燃气轮机发电案例介绍-生物质燃料气发电

1 案例背景

生物质燃料来自于大自然，主要是稻秸秆，麦秸秆，灌木和生活垃圾中的有机物。随着地球上的化石燃料越来越少，可再生能源是目前世界各国政府的重要任务。生物质燃料是可再生能源的重要组成部分，如何合理利用是目前需要迫切解决的问题。

过去利用生物质燃料的方法主要是直接燃烧，将生物质燃料破碎后，直接进入锅炉，产生蒸汽，然后再驱动汽轮发电机组。这样的利用方法主要特点是系统成熟，但效率低下。建立这样的生物质直燃发电装置，投资回报非常低。国家必须提供大量的补贴才能生存下去。

将生物质燃料通过气化的方法，产生可燃气体，用往复式内燃机或燃气轮机发电，可以大幅度提高发电效率。在目前的上网电价和生物质原料价格条件下，投资收益大幅改善。

目前在国际上，欧美发达国家也在大力开发生物质气化发电的技术。上图是预计到2030年全球生物质气化发电市场规模。

往复式内燃机一般的功率范围大约是1-2MW，适合于小单位例如农村，小养殖场自用发电。燃气轮机规模较大，适合于区域发电，覆盖的收集生物质燃料的半径大约可以50-70公里。用燃气轮机发电机配合联合循环，可以使系统的净发电输出效率达到38-50%，前景非常广阔。

目前世界上能够产生适合燃气轮机使用的生物质燃气主要有两类技术，水蒸汽或富氧气化技术，等离子气化技术。

以下是以富氧气化技术产生的生物质气为燃料，燃气轮机联合循环的典型案例介绍。1.1 现场条件(以实地条件为准)

海拔高度100m

设计大气温度15℃

设计大气压力101.3Kpa

设计大气相对湿度60%

1.2 燃料

以沼气为燃料

燃气热值：5284 KCal/Nm3

燃气压力：0.5Kpa

沼气流量：16000 Nm3/hr

1.3 热电负荷及运行时数

平均蒸汽流量：30t/hr

蒸汽压力：0.98 Mpa

蒸汽温度：179℃

年供热时间：8200小时

年运行时数：8200小时/年

2 方案

燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择，该项目选用2台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机发电机组，配2台余热锅炉，1台抽汽式汽轮机发电机组，3台燃气压缩机(2用1备)，整个系统可布置在简易厂房内，占地面积小。

2.1 燃气轮机发电机组

每台大力神130机组在项目现场主要参数如下：

铭牌功率：15000KW

发电机出力：15077KW

燃烧空气进口温度：14.9℃

燃机工况点：满负荷运行

燃料流量：7028.5Nm3/hr

涡轮排气温度：500 ℃

尾气流量：180679 Kg/hr

2.2 余热锅炉

每台余热锅炉在项目现场主要参数如下：

蒸汽温度：435℃

蒸汽压力： 3.5Mpa

蒸汽流量：31200 Kg/hr

2.3 抽汽式汽轮发电机组

铭牌功率：12000KW

发电机出力：10347KW

进口压力： 3.43Mpa

进口温度435℃

抽汽压力：0.98Mpa

抽汽量：30t/hr

2.4 燃气压缩机

设计流量：7100NM3/hr(每台)

进口压力： 5 Kpa (假设)

出口压力: 2.7Mpa

驱动电机电压: 10 KV

电机功率: 大约为1400 KW(每台)

2.4 系统总容量及实际出力

总装机铭牌功率：42000 KW

现场实际净输出功率：37701 KW

总蒸汽流量：30000 Kg/hr

总燃气消耗量: 14057 Nm3/hr

3 索拉中国业绩

索拉公司进入中国已经超过30年，在国内已经有超过260台机组，其中金牛60机组超过70台，大力神130超过70台。在项目执行过程中和国内的许多设计院建立了良好的合作关系，他们也对索拉机组有充分的了解，可以非常快速地和可靠地完成设计任务。

此外，上海力顺燃机科技有限公司作为索拉在中国工业发电行业的代理，已在国内完成了多个燃气轮机热电联产项目，可以为项目的规划、建设提供技术服务。

在国内已经建设成功、投入使用的索拉燃气轮机天然气热电联产项目有：浦东国际机场能源中心热电联产项目和成都国际会展中心热电联产项目，其中浦东机场项目运行已经超过十年，目前运行情况良好。

