燃气-蒸汽联合循环发电
燃气-蒸汽联合循环发电机组知识

SFC启动方式。联合循环电厂的起动 是从燃气轮机开始,燃气轮机是将发电机用 作电动机起动的,电网的供电经变频器转变 成变频电源,用来驱动发电机。在起动程序 开始之前,循环水系统、冷却塔、闭路冷却 水系统和压缩空气系统等辅机系统先投入运 行。当燃气轮机达到10%额定转速时(此时 称为点火转速),供入燃料气并开始点火, 使燃气轮机加速直到燃机可以维持的转速 (此时称为自持转速)。
由于燃机整体到货,重量较大(重达300t),根据 现场情况可以采用如下方案: 1、450t履带吊直接吊装就位。 2、液压提升装置。
第二部分 燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉
燃气轮机经点火加热推动燃机透平转动, 被加热的空气排放冷却就产生大量的余热。 为更高提升热效率联合循环机组都配套一台 余热锅炉。
采用优化的标准设计,对流换热形式而 不是辐射换热,无燃料系统,无传统风机 (烟气的流动是靠燃机的排气压力完成的), 模块化设计结构,布置合理紧凑,高效节能, 自动化程度高。
且具有运行操作简洁,便于调峰启动的优 点。其结构占地面积小,便于安装,一般从模 块吊装开始至锅炉水压试验完成大约需要90天 左右工期。因为燃机排气温度(550--610℃) 所限制,余热锅炉的蒸汽参数不太高。目前国 内杭州锅炉厂、武汉锅炉厂等都生产与9E\9F 配套的余热锅炉。根据机组的不同功能要求可 设计为:多压、双压,再热或无再热等各种形 式的自然循环锅炉,并可配备脱硝风机以减少 NOX排放。余热锅炉有汽包炉和直流炉各种形 式。
目前以欧美、日本为主要生产国家,在 我国有装机的基本是三大厂家的产品:德国 —西门子(上海电气)、美国—GE(哈尔滨 )、日本—三菱(哈气)。当代级的“9F” 产品联合循环机组单机总功率大致在280400MW左右。
燃气-蒸汽联合循环发电机组知识

通过调节蒸汽轮机的进气量、进气温 度和压力等参数,控制其转速和输出 功率。
余热锅炉控制
通过调节余热锅炉的进气量、进气温 度和压力等参数,控制其出口温度和 压力。
保护系统
超速保护
当燃气轮机的转速超过设定值时, 保护系统会自动关闭进气阀,防 止机组超速。
超温保护
当余热锅炉的出口温度超过设定值 时,保护系统会自动降低进气量或 关闭进气阀,防止机组过热。
某电厂燃气-蒸汽联合循环发电机组故障处理经验分享
在燃气-蒸汽联合循环发电机组的运行过程中,难免会 出现各种故障和问题。
对于常见的故障,该电厂制定了详细的应急预案,并定 期进行演练,确保在紧急情况下能够迅速响应。
该电厂在故障处理方面积累了丰富的经验,能够快速准 确地诊断和解决故障。
同时,该电厂还加强了与设备制造商的技术交流与合作, 及时获取最新的技术支持和解决方案。
燃气-蒸汽联合循环发电机组 知识
• 燃气-蒸汽联合循环发电机组概述 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组的运行
与控制 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组的维护
与检修
• 燃气-蒸汽联合循环发电机组的应用 与发展
• 案例分析
01
燃气-蒸汽联合循环发电机组概 述
定义与特点
定义
高效率
燃气-蒸汽联合循环发电机组是一种高效、 环保的发电方式,通过联合使用燃气和蒸 汽循环来提高发电效率。
余热锅炉参数
包括入口和出口的温度、 压力、流量等,这些参数 对余热锅炉的效率和使用 寿命有重要影响。
蒸汽轮机参数
包括入口和出口的温度、 压力、流量等,这些参数 对蒸汽轮机的性能和运行 稳定性有重要影响。
控制策略
燃气轮机控制
蒸汽轮机控制
燃气—蒸汽联合循环发电机组电气系统的探讨

燃气—蒸汽联合循环发电机组电气系统的探讨【摘要】:通过对燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统的介绍,结合燃气-蒸汽联合循环电厂设计实例,从工程实际应用角度对燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统设计提出优化建议。
