燃气发电机及热电联产
热电联产燃气轮机工作原理
热电联产燃气轮机工作原理燃气轮机是一种化学能转换为机械能的设备，利用燃料在高温下的燃烧产生的热能，驱动轮机进行机械转动，从而实现能量转换和能量利用。
热电联产燃气轮机是在燃气轮机基础上，通过热回收技术，同时产生电力和热能的系统。
热电联产燃气轮机的工作原理如下：1. 燃气燃烧：燃料（如天然气或液化石油气）通过喷嘴进入燃烧室，在点火系统的作用下进行燃烧。
燃烧产生的高温燃气在燃烧室内进行膨胀，释放能量。
2. 涡轮驱动：高温燃气在燃烧室内膨胀产生的能量通过涡轮叶片的作用转化为机械能，驱动涡轮机转动。
涡轮机分为高压涡轮和低压涡轮，他们通过轴连接在一起，形成一个整体。
3. 压缩空气：高压涡轮驱动的压缩机将进入机组的空气压缩，提高进气压力和温度。
通过压缩机的作用，将空气引入燃烧室，为燃烧提供氧气。
4. 热回收：燃气轮机燃烧产生的高温烟气经过燃气热交换器，将烟气中的热能传递给工作介质，如水或蒸汽。
通过这种方式，可以实现余热回收，提高能量利用效率。
燃气燃烧后的烟气排出系统。
5. 发电：在热回收过程中，工作介质的温度和压力得到提升，并流入蒸汽轮机。
蒸汽轮机通过工作介质的膨胀驱动涡轮机，产生机械能。
涡轮机通过与发电机的轴连接，将机械能转化为电能。
6. 热能利用：在热回收过程中，产生的蒸汽可以用于供热，例如加热水、供暖或工业流程中的蒸汽需求。
通过热电联产，系统可以同时提供电力和热能，提高能源利用效率。
通过以上工作原理，热电联产燃气轮机将化学能转化为电力和热能，实现了能源的综合利用，提高了能源效率，减少了能源的浪费和环境污染。
该技术被广泛应用于工业、商业和住宅等领域。
燃气-蒸汽联合循环热电联产发电机组的设计特点
汽通过联通管联通或合成母管后 ， 分别接至蒸汽轮
机 发 电机组 的高 、 中、 低压主汽 门， 拖 动 蒸 汽 轮 机 发
电机发 电 。
来 自厂 外 的管道 煤层 气经 过物 理关 断 门后首 先
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ０—２ ９
第 ３期
至烟囱
都相俊 ： 燃气 一蒸汽联 合循 环 热 电联 产发 电机组 的设 计特 点
２ ． ２ 主 要汽水 系统 的设计 特点
２ 主要 系统的设计特点
该工 程主 要 系统流 程如 图 １所示 。 ２ ． １ 燃气 系统
２ ． ２ ． １ 主蒸 汽及 其旁 路 系统 该 机组采 用 ３压 主蒸 汽 系统 ： 高压 主蒸 汽 、 中压
该 工程 燃 料 采 用管 道 煤 层气 ， 煤 层 气 成 分 及基
要： 详细论述了我 国首套 以煤层气为燃 料 的 Ｆ级 “ 二 拖一 ” 多轴 燃气 一蒸 汽联合 循环 热 电联产 发 电机组 的燃气 系
统、 主蒸汽及其旁路系统 、 供 热系统 、 凝结水 系统 、 辅助蒸汽系统及 抽真空 系统 的设 计特点 ， 可为 同类型机组 的系统 设计 提供借 鉴。
关键词 ： 燃气 一 蒸汽联合循环机组 ； 热 电联产 ； 煤 层气 ； 设计特点
中图分类号 ： Ｔ Ｍ ６ １ １ ． ３ １ 文 献标 志 码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ ４—１ ９ ５ １ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ３ —０ ０ ２ ０— ０ ２
350MW级燃气供热机组热电厂燃气热电联产扩建工程初可行性实施报告
350MW级燃气供热机组热电厂燃气热电联产扩建工程初可行性实施报告10-F179ⅧG5-A01-01**********热电厂燃气热电联产扩建工程初步可行性研究报告(4×350MW级燃气供热机组)说明书目录1 概述1.1 任务依据和工作概况1.2 原有电厂概况1.3 项目建设的必要性1.4 研究工作的主要工程设计目标1.5 研究围2 电力系统3 热负荷分析4 燃料供应5 建厂条件5.1 厂址概述5.2 交通运输5.3 水源5.4 水文气象5.5 厂址区域稳定性与工程地质6 工程设想6.1 全厂总体规划及总平面布置6.2 装机方案及机组选型6.3 化学水处理系统6.4 电气部分6.5 水工部分6.6 岩土工程6.7 烟气脱硝系统6.8 项目实施条件和建设进度及工期7 环境和社会影响8 初步投资估算及财务与风险分析9 结论及建议10 附件11 图纸目录初可报告附图1 概述大唐国际高井热电厂是中国大唐集团公司唯一在京电厂，大唐国际发电股份有限公司全资电厂，地处北京市最西部的门头沟区与石景山区交界处，总装机660MW，始建于1959年，是全国最早按照扩大单元集中控制的火力发电厂，1974年6台机组全部竣工投产。