●浦东国际机场能源中心（1×4000KW）1999年建成并投入使用。

●成都国际会展中心（1×10690KW，1×5670KW）分别于2005年11月和2009年4月

建成并投入使用。

此外，针对中低热值燃气应用，索拉燃气轮机热电联产项目清单：

1)山东金能煤气化有限公司一期项目（1×5670KW 热电联产），2006 年4 月投产，目前运行

情况良好。

2)内蒙古太西煤集团乌斯太项目（2×5670KW 热电联产），2008 年10 月投产，目前运行情

况良好。

3)山东金能煤气化有限公司二期项目（3×5670KW 联合循环），2008 年4 月投产，目前运行

情况良好。

4)河南顺成集团煤焦有限公司一、二项目（2×15000KW 热电联产），分别于2009 年12 月

投产和2010 年6 月投产，目前运行情况良好。

5)山东金能煤气化有限公司三期项目（1×15000KW 热电联产），2009 年7 月投产，目前运

行情况良好。

6)河南鑫磊集团诚宇焦化有限公司一期项目（1×5670KW 热电联产）2010 年4月投产，目

前运行情况良好。

7)山东济矿民生热能有限公司一期项目（2×15000KW 热电联产），一台于2012年2月投产，

另一台正在安装调试。

8)河南鑫磊集团诚宇焦化有限公司二项目（1×5670KW 热电联产），2011 年3月投产，目前

运行情况良好。

9)青海庆华集团煤化有限公司一期项目（2×15000KW 热电联产），2012 年1月投产，目前

运行情况良好。

10)山东金能煤气化有限公司四期项目（3×15000KW 热电联产），2011 年5 月投产，运行情

况良好。

11)江苏天裕集团东方热电一期项目（3×15000KW 热电联产），2011年6月到货，目前正在

安装调试。

12)西山煤气化有限责任公司项目（2×5670KW 热电联产），2010 年9 月签订合同。

13)山东诚力供气有限公司一期项目（3×15000KW 热电联产），一台于2012年1月投产，其

他正在安装调试。

14)山西立恒钢铁有限公司项目（4×15000KW 热电联产），2011年1月签订合同，正在安装调

试。

15)山东诚力供气有限公司二期项目（1×15000KW 热电联产），2011年6月签订合同。

16)天瑞集团汝州天瑞煤焦化有限公司项目（2×15000KW 热电联产），2011年6月签订合同。

国内其它辅助设备制造商也通过以上项目，积极配合设计院，顺利执行项目。目前国内有三家以上余热锅炉制造商和索拉燃机配套过，有三家燃气压缩机制造商也和索拉燃机配套过，到目前为止运行状况良好。

4 索拉燃机特点及售后服务

4.1集成度高

索拉燃机设计集成度非常高，其中燃料系统、启动系统、控制系统、同期装置、励磁系统等都安装在撬上，大大节约了安装时间和工作量。比较有经验的安装公司大约需要1个月左右就可以完成燃机的安装。

4.2可靠性高可用率高

目前在中国国内使用燃机的客户普遍反映索拉燃机可靠性最高，系统可用率最高，可以达到97%。

索拉燃机在设计中遵循的原则是让用户在设备生命周期中拥有设备的总成本最低(燃料费+初投资+维护)。它在效率、维护成本和设备制造成本中取得平衡，使用户花最小的代价拥有设备20年。

4.3优秀的售后服务能力

索拉公司在中国有24个售后服务人员，其中服务工程师有19人。在天津有维修部和配件库，为中国的客户提供设备保障。索拉公司的大修服务采用交换机组的方法，让客户停机的时间减到最低。为了保证交换机组的效率，索拉公司的流转大修机组的资产超过2亿美元，可以及时提供燃机到用户现场。

5 简单经济性分析

2.13公斤饱和蒸汽（压力为0.98pa）。

国内已经有类似项目运行，可靠性完全有保障。除去燃机需要进口外，其他辅助设备完全可以国内解决。技术成熟，风险可以控制。投资不太大，效益非常可观。

假设电价为RMB0.58元/ KWhr，蒸汽价格RMB0.15元/ Kg，则一方沼气创造的价值为RMB1.874元，每小时创造的价值为RMB26342.8元，每年运行8200小时创造的价值为RMB216,011,107.6元。

按单位KW造价为RMB 4200元核算，整个燃气轮机热电联产系统总的造价为RMB176,400,000.00元。

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送入燃烧室，同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工，推动动力叶片高速旋转，乏气排入大气中或再加利用。燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机，轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz，3000转/分，直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行，基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW，热效率为33.79%，排气温度539℃，排气量1476×103公斤/小时，压比为12.3，燃气初温为1124℃，机组为全自动化及遥控，从启动到满载正常时间为约20分钟，机组使用MARKⅤ控制和保护系统.