关键词:燃气-蒸汽联合循环;发电机组;电气系统0引言近年来,随着国家能源政策的调整和环境保护意识的增强,国家于2000年开始大幅度开发和利用天然气资源并用于电力领域。
由于燃机-蒸汽联合循环机组相对于传统的火电机组,从布置形式到机组参数、配套设备选型等均有较大的差异,电气系统的设计也有很多值得研究和注意的问题。
1燃气-蒸汽联合循环机组简介1.1燃气-蒸汽联合循环机组的原理燃气-蒸汽联合循环机组的工作原理为:天然气从燃料喷嘴喷入燃烧室,与燃烧室中的压缩空气混合燃烧,产生高温高压燃气,再进入透平膨胀做功,利用燃气轮机排气余热在余热锅炉中将水加热成高温高压的过热蒸汽,利用蒸汽在汽轮机中做功。
1.2燃气-蒸汽联合循环机组的分类燃气轮机、蒸汽轮机、发电机、余热锅炉四种主要设备组成了燃气—蒸汽联合循环发电系统,实际上这四种设备的组合布置有多种方式,但主要的分类方式是按轴系布置来分,一种是多轴布置方案,一种是单轴布置方案。
所谓多轴即燃气轮机带动一台发电机,蒸汽轮机带动一台发电机,各自一个轴系,在电厂建设时,只要燃气轮机机组安装完毕即可发电(不必等到锅炉与蒸汽轮机安装完毕),蒸汽轮机检修时燃气轮机仍可发电,系统启动快,燃气轮机可先启动发电(不必等到锅炉里的水加热成蒸汽),在我国20万千瓦以下的燃气—蒸汽联合循环发电机组多数采用多轴布置。
单轴布置系统为燃气轮机、蒸汽轮机、发电机串联在一根轴上,共用一台发电机发电。
由于一套单轴系统只有一台发电机与相关电气设备,可节省设备费用,减少厂房面积,系统调控相对简单,目前30万千瓦以上的燃气—蒸汽联合循环发电机组多数采用单轴布置。
2.燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统2.1燃气轮机组启动方式燃气轮机组启动是指燃气轮机组从静止(盘车)状态至机组到达一定转速的过程,即将燃气轮机和发电机的转子加速到自持的速度,自持的速度也就是燃气轮机能够产生足够的动能带动它继续加速运行,到达机组要求的额定转速。
燃气蒸汽联合循环发电技术应用及运行控制_概述说明

燃气蒸汽联合循环发电技术应用及运行控制概述说明1. 引言1.1 概述随着全球能源需求的增加和环境问题的日益突出,燃气蒸汽联合循环发电技术作为一种高效、清洁的能源转换方式逐渐受到广泛关注。
该技术将燃气轮机与蒸汽循环系统有效地结合起来,通过充分利用废热产生额外的电能,并将二氧化碳等排放物减少到最低限度。
1.2 文章结构本文主要对燃气蒸汽联合循环发电技术进行综述和分析,并重点从概述、应用案例和运行控制三个方面进行详细阐述。
首先,我们将介绍该技术的基本原理、组成部分和工作过程,以便读者对其有一个全面的了解。
然后,我们将通过具体案例进行分析,以展示燃气蒸汽联合循环发电技术在实际应用中的效果和优势。
最后,我们将重点讨论该技术在运行控制方面的要点,包括控制参数与性能优化、安全运行控制策略以及故障诊断与维护管理等方面。
1.3 目的本文的目的是全面介绍燃气蒸汽联合循环发电技术,并深入探讨其在实际应用中的效果和运行控制要点。
通过对该技术的详细介绍和案例分析,我们旨在提供给读者一个清晰而全面的了解,并为相关领域的工程师、研究人员和决策者提供参考,促进该技术在能源转换领域的广泛应用与推广。
此外,我们还将展望未来燃气蒸汽联合循环发电技术的发展方向,以期为后续研究和创新提供启示。
2. 燃气蒸汽联合循环发电技术概述2.1 基本原理燃气蒸汽联合循环发电技术是一种高效能的发电方式,它结合了燃气轮机和蒸汽轮机的优点。
基本原理是通过燃料在燃气轮机中进行燃烧,产生高温高压的燃气。
然后,这些高温高压的燃气会被传递到蒸汽锅炉中,在锅炉内部与水接触产生蒸汽。
最后,该蒸汽经过管道输送至蒸汽轮机中驱动发电机转动,将化学能转化为电能。
2.2 组成部分燃气蒸汽联合循环发电系统主要由以下几个组成部分构成:- 燃气轮机:负责将燃料的化学能转换为动力能。
