性获得非线性关系式的具体过程为：

在额定负荷时，所述燃气温降ΔT_(3-4)0按气体膨胀公式为：

经过简单变换后得到：

式中：为额定负荷时的透平前燃气温度，K；为额定负荷时的燃机排气温度，K；为额定负荷时的透平的膨胀比；为额定负荷的透平效率；r为膨胀过程中燃气的平均绝热指数。

3.根据权利要求1所述的一种改进的燃气轮机排气温度控制方法，其特征在于，所述S2中根据透平通用特性曲线计算实时的透平效率的具体过程为：

根据不同机组不同工况的透平通用特性曲线：

其中，π_T是当前工况时的膨胀比，是当前工况时的透平前燃气温度，f1、f2表示函数关系，代表气体的通流能力，表示相似转速，表示透平进口压力，q_T表示透平流量，n表示转速，η_T为实时透平效率；

在表征透平工作特性的四个参数η_T、π_T中，当π_T和或和这两个参数确定后其余两个参数也就相应地确定不变了，根据燃气轮机的设计工况和不同的参数，计算出实时的透平效率η_T。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种改进的燃气轮机排气温度控制方法，其特征在于，在S2处理结束后还包括根据不同机组的冷却方式对实时透平效率进行修正，通过修正后的实时透平效率计算最终的排气温度设定值。

5.根据权利要求4所述的一种改进的燃气轮机排气温度控制方法，其特征在于，所述实时透平效率修正的具体过程为：

首先，透平效率η与燃气在透平膨胀过程中实际输出功率P和理想输出功P^*存在如下关系式：

又因为实际输出功率P有如下关系式：

使用透平效率计算方法时采用燃气和冷却空气在完全可逆混合方式，即冷却空气与主流燃气混掺过程中的总熵增为零，在掺混过程中，因为燃气和冷却空气混合后混合气体的压力会与之前的燃气不同，故膨胀做功的起始点和终点也就会发生变化，需要重新获得混合后气体的焓熵曲线，每单位质量的燃气和冷却空气的混合熵增为:

式中：

对于半理想气体：

Δs_mix＝Δs_T+Δs_P

式中：

由于燃气和冷却空气是完全可逆混合，因此Δs_mix＝0，即Δs_T+Δs_P＝0，从而获得混合后的新的压力根据此时的状态重新进行效率的计算；

混合后的新的压力与混合前燃气压力的关系为：

式中，R＝(1-φ)R_g+φR_c；

其中:Δs_T、Δs_P分布代表混合过程中内能、压力变化而导致的熵增；s_m是无冷却参与时膨胀后的熵；为无冷却参与时的焓；m_cs为静叶中冷却空气的流量；m_cr为动叶中冷却空气的流量；为冷却空气的焓；为膨胀做功后的焓；s_g,1为有冷却参与时第一级静叶前的熵；m_g为透平进口燃气流量；m_ci为第i段冷却空气的空气流量；s_ci,1为有冷却参与时第i段冷却空气的熵；为燃气的内能函数；为冷却空气的内能函数；为燃气混合前的燃气温度；为第i段参与冷却的空气温度；为混合膨胀做功后的温度；σ_T为常数；R_g为燃气的常数；R_C为冷却空气的常数；混合做功后的压力；为第i段冷却空气的压力。

6.根据权利要求5所述的一种改进的燃气轮机排气温度控制方法，其特征在于，所述修正透平效率是根据微元法分段计算得到的。

7.根据权利要求6所述的一种改进的燃气轮机排气温度控制方法，其特征在于，所述微元法分段计算修正后的透平效率的具体过程为：

将每一级透平的叶片沿叶弦方向分成若干个微元段，每个微元段中的冷却空气在微元段之后与主流燃气混掺，并在下一个微元段之中膨胀做功，从该微元段一直等熵膨胀到该级出口背压，计算出每一级的修正透平效率后再计算出总体的透平效率，再将所有的透平效率进行叠加，其中第一级修正透平效率计算公式如下：

式中，P₁为实际输出功率，k为微元段的个数，η_修1为第一级修正透平效率，m₁为第一个微元段的流量，m_k为第k个微元段的流量，m_k-1为第k-1个微元段的流量，Δh_1-1s为第一个微元段之间的焓值变化，Δh_k-ks为第k个微元段之间的焓值变化；

又因为实际输出功率P₁存在以下关系式：

式中，m_g为静叶入口燃气流量，为静叶入口燃气焓值，m_cs为静叶冷却空气需求量，为冷却空气焓值，m_cr为动叶冷却空气需求量，为透平出口处的焓值；

以此类推，计算得到每一级修正透平效率η_修j，其中j为透平的级数；

将每一级修正透平效率η_修j进行叠加，根据如下公式计算出总体修正透平效率：

式中，η₁为总体修正透平效率。

8.根据权利要求6所述的一种改进的燃气轮机排气温度控制方法，其特征在于，所述微元法分段计算修正透平效率的具体过程为：

将每一级透平的叶片沿叶弦方向分成若干个微元段，每个微元段中的冷却空气在微元段之后与主流燃气混掺，并在下一个微元段之中膨胀做功，从该微元段入口等熵膨胀到该微元段出口压力，计算出每一级的修正透平效率后再计算出总体的透平效率，再将所有的透平效率进行叠加，其中第一级修正透平效率计算公式如下：

式中，P₂为实际输出功率，η_修2为第一级修正透平效率，k为微元段的个数，m_k为第k个微元段的流量，Δh_k-ks为第k个微元段之间的焓值变化；

其中，

式中，为第k个微元段做功前的焓值，为第k个微元段做功后的焓值；

以此类推，计算出每一级修正透平效率η_修j，其中，j为透平的总级数；

将每一级修正透平效率η_修j进行叠加，根据如下公式计算出总体修正透平效率：

其中，η₂为修正后的透平效率。

9.根据权利要求7或8所述的一种改进的燃气轮机排气温度控制方法，其特征在于，所述k＝10。