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燃气轮机是从20世纪50年代开始逐渐登上发电工业舞台的，由于当时机组的单机容量小、热效率低而在电力系统中只能作为紧急备用电源和调峰机组。60年代加深了对电网中必须配备一定数量的燃气轮发电机组的认识，从安全和调峰的目的出发，燃气轮发电机组在电网中的比例达到8％～12％。从80年代以后由于燃气轮机的功率和热效率均得到很大程度的提高，特别是燃气—蒸汽联合循环机型成熟，再加上世界范围内天然气资源进一步开发，燃气轮机及其联合循环在世界电力系统中的地位发生了明显变化，它们不仅仅可以用作紧急备用电源和调峰负荷机组，还能带基本负荷和中间负荷。美国在1990～2000年期间新增长的发电容量为1．13亿kW，其中燃气轮机电站和蒸汽轮机电站的容量分别为44％，第一次出现了朗肯循环和布莱顿循环平分秋色的局面，在德国前者则占2／3左右，由此可见在世界范围内燃气轮机及其联合循环已成为火电发展的主要方向。近几年来，世界燃气轮机工业取得相当的成就和飞速的发展，几家著名的公司GE、ABB、Siemens、西屋等均与航空发动机设计、研究、制造厂彼此联营，保证及时地把航空发动机领域内的先进技术用来武装重型燃气轮机，以确保技术的先进性。如压气机已采用“可控扩压”的概念进行设计，把单轴压气机的压缩比提高到了24～30的水平，透平叶片采用了航空机组的先进冷却结构和定向结晶制造工艺，使透平前的燃气温度提高到了1300℃的水平，由此明显地提高了机组的输出功率和热效率。如GE公司的9FA、Siemens的V94．3A等典型机组的燃机单循环功率为266MW，燃气初温为1270～1300℃，压缩比为16，

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简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展火力发电的历史久远，为世界经济发展提供着充足的能源。但是，随着环境保护观念深入人心，世界资源日益紧缺，火力发电已经成为我国经济转型、产业结构调整的重点对象。作为新型发电模式，燃气轮机发电具备快速启停、高效率以及较小占地规模的有点，污染小。在我国工业实践中，受到制造技术的商业秘密制约，自主创造能力十分薄弱，进口是主要来源，并没有在全国推广开来。本文主要浅析燃气轮发电机组的当前发展情况，并展望未来趋势，希望引起工业领域人员的重视。1.燃气轮机及其发电机组现状浅析1.1.燃气轮机浅析作为旋转式动力机械，气体以连续流动的方式在燃气轮机中通过热能向机械能的转化，进而推动发电机组旋转。从世界范围来看，第一台燃气轮机由瑞士一家企业制造，时间为1939年。经数十年发展，机车与坦克动力、舰船动力、管线动力与发电等都有燃气轮机的身影。从结构上划分，轻型与重型燃气轮机为工业燃气轮机类型。当前，俄、英、美等发达国家已经将燃气轮机完全应用到了水面舰艇上。此外，海上采油、输油输气的管线加压装置也由轻型燃气轮机构成，实现了41.6%的热效率。高度垄断是重型燃气轮机制造领域的特点，重要的核心企业为ABB、西门子/西屋、GE、三菱等。轻型燃气轮机制造领域中主导企业为PW、R.R与GE，其他国家也不甘落后，正在紧锣密鼓的航机改型。上世纪五十年代末，国内开始制造重型燃气轮机。当时的上汽厂、南汽厂、哈汽厂身肩国家工业复兴的大任，在厂校结合形式下，自主研发出的燃气轮机位列世界领先，如3500hp机车用机组，1MW、3MW发电机组。近年来，随着我国工业化的不断升级，重型燃气轮机也在不断的改造升级。为实现利用冶金企业的高炉煤气，美国GE与南汽厂通过技术交流，立足于MS6001B，6B-L型燃气轮机研发成功，实现再利用高炉煤气的环保要求。从科研实力分析，国内研究所或高校储备着大量科研设施与科研人员，如哈尔滨工业大学、清华大学、国家电网热工研究院、中科院工程热物理研究所等，研究出的一批批优秀成果。当然，设备不够集中，先进性尚待提高，完善工作仍需继续。国内航空系统是轻型燃气轮机的集结地，在航空发动机领域，研究设计院、制造厂数量众多，职工数量上万。在上世纪70年代，邮电、石化、油田等企业都应用到了331厂、410厂研发的WZ-6G、