- 蒸汽锅炉:通过与高温高压的燃气进行换热,将水加热为蒸汽。
- 蒸汽轮机:将输入的蒸汽能量转化为旋转力,驱动发电机产生电能。
燃气蒸汽联合循环发电机组知识

第四部分 联合循环发电机组电气热控
第一节 电气设备及装置
1、联合循环机组电气安装的特点 若联合循环机组采用多轴布置,则燃机和
汽轮机分别配置一台发电机,也就是说在一 套联合循环机组中要进行两套发电机/变压器 的安装、两套PT/CT的安装、两套出线和封 闭母线安装、两套发变组保护的安装和调试, 相对应的发电机附属设备和消防设施等都是 双倍的,安装工作量远大于同样容量的常规火 电机组,
2、当代级重型燃气轮机技术的主要特征 多级轴流压气机:设计技术先进 3D ;高效率; 高稳定性, 燃烧室:以天然气和轻油为主要燃料;环保的 低NOX燃烧技术;NOX小于25ppm;空气冷却, 透平:多级轴流透平;综合空气冷却技术 气膜、 冲击、蛇形通道、带肋、绕流柱、尾缘喷射等 ; 镍/钴基超级合金;表面热障涂层等,
第一部分 燃机发展及燃机系统
某燃气电厂布置
工业燃气轮机是在飞机发动机的基础 上发展起来的 燃气轮机由英国人首先发明, 飞机发动机上世纪30年代在德国诞生 ,从 上世纪50年代开始用于工业领域 重型燃气 轮机最早来自瑞士 ,60年代以后逐步研制 出用于发电的联合循环发电机组,
燃气 天然气、煤气 -蒸汽联合循环机组, 以燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机为主力发 电设备,设备的布置有单轴、多轴等不同的 方式,但都是燃气轮机点火后的余热加热余热 锅炉,通过换热蒸发产生蒸汽推动蒸汽轮机转 子分别驱动发电机发电,
这时,关断供向发电机的变频电源,燃气 轮机继续加速,直至额定转速,燃气轮机起动 后不久,透平的排气便开始加热余热锅炉,余 热锅炉没有燃气轮机的排气旁通烟囱,也不供 应辅助蒸汽,所以,整个系统必须同时起动,这 就是燃机的SFC启动,也就是利用发电机作为 启动马达,为此,电气在励磁系统中需要配备一 套大功率的变频装置, 在启动和发电过程要 完成恒流/恒压转换
燃气—蒸汽联合循环简介

燃气—蒸汽联合循环在世界范围内,使用化学燃料通过热力动力机械发电的火力发电量仍然占据最高的比例。
从节约资源和保护环境等各方面来说,作为一种重要的发电装置,火力发电机组首先要求有高的热效率。
在大型热力发电设备中,目前技术水平比较成熟的,能够经济地大规模应用的只有燃气轮机和蒸汽轮机。
但是它们的热效率都不高,一般都在38—42%左右,即使最先进的燃气轮机热效率也只能达到42—44%,最先进的超临界参数蒸汽轮机热效率也只能达到43—45%。
对这两种热力机械所使用的热力循环进行分析。
燃气轮机燃气初温很高,目前的技术水平一般能达到1350—1430℃,因此燃气轮机中的热力循环平均吸热温度高,但是它的排气温度也就是循环低温也高,一般要达到450—630℃,所以燃气轮机热力循环的卡诺效率不高。
蒸汽轮机虽然循环低温较低,也就是蒸汽的冷凝温度可以降低到30—33℃,但是由于受到材料上的限制,它的蒸汽初温不高,在目前的技术水平下一般难以达到600℃,即使采用再热之后,平均吸热温度也不会太高,所以蒸汽轮机热力循环的卡诺效率也不高。
进一步分析可以发现,蒸汽轮机蒸汽初温一般在535—565℃以下,所以实际上只要有570—610℃的热源就可以让蒸汽轮机工作,而燃气轮机的排气温度就很高,在排气中蕴含着大量的热能,能够给蒸汽轮机提供所需要的热能。
因此如果使用燃气轮机排气作为蒸汽轮机的热源,蒸汽轮机就可以不额外消耗燃料了。
也就是说,蒸汽轮机可以回收燃气轮机的排气热量,额外发出一些有用功,这样就相当于增加了燃气轮机的热效率。
如前所述,目前先进的燃气轮机和蒸汽轮机的热效率基本相当,都在38—42%左右,那么,此时这个相当于增加了燃气轮机热效率的系统,热效率必然比单纯的燃气轮机和蒸汽轮机都高。
实际上,如果把上述由燃气轮机和蒸汽轮机组成的系统看成一个整体,那么在它的热力循环中,循环高温就是燃气轮机的循环高温,而循环低温则是蒸汽轮机的冷凝温度。