曾被誉为“电力工业战线上的一面旗帜”。
作为北京地区主力热电厂，北京电网骨干电源支撑点和重要热源点的高井热电厂至今已运行了50年。
高井热电厂是首都电网220千伏和110千伏并联点的通道，供热面积超过1300万平方米。
自2003年以来，大唐国际发电股份有限公司先后投入17亿元资金对高井热电厂进行供热改造和脱硫、脱硝、布袋除尘、煤棚封闭等环保综合治理。
截止2007年底，高井热电厂所有环保设备全部投入运行，成为国第一家完全实现清洁生产的热电联产企业。
环保排放指标全部达到北京市《锅炉大气污染物排放标准》，兑现了履行社会责任的承诺。
随着国家“节能减排”的政策和北京市新的环保排放标准的颁布实施，高井热电厂于“十二五”期间扩建热电联产机组，确保稳定供热。
燃气轮机热电联产工作原理
燃气轮机热电联产工作原理
燃气轮机热电联产是一种高效利用能源的方法，通过将燃气轮机与
发电机和热回收装置相结合，实现同时产生电力和热能的目的。
燃气
轮机热电联产系统利用了燃气轮机产生的废热，通过热回收装置将废
热转化为热能，从而提高能源利用效率。
燃气轮机是一种利用燃气（如天然气、液化气等）燃烧产生的高温
高压气体驱动涡轮旋转，再由涡轮带动发电机产生电能的装置。
燃气
轮机热电联产系统中的燃气轮机通常包括压气机、燃烧室、涡轮和发
电机等主要部件。
燃气轮机可以根据需要选择不同的燃气燃料，具有
快速启动、运行可靠、排放低等优点。
燃气轮机热电联产系统通过将燃气从燃气轮机排出后通过燃气余热
锅炉加热水蒸汽，产生高温高压蒸汽，再通过蒸汽涡轮发电机产生电能。
同时，从余热锅炉中得到的低温热水可以用于供暖、热水等需求，实现了能量的多级利用，提高了能源利用效率。
燃气轮机热电联产系统具有很高的能源利用效率，通常能够达到60%以上，较传统的热电分开生产的方式节能效果明显。
此外，燃气轮机
热电联产系统还具有运行灵活、占地面积小、排放污染物少等优点，
是一种非常理想的能源利用方式。
总的来说，燃气轮机热电联产系统通过将燃气轮机发电和热能回收
相结合，实现了对能源的高效利用，具有较高的能源利用效率和环保性，是一种未来能源利用的趋势。
热电联产原理
热电联产原理热电联产（Cogeneration）是指利用一种能源，如燃气、石油、煤等，在发电过程中产生的废热继续被利用，用于其他工业或生活用途。
热电联产的原理是基于热力学第一定律，即能量守恒定律。
在传统的发电方式中，一般只有约30%的能源被转化为电能，而剩余的70%则以废热的形式排放到大气中。
而热电联产系统则可以利用这部分废热，使得能源的利用效率大大提高。
热电联产系统主要由以下几部分组成：1. 热源：热电联产系统的燃料来源，可以是天然气、石油或煤等。
燃料燃烧时会产生高温的燃烧气体，同时也会释放出大量的热能。
2. 发电机：热电联产系统中的核心设备，将燃烧产生的热能转化为电能。
发电机通过燃烧气体的高温带动涡轮旋转，从而将热能转化为机械能，再经过发电机的作用，将机械能转化为电能。
3. 废热回收装置：热电联产系统中的关键部件之一，用于回收并利用发电过程中产生的废热。
废热回收装置通常包括余热锅炉和余热蒸汽发生器等，通过余热回收装置，废热可以再次被利用，例如用于供暖、供热水等。
4. 热能利用设备：热电联产系统中的另一重要组成部分，用于将废热转化为热能，供给其他工业或生活用途。
常见的热能利用设备包括蒸汽锅炉、热水锅炉、空调系统等。
热电联产系统的优势在于提高了能源的利用效率，同时减少了对环境的负面影响。
通过回收废热进行供热、供暖等应用，可以节约大量的能源消耗，并减少二氧化碳等温室气体的排放量。
这使得热电联产在可持续发展和节能减排方面具有重要意义。
总之，热电联产利用废热进行发电和热能利用，有助于提高能源利用效率，减少能源浪费和污染，是一种重要的可持续发展方案。
家用燃气斯特林发动机热电联产装置