燃气轮机发电技术综述

Internal Combustion Engine &Parts 0引言随着我国天然气资源的大规模开发及越来越严格的环保标准，我国陆续建成投产了多台燃气轮机发电机组，在满足电力需求的同时，创造了良好的社会效益和经济效益。目前就世界范围而言，燃气轮机发电已是电力结构中的重要组成部分，对推动经济和社会发展发挥着重要作用。 1燃气轮机装置的工作过程燃气轮机是以连续流动的燃气为工质、将燃料的化学能转变为转子机械能的内燃式动力机械，是一种旋转式热力发动机。燃气轮机装置主要由压气机、燃烧室、透平三大部件及控制系统、辅助设备组成。压气机从外界大气环境吸入空气，并逐级压缩；压缩空气被送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧，产生高温燃气；然后燃气进入透平膨胀做功；透平排气可直接排到大气，对外界环境放热，也可通过换热设备放热以回收利用部分余热。工质顺序经过吸气压缩、燃烧加热、膨胀做功以及排气放热四个工作过程完成一个热力循环，进行能量转换。通常在燃气轮机中，压气机是由燃气透平来带动的，它是透平的负载，在简单循环中，透平的机械能有1/2到2/3左右用来带动压气机，其余的1/3左右的机械能用来驱动发电机。 2燃气轮机发电机组用燃气轮机驱动发电机构成了燃气轮机发电机组。目前，应用最广泛、获得最高实用热效率的是燃气与蒸汽的联合循环。燃气轮机循环中，工质的平均吸热温度很高，燃气初温达到了1300℃-1500℃（表1），平均放热温度也较高，通常燃气轮机排气温度在500℃-600℃左右，因此单独的燃气轮机发电机组的热效率难以达到较高值（表1）。蒸汽轮机循环中，工质的平均放热温度达到了较低值，但工质的平均吸热温度不高，因此单独的蒸汽轮机发电机组的热效率也难以达到较高值。这两种单独的循环的热效率最高40%多。若将燃气循环和蒸汽循环联合起来，就成为了平均吸热温度很高而平均放热温度很低的热机，其循环效率必定较高，最高热效率已达到60%以上（表2）。如GE 公司基于空气冷却透平技术的9H 级燃气轮机联合循环效率约61%，西门子公司全内空冷H 级燃机联合循环效率也在60%以上。燃气-蒸汽联合循环的方案有多种，本文介绍典型的联合循环发电型式。 2.1纯余热锅炉型联合循环发电机组这种联合循环中，燃气侧和蒸汽侧两循环的结合点是余热锅炉。燃气轮机的排气送入余热锅炉中去加热给水、产生蒸汽，驱动汽轮机做功，这是以燃气轮机为主的联合循环方案。余热锅炉内不加入燃料燃烧，因此，蒸汽参数及蒸汽轮机的容量取决于燃气透平的排气参数和流量，在通常燃气轮机排气参数下，得到的是中温中压的蒸汽，通常汽轮机的容量约为燃气轮机容量的30%-50%。这种联合循环效率高、技术成熟、系统简单、造价低、启停速度快，应用最广。若在燃气透平的排气段设置旁通烟囱，汽轮机停机时燃气轮机可以单独运行；但燃气轮机停机时汽轮机不能单独工作。 2.2排汽补燃型联合循环发电机组排汽补燃型联合循环有两种方案：在余热锅炉前增加烟道补燃器以及往余热锅炉中加入一定的燃料，利用燃气中剩余的氧进行燃烧。由于补燃，锅炉蒸发量增加，蒸汽参数提高，蒸汽轮机循环的出力和效率得到提高；负荷变化时，可在较大的输出功率变化范围内，燃气轮机工况不变，只改变补燃燃料，以改变汽轮机功率来改变联合循环的出力，机组的变工况性能得到改善，部分负荷下的效率较高； —————————————————————— —作者简介:杨巧云（1966-），女，湖南湘潭人，武汉电力职业技术学院教授，硕士。燃气轮机发电技术综述杨巧云（武汉电力职业技术学院，武汉430079）摘要:介绍燃气轮机发电装置的的工作过程及典型型式，对几种主要的燃气-蒸汽联合循环发电装置进行分析比较，并将燃气轮机发电机组与常规燃煤发电机组进行比较。关键词:燃气轮机；燃气-蒸汽联合循环；发电机组型号ISO 基本功率（MW ）燃气初温℃ 供电效率（%） PG9351FA MS9001G LM6000-PD M701G GT13E2V94.3A 255.628241.1334165.1265.9 132714301160142711001310 36.0 39.540.739.535.738.6 表1某些燃气轮机发电机组的主要技术参数(教材,清华) 表2某些联合循环发电机组的主要技术参数(教材,清华) 机组型号ISO 基本功率（MW ）供电效率（%） S209FA KA13E2-2KA26-1S109H GUDIS.94.3MPCP2（M701F ） 786.9 480392.5480392.2799.6 57.1 52.956.360.057.457.3