燃气蒸汽联合循环

探索燃气蒸汽联合循环与核能、太阳能、风能等可再生能源的集成 应用,实现多能源互补和优化利用。
政策支持
制定鼓励技术创新和应用的政策
政府可以通过提供税收优惠、资金支持等方式,鼓励企业加大在燃气蒸汽联合循环技术研 发和应用方面的投入。
建立标准化和认证体系
制定相关标准和认证体系,规范燃气蒸汽联合循环的设计、制造和运行,确保技术的安全 性和可靠性。
以便再次利用。
凝汽器的性能和效率直接影响到 整个联合循环系统的效率和经济
性。
凝汽器的设计和制造需要充分考 虑换热效率和可靠性,同时还要
考虑对环境的影响。
除氧器
除氧器是燃气蒸汽联合循环中的重要设备之一,其主要功能是除去凝结 水中溶解的氧气等气体,以防止对系统产生腐蚀和结垢等问题。
除氧器的性能和效率直接影响到整个联合循环系统的稳定性和可靠性。
技术复杂
总结词
燃气蒸汽联合循环的技术较为复杂,需要专 业人员来进行操作和维护。
详细描述
燃气蒸汽联合循环结合了燃气轮机和蒸汽轮 机的技术特点,因此其操作和维护过程相对 较为复杂。为了确保联合循环电厂的稳定运 行,需要专业的技术人员来进行操作和维护 。此外,由于这种循环方式涉及到高温、高 压和高转速等极端条件,因此其技术和设备
污染小
总结词
燃气蒸汽联合循环的排放较低,对环境的影响较小。
详细描述
由于燃气蒸汽联合循环使用的是清洁的天然气作为燃料,因此其排放的污染物较 少,如硫氧化物、氮氧化物和颗粒物等。此外,这种循环方式还采用了先进的排 放控制技术,进一步降低了对环境的影响。
启动快
总结词
燃气蒸汽联合循环的启动速度较快,能够快速达到满负荷运 行状态。
简析燃气—蒸汽联合循环发电装置

简析燃气—蒸汽联合循环发电装置自20世纪60年代以来,国内的电力领域已开始进行全面的发展,电力装置已趋于世界前沿。
按照国内电力规划的相关标准,到2005年在发电装置上,每年将以1600千瓦的速度增长,而且在新增的机组中,除侧重于发展高数值大容量机组外,还全面发展高效率、低消耗的同时具有调峰性能的机组。
其侧重于发展300MW、600MW的大型火电机组,发展局部性集中供热的热电机组,而且要全面发展燃气-蒸汽联合循环发电机组,进而达到高效节能、深化电网能力的目的,这已变成未来中国电力发展的核心目标。
文章将以燃气-蒸汽联合循环发电装置的特点及应用作为切入点,予以深入的探究,相关内容如下所述。
1 燃气-蒸汽联合循环的概念一般来说燃气-蒸汽联合循环发电机组的核心设备包括:(1)燃气轮机;(2)余热锅炉;(3)汽轮机;(4)发电机;(5)凝汽器。
在燃气轮机运转时,压气机在外部吸进空气,并将空气进行压缩,空气温度也随之增加,再把空气输入到燃烧室和喷入的燃料混合燃烧产生高温高压的燃气,输入燃气轮机内进行作功,进而带动发电机予以发电。
燃气轮机的排气导入余热锅炉,进而产生高温高压,再利用蒸汽带动汽轮机进行发电。
汽轮机排汽再输入至凝汽器内进行放热,凝结水又输送到余热锅炉,进而推动蒸汽动力循环。
这样不仅提高了总输出功率,同时还利用了燃气轮机以及汽轮机的特性,促使循环的热效率增加。
2 燃气-蒸汽联合循环发电装置的基本特性我们都知道常规的火电机组因为其自身设备与系统的功能问题,它的热效率已无法有突破性的提升。
相关数据显示,1996年国内火力发电机组的平均供电煤耗为每小时每千瓦0.409千克,若根据此数据进行换算,平均供电效率约30%。
1989年4月日本大板发电厂正式投入商业运行的700MW超临界数值的汽轮发电机组,此发电机组以液化石油气为主要燃料,其发电效率为42%,此电站是目前世界最先进火电站的代表。
而燃气-蒸汽联合循环发电装置的热效率则远超过上述数据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
燃气-蒸汽联合循环机组概况
1.燃气轮机工作原理
燃气轮机的工作过程是,压气机连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即进入燃机透平中膨胀做功,推动透平叶轮带着燃机发电机做功发电。