48Innovation 创新家电科技对微型热电联产装置进行了长期运行试验，采用WhisperGen公司的产品。
结果表明，该装置基本上可满足一个三间卧室小楼中4口人的基本能耗需要，包括热水供应、采暖、照明及家用电器使用。
若短期电力需求较大，可从市政电网输入电力补充。
目前日本林内公司和松下公司都进行斯特林发动机热电联产机组的开发，松下公司的机组发电功率约为400W。
此外，日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）近期开发成功的面向寒冷地区的家用热电联产系统，试验情况良好，短期内有望批量生产。
该系统配备有可利用各种燃料发电的斯特林发动机，发电输出功率为841W，发电效率为30％，燃料利用效率为为80％，不仅优于同类斯特林发动机，也优于功率相同的内燃机。
若采用更先进的烟气冷凝热回收技术，整机热效率可高达96％左右。
3 家用燃气采暖炉集成斯特林发动机2008年欧洲市场上出现了以八喜公司为代表的在壁挂式家用燃气采暖炉中配套斯特林发动机的一体化产品，标志着斯特林发动机在家用燃气热电联产装置一种新应用方案成功走向市场。
由于欧洲大部分地区夏季相对清凉，具备制冷功能的家用空调装置安装、使用不普遍，所以家用燃气热电联产装置在欧洲基本使用方式是以满足采暖需求决定系统的配置和运行状态，为降低系统购置费用，一般情况下是根据房间采暖需求确定运行状态，发电机运行产生的余热只满足住宅最大热负荷的1/3～1/2，其余采用补燃方式或常规燃气加热方式补充，由于住宅热负荷变化幅度较大，这样的配置方案可以保证发电机的全负荷运行时数较长，使用户支付的购置费用与运行费用之和有效降低。
以往家用燃气热电联产装置在系统配置时，需要同时配套燃气采暖炉，热力管路安装和控制系统相容性问题处理需要一定的费用。
采用将斯特林发动机直接安装在燃气采暖炉内，从产品安装人员和用户来说，只是原先的燃气采暖炉增加了电力输出功能而已，大大简化了系统配置和安装工作，用户的运行管理工作因此也得到简化。
热电联产：同时生产电和热能的先进能源技术
热电联产：同时生产电和热能的先进能源技术引言热电联产（Combined Heat and Power，简称CHP）是一种先进的能源技术，可以同时生产电能和热能。
这种技术的应用可以提高能源利用效率，减少能源浪费，并降低对环境的影响。
本文将对热电联产的原理、应用以及优势进行详细介绍。
一、热电联产的原理热电联产是利用一种称为燃气轮机的设备，将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，然后再将机械能转化为电能。
同时，燃气轮机产生的废热也会被回收利用，用于供暖、工业生产等领域。
这种技术通过同时生产电能和热能，最大程度地提高了能源利用效率。
燃气轮机的工作原理是利用燃料燃烧产生的高温高压气体来驱动涡轮转子，进而带动发电机产生电能。
而废热回收装置则通过余热锅炉将燃气轮机排出的废气冷却，从而产生热水或蒸汽。
这些热能可以用于供暖、制冷、工业加热等领域，实现能源的综合利用。
二、热电联产的应用1. 工业领域热电联产在工业领域的应用非常广泛。
许多工厂和厂房需要大量的电能和热能，而传统的能源供应方式往往效率低下且浪费能源。
热电联产技术可以解决这一问题，通过同时生产电能和热能，满足工业生产的需求，并减少了对传统能源的依赖。
许多大型工业企业已经采用了热电联产技术，取得了显著的节能效果。
2. 房地产领域热电联产也可以在房地产领域得到应用。
许多大型住宅小区、商业综合体和办公楼都需要供暖和供电。
传统的能源供应方式往往需要燃煤或燃油，存在能源浪费和环境污染的问题。
而热电联产技术可以通过同时生产电能和热能，满足建筑物的能源需求，并减少排放量和能源浪费。
采用热电联产技术的建筑物可以实现自给自足的能源供应，提高能源利用效率。
3. 城市能源系统热电联产也可应用于城市级别的能源系统。
随着城市化进程的加快，城市对能源的需求也越来越大。
传统的能源供应方式往往需要长距离输送能源，存在能源损耗和环境影响的问题。
而采用热电联产技术，可以在城市内部建设多个小型的能源中心，通过同时生产电能和热能，满足城市的能源需求。
家用燃气内燃机热电联产装置