联合循环燃气轮机发电厂简介(最新版)

联合循环燃气轮机发电厂简介 (最新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0727

联合循环燃气轮机发电厂简介(最新版) 联合循环发电：燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%，余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1．燃气轮机 1.1简介燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机。主要结构有三

部分：1、燃气轮机（透平或动力涡轮）；2、压气机（空气压缩机）； 3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工，推动动力叶片高速旋转，乏气排入大气中或再加利用。燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机，轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz，3000转/分，直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行，基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW，热效率为33.79%，排气温度539℃，排气量1476×103公斤/小时，压比为12.3，燃气

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展(正式版)

文件编号：TP-AR-L3687 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本）编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展(正式版)

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。火力发电的历史久远，为世界经济发展提供着充足的能源。但是，随着环境保护观念深入人心，世界资源日益紧缺，火力发电已经成为我国经济转型、产业结构调整的重点对象。作为新型发电模式，燃气轮机发电具备快速启停、高效率以及较小占地规模的有点，污染小。在我国工业实践中，受到制造技术的商业秘密制约，自主创造能力十分薄弱，进口是主要来源，并没有在全国推广开来。本文主要浅析燃气轮发电机组的当前发展情况，并展望未来趋势，希望引起工业领域人员的重视。

1.燃气轮机及其发电机组现状浅析 1.1.燃气轮机浅析作为旋转式动力机械，气体以连续流动的方式在燃气轮机中通过热能向机械能的转化，进而推动发电机组旋转。从世界范围来看，第一台燃气轮机由瑞士一家企业制造，时间为1939年。经数十年发展，机车与坦克动力、舰船动力、管线动力与发电等都有燃气轮机的身影。从结构上划分，轻型与重型燃气轮机为工业燃气轮机类型。当前，俄、英、美等发达国家已经将燃气轮机完全应用到了水面舰艇上。此外，海上采油、输油输气的管线加压装置也由轻型燃气轮机构成，实现了41.6%的热效率（简单循环）。高度垄断是重型燃气轮机制造领域的特点，重要的核心企业为ABB、西门子/西屋、GE、三菱等。轻型燃气轮机制造领域中主导企业为P&W、R.R与GE，其他国家也

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展详细版

文件编号：GD/FS-5604 （安全管理范本系列）简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展详细版 In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展详细版提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。火力发电的历史久远，为世界经济发展提供着充足的能源。但是，随着环境保护观念深入人心，世界资源日益紧缺，火力发电已经成为我国经济转型、产业结构调整的重点对象。作为新型发电模式，燃气轮机发电具备快速启停、高效率以及较小占地规模的有点，污染小。在我国工业实践中，受到制造技术的商业秘密制约，自主创造能力十分薄弱，进口是主要来源，并没有在全国推广开来。本文主要浅析燃气轮发电机组的当前发展情况，并展望未来趋势，希望引起工业领域人员的重视。 1.燃气轮机及其发电机组现状浅析