在 住宅场所 应用采 取 了一 系列技 术措施 ，其 中
在 维 修 性方 面 的 创新 尤 其 突 出 ，使 用 寿命 达
２， ０￣ ０ ０ ｄ 时以上 ，相 当与使用 ｌ年 ；大容 量的 ０ Ｏ
润 滑油缸和 长寿命 火花塞 ，可 以把 例行 维护工 作 量减 少至每６０ ０ ￣ ， ｄ 时一次 ，相 当于３ ０ 年进 行 检 修。
源 的综合 利用 降低 生产成 本 。早期的 民用热 电 联 产装置 是在车 用 内燃 发动机 的基础 上进行 改 装 ，这类 产品主要 用于 公用建筑 ，尤其 是在服
务行业应用较 多 。
池 在２ ０ 年在 日本开始批 量销售 ，家用燃料 电 ０９ 池的发 电效率大约 比现有 家用燃气 内燃机 高一
２家Ｊ燃 热电联产技术的发肷 １ ｅ 】
热 电联 产 技 术 出 现 在 二 次 世 界 大 战 之 后，开始主 要应用 于工业 生产过程 ，通过 对能
代 的产 品ＭＣ ．，该 产 品Ｎ２ ０ 年累积 销 ＨＰ １ ０ ０８ 量 已经 突破 ８ 台 ，在 日本 的市场 大约 占全 部 万 Ｅｏ ｌ ｃ Ｗｉ 产品市场 的一半 。 ｌ
倍左右 。
而 符 合 单户 家庭 使 用 要 求 的热 电 联产 装
３家用热电联产技术的应刚
家用 热 电 联产 装 置 的购 置 费用 较 高 ， 因
此 在参数方 面并不 要求其发 电量或供 热量满足 整套住宅 的需求 ，相反 ，为 确保其持 续处于满 负荷运行状 态 ，以充分发挥 其高效 的优势 ，同 时减少用户 的购置 费用 ，其 发 电量大 约按用户 ２３ 负荷配 置 ，不 足部 分从 电网购 入 ；其供 ／的 热量 一般控 制在住宅 需求 的８ ％以下 ，不足部 Ｏ 分利 用普通燃气 热水器或 其它热源补 充。 此 外 ，一个 比较 引 人注 目的应 用 方式 就 是 ，夏 季利 用 发动 机 的 余热 驱 动吸 收 式制 冷 机运 行 ，本 田公 司曾经为第 一代家用 热电联产
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北京燕山工业燃气设备有限公司
分布式能源的作用和意义
综合效率高 节省能源 有利于缓解用电高峰，调节电力负荷的峰谷，调节天然气利用的平衡 增强能源供给的可靠性，提高用电安全性 减少排放，提高大气环境质量 综合经济、社会效益显著
国内外三联供的发展状况和市场前景
燃气热电冷联产的系统形式
（4）适应操作方便。
内燃机的缺点：
由于内燃机以活塞往复运动作功，因此也存在噪 声较大，振动较大，磨损比较厉害，振动功率受到 限制，低速时稳定性较差。
燃气内燃机热电联产
胜利油田冷热电三联供
Tedom CHP
1、联产机组 2、热水利用储罐 3、吸收式换热器 4、空调 5、开关柜 6、变压器
黄：煤气进口 红：热水
1）燃气轮机(包括：燃气微燃机、小型燃气轮机和大型燃气轮机)热电冷联产 2）燃气内燃机热电冷联产 3）燃气外燃机热电冷联产 4）燃气轮机-蒸汽轮机联合循环热电冷联产 5）燃料电池热电冷联产
燃料：可燃气体
。 天然气、煤层气、炼焦煤气（煤制气）、沼气
小型燃气热电冷三联供系统
燃气
燃气轮机Βιβλιοθήκη 排气发电机余热锅炉
内燃机的特性
（1）热效率高：蒸汽机一般只有11~16％，气轮机 可达35％，内燃机最高热效率可达46％。热效率高 意味着燃料消耗率低，经济性好。
（2）结构紧凑，重量轻，尺寸小，因而特别适用于 移动式动力装置。
（3）使用功率范围宽，适应性好，目前内燃机单机 最小功率不足1kw，最大已达35000kw。同一型号内 燃机可以适应各种不同用途的需要。
蓝：冷水 黑：电能
TEDOM Premi 20-44kW
TEDOM Cento 42-170kW
TEDOM Quanto 190 – 3800 kW
感谢下 载
蒸汽
补充锅炉
电力负荷
热交换器
采暖负荷
吸收式制冷器
制冷负荷
燃气
燃气内燃机
发电机
排气
换热器
热水 余热锅炉
蒸汽/热水
热交换器
电力负荷 采暖负荷
补充锅炉
吸收式制冷器
制冷负荷
燃气
微燃机
排气
发电机
电力负荷
余热锅炉 蒸汽/热水
热交换器
补充锅炉
吸收式制冷器
采暖负荷 制冷负荷
与余热直燃机对接方式
发电方式
1、独立发电（包括备用电源） 2、并网发电 3、上网发电