1.1.燃气轮机浅析作为旋转式动力机械，气体以连续流动的方式在燃气轮机中通过热能向机械能的转化，进而推动发电机组旋转。从世界范围来看，第一台燃气轮机由瑞士一家企业制造，时间为1939年。经数十年发展，机车与坦克动力、舰船动力、管线动力与发电等都有燃气轮机的身影。从结构上划分，轻型与重型燃气轮机为工业燃气轮机类型。当前，俄、英、美等发达国家已经将燃气轮机完全应用到了水面舰艇上。此外，海上采油、输油输气的管线加压装置也由轻型燃气轮机构成，实现了41.6%的热效率（简单循环）。高度垄断是重型燃气轮机制造领域的特点，重要的核心企业为ABB、西门子/西屋、GE、三菱等。轻型燃气轮机制造领域中主导企业为P&W、R.R与GE，其他国家也不甘落后，正在紧锣密鼓的航机改型。

微型燃气轮机的结构优点以及前景

微型燃汽轮机 1 引言功率为数百kW及以下的燃气轮机在20世纪40~60年代就已存在，但由于其发电效率低，长期以来，几十至几百kW的小型发电机组市场一直由内燃发电机组占领。随着高效回热器由军用转入民用，微型燃气轮机的发电效率显著提高。20世纪90年代初出现了无齿轮箱的燃气轮机，有些机组采用了不需要润滑系统的空气轴承，使得微型燃气轮机的结构更为紧凑，几乎不用维护。微型燃气轮机体积小、重量轻、适用燃料范围广，可靠近用户安装，显著提高了对用户供电的可靠性。这些优点使得微型燃气轮机在分散式供电、热电联供和车辆混合动力方面的应用得到了迅猛发展[1]。1998年末美国Capstone公司推出了第1台商业化的微型燃气轮机装置，现已有多家公司研制和生产这种微型燃气轮机，主要集中在北美、瑞典和英国。美国AlliedSignal公司估计，到2010年微型燃气轮机发电机组的销售额将达到100~150亿USD[2]。微型燃气轮机在生产电力的同时回收利用了燃烧后的废热，可同时提供供暖服务和空调制冷服务，这种热电联产的发电形式越来越受欢迎[3]。我国也在医院、机场、楼宇等领域有应用的实例，并取得了较好的效果[4]。在充满竞争的电力零售市场上，微型燃气轮机凭藉其综合发电成本低的优势必将在未来的电力系统中占据越来越重要的位置[5]。2003年冬季，英国Powergen 公司将开展微型电站装入居民家庭厨房的试点工程。这种燃气电站可取暖、供热水、发电，试验表明一年可节约能源费用249.6USD。微型燃气轮机在未来的电力系统中必将同大型集中式电站一起为用户提供清洁便宜的能源服务。 2 微型燃气轮机的结构微型燃气轮机是热电联产发电机组，美国Capstone公司生产的微型燃气轮机的工作原理如图1所示，内部结构剖面如图2所示。 Capstone公司生产的微型燃气轮机的主要组成部分包括：发电机、离心式压缩机、透平、回热器、燃烧室、空气轴承、数字式电能控制器（将高频电能转换

燃机电厂概念及基本工艺流程

燃机电厂概念及基本流程 1.燃机电厂概念燃机电厂燃气轮机发电厂的简称，它是洁净发电技术的一种体现。燃机发电厂的燃料为天然气、燃料油或工业伴生气等，由于燃烧完全其燃烧生成排放物对环境影响少，噪音污染小；又因燃机电厂具有装机快、体积小、投资省、效率高、运行成本低和寿命周期长等优点，目前市场应用非常广泛。在国内，由于国家“西气东输”工程的政策实施，引进液化天然气和管道气项目也在全面开展，因此我国的燃机电厂项目也进入了一个新的发展时期。燃机电厂的电气部分具有与燃煤机组不同的特征，本文将重点分析其中某些特征，探讨针对性的设计观点。另外，鉴于我国目前燃机机组多数承担调峰任务，所以本文讨论也针对具有调峰功能的联合循环燃机机组进行分析探讨。 2.燃机电厂基本流程燃机电厂有简单循环和联合循环两种类型。简单循环的通流部分由进排气管道和燃气轮机的三大件即压气机、燃烧室、透平组成。压气机从大气吸入空气，并把它压缩到一定压力，然后进入燃烧室与喷入的燃料混合、燃烧，形成高温燃气，具有做功能力的高温燃气进入透平膨胀做功，推动透平转子带着压气机一起旋转，带动发电机做功输出电能，从而把燃料中的化学能，部分地转变为机械功，燃气在透平中膨胀做功，而其压力和温度都逐渐下降，最后排向大气。为了实现高效率低能耗，燃气轮机又可组成联合循环。联合循环的基本流程是在上述简单循环的基础上进行的。将简单循环中燃气轮机的高温排气（9E 为538℃，9F为609℃左右），经过烟道排入余热锅炉（HRSG），应用热交换器原理加热锅炉中的给水，产生高温高压的蒸汽，进入蒸汽轮机做功，并带动蒸汽轮发电机发电。在燃机的联合循环中，又有单轴布置和多轴布置之分：单轴布置：

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

企业为ABB、西门子/西屋、GE、三菱等。轻型燃气轮机制造领域中主导企业为P&W、R.R与GE，其他国家也不甘落后，正在紧锣密鼓的航机改型。上世纪五十年代末，国内开始制造重型燃气轮机。当时的上汽厂、南汽厂、哈汽厂身肩国家工业复兴的大任，在“厂校结合”形式下，自主研发出的燃气轮机位列世界领先，如3500hp机车用机组，1MW、3MW发电机组。近年来，随着我国工业化的不断升级，重型燃气轮机也在不断的改造升级。为实现利用冶金企业的高炉煤气，美国GE与南汽厂通过技术交流，立足于MS6001B，6B-L型燃气轮机研发成功，实现再利用高炉煤气的环保要求。从科研实力分析，国内研究所或高校储备着大量科研设施与科研人员，如哈尔滨工业大学、清华大学、国家电网热工研究院、中科院工程热物理研究所等，研究出的一批批优秀成果（红旗360、东风I 型叶型）。当然，设备不够集中，先进性尚待提高，完善工作仍需继续。国内航空系统是轻型燃气轮机的集结地，在航空发动机领域，研究设计院、制造厂数量众多，职工数量上万。在上世纪70年代，邮电、石化、油田等企业都应用到了331厂、410厂研发的WZ-6G、WJ-6G、WJ-5G等产品型号。在技术改造与创新实践中，燃气轮机的制造工艺已经掌握成熟，精密机加设备成套，特种工艺设备应有尽有，气冷涡轮叶片制作方

索拉燃气轮机

燃气轮机发电案例介绍-天然气应用 1 案例背景燃气轮机热电（冷）联产系统可同时提供电能和热（冷）能，相比传统能源解决方式，系统效率高，简单可靠，应用灵活，节能环保，且受国家政策鼓励，可广泛应用于各种场合，为用户降低能耗并改善当地环境，以下是以天然气为燃料，应用于工业用户的典型案例介绍。 1.1 现场条件(以上海为例) 海拔高度5m 设计大气温度14℃ 设计大气压力101.3Kpa 设计大气相对湿度60% 1.2 燃料以天然气为燃料燃气热值：8400 KCal/Nm3 燃气压力：0.3Mpa(假设) 1.3 热电负荷及运行时数最大蒸汽流量：29t/hr 蒸汽压力： 1.0 Mpa 蒸汽温度：185℃ 年供热时间：7000小时年运行小时数：7000小时 2 方案燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择，该项目选用1台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机，配1台余热锅炉，两台燃气压缩机（1用1备），整个系统可布置在简易厂房内，总占地面积约3200平方米。 2.1 燃气轮机每台大力神130机组在项目现场主要参数如下：铭牌功率：15000KW 发电机出力：14556 KW 燃烧空气进口温度：14℃ 燃机工况点：满负荷运行燃料流量：4339Nm3/hr 涡轮排气温度：500 ℃ 尾气流量：177882 Kg/hr

2.2 余热锅炉每台余热锅炉在项目现场主要参数如下：蒸汽温度：185.5℃ 蒸汽压力： 1.03 Mpa 蒸汽流量：29245 kg/hr 2.4 系统总容量及实际出力总装机铭牌功率：15000 KW 现场实际净输出功率：14556 KW 总蒸汽流量：29245 Kg/hr 总燃气消耗量: 4339 Nm3/hr 3 索拉中国业绩索拉公司进入中国已经超过30年，在国内已经有超过260台机组，其中金牛60机组超过70台，大力神130超过70台。在项目执行过程中和国内的许多设计院建立了良好的合作关系，他们也对索拉机组有充分的了解，可以非常快速地和可靠地完成设计任务。此外，上海力顺燃机科技有限公司作为索拉在中国工业发电行业的代理，已在国内完成了多个燃气轮机热电联产项目，可以为项目的规划、建设提供技术服务。在国内已经建设成功、投入使用的索拉燃气轮机天然气热电联产项目有：浦东国际机场能源中心热电联产项目和成都国际会展中心热电联产项目，其中浦东机场项目运行已经超过十年，目前运行情况良好。 ●浦东国际机场能源中心（1×4000KW）1999年建成并投入使用。 ●成都国际会展中心（1×10690KW，1×5670KW）分别于2005年11月和2009年4月建成并投入使用。此外，针对中低热值燃气应用，索拉燃气轮机热电联产项目清单： 1)山东金能煤气化有限公司一期项目（1×5670KW 热电联产），2006 年4 月投产，目前运行情况良好。 2)内蒙古太西煤集团乌斯太项目（2×5670KW 热电联产），2008 年10 月投产，目前运行情况良好。 3)山东金能煤气化有限公司二期项目（3×5670KW 联合循环），2008 年4 月投产，目前运行情况良好。 4)河南顺成集团煤焦有限公司一、二项目（2×15000KW 热电联产），分别于

国内外燃气轮机发电技术的进展与前景

国内外燃气轮机发电技术的进展与前景 Ting Bao was revised on January 6, 20021

国内外燃气轮机发电技术的进展与前景阎保康浙江省电力试验研究所杭州310014 1前言随着社会生产力水平的不断提高和经济的迅速增长，对于能源的需求也在快速增长。目前，世界火电站汽轮机长期占统治地位的局面已开始动摇，“大型电站以联合机组为主，中、小型机组以热电并供居多”已是许多工业发达国家电站发展的主要格局。燃气轮机具有极强的适配性，能够作为多种发电模式，以成为当今世界发电的主要形式之一，由于该装置，特别是联合循环发电装置具有效率高、机动性好，不仅可以作为电网的调峰机组，且更多地用于电网的基本负荷发电，又能满足日益严格的环保要求，其地位将得到巩固和加强。我国自改革开放以来，随着电力工业的迅猛发展和电网峰谷差的日趋增大，燃气轮机发电得到重视和发展。近几年已相继兴建了一批具有80年代国际先进水平的机组，在缓解电力紧缺的同时，有效地发挥了其增强电网调峰能力的作用。跨入21世纪，随着科技发展、能源政策的调整，如何高效、洁净利用化石能源已成为电力领域的突出问题。燃气—蒸汽联合循环发电越来越受到国家有关方面的重视，必将得到进一步的快速发展。 2 国际燃气轮机发电技术燃气轮机是从20世纪50年代开始逐渐登上发电工业舞台的，由于当时机组的单机容量小、热效率低而在电力系统中只能作为紧急备用电源和调峰机组。60年代加深了对电网中必须配备一定数量的燃气轮发电机组的认识，从安全和调峰的目的出发，燃气轮发电机组在电网中的比例达到8％～12％。从80年代以后由于燃气轮机的功率和热效率均得到很大程度的提高，特别是燃气—蒸汽联合循环机型成熟，再加上世界范围内天然气资源进一步开发，燃气轮机及其联合循环在世界电力系统中的地位发生了明显变化，它们不仅仅可以用作紧急备用电源和调峰负荷机组，还能带基本负荷和中间负荷。美国在1990～2000年期间新增长的发电容量为1．13亿kW，其中燃气轮机电站和蒸汽轮机电站的容量分别为44％，第一次出现了朗肯循环和布莱顿循环平分秋色的局面，在德国前者则占2／3左右，由此可见在世界范围内燃气轮机及其联合循环已成为火电发展的主要方向。近几年来，世界燃气轮机工业取得相当的成就和飞速的发展，几家