燃气轮机静止起动时,需要将发电机转换为电动机用带动燃机旋转,待加速到一定转速后,启动装置脱扣,就可以以发电机形式来做功发电。
燃气初温和压气机的压缩比,是影响燃气轮机效率的两个主要因素。
提高燃气初温,并相应提高压缩比,可使燃气轮机效率显著提高。
工业和船用燃气轮机的燃气透平初温最高达1200℃左右,航空燃气轮机的超过1350℃。
目前美国通用电气最先进的9H型燃气轮机压缩比23.2,燃气透平初温1430℃。
2.燃气-蒸汽联合循环发电
燃气-蒸汽联合循环发电机组就是将燃气轮机的排气引入余热锅炉,产生的高温、高压蒸汽驱动汽轮机,带动汽轮发电机发电。
其常见形式有燃气轮机、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、蒸汽轮机各分别与发电机组合的多轴联合循环。
目前,联合循环的热效率接近60%,“二拖一”的机组配置方式,提高了机组供热能力,整套机组的热效率比常规“一拖一”配置机组热效率高出0.6%,在冬季供暖期热效率高达79%。
燃气-蒸汽联合循环机组主要用于发电和热电联产,其具有以下独特的优点:
①发电效率高:由于燃气轮机利用了布朗和朗肯二个循环,原理和结构先进,热耗小,因此联合循环发电效率较高。
②环境保护好:燃煤电厂锅炉排放灰尘很多,二氧化硫多,氮氧化物为200PPM。
燃机电厂余热锅炉排放无灰尘,二氧化硫极少,氮氧化物为(10~25)PPM。
③运行方式灵活:燃机电厂其调峰特性好,启停速度快,不仅能作为基本负荷运行,还可以作为调峰电厂运行。
④消耗水量少:燃气一蒸汽联合循环电厂的蒸汽轮机仅占总容量的1/3,所以用水量一般为燃煤火电的1/3,由于凝汽负压部分的发电量在全系统中十分有限,国际上已广泛采用空气冷却方式,用水量近乎为零。
⑤占地面积少:由于没有了煤和灰的堆放,又可使用空冷系统,电厂占地大大节
省,占地仅为燃煤火电厂的10%~30%,节约了大量的土地资源,这对地少人多的城市非常重要。
⑥建设周期短:燃气轮机系统发电的建设周期为8~10个月,联合循环系统发电的建设周期为16~20个月,而燃煤火电厂需要24~36个月,燃机电厂建设周期短、回收快。
3. GE燃气轮机的结构特点
①轴流式压气机
GE轴流式压气机的气缸、外壳和框架都有水平中分面。
压气机的每一级叶片都有其独立的轮盘。
各轮盘装配时用一组轴向螺栓紧固,通过选择螺栓的节圆直径形成动态刚性转子很好地传递扭矩。
从压气机未级叶轮抽气以供应冷却空气给透平和转子叶片。
抽气系统气流相对于透平作径向流动,它从压气机的轮盘外径进口处吸入低压损的压缩空气,冷却空气也完全从径向进入转子中心以避免产生旋涡。
压气机叶轮材料基本上使用三种合金钢,即CrMoV、NiCrMo和
NiCrMoV。
②燃烧系统
除MS1002之外的所有GE重型燃气轮机都使用分管逆流式燃烧室,该系统尺寸较短、结构紧凑、重量轻,用法兰安装于同一透平缸上。
分管逆流式燃烧室具有广泛的适应性:小直径燃烧器可以控制空气流型以实现控制烟气和低
N0x,可以简单地增加燃烧室的直径以适应低热值气体燃料。
GE公司PG9351FA 燃机采用干式低氮燃烧器,可大幅降低燃烧过程中NOx的生成浓度。
③透平
燃气透平的发展,一直围绕着提高透平进气初温进行。
主要措施是改进喷嘴和动叶的材料,完善叶片的冷却技术。
透平采用大焓降和低反动度的级,每个单级都有很高的功率输出。
透平动叶的空冷循环是在转子内部进行的。
所有透平为避免共振都采取了二个重要措施:长柄叶根和根体围带。
4. 余热锅炉概况
锅炉主要由进口烟道、锅炉本体、出口烟道及烟囱、高中低压锅筒、除氧器、给水泵、再循环泵、排污扩容器等辅助设备组成。
5. 蒸汽轮机概况
机组新蒸汽从下部进入置于该机两侧的两个高压主汽调节联合阀,由每侧各一调节阀流出,经过2根高压导气管进入高压缸。
进入高压缸的蒸汽通过10个压力级后,由外缸下半部两侧排出进入再热器。
再热后的蒸汽从机组两侧的两个再热主汽调节联合阀,由每侧各1个中压调节阀流出,经过2根中压导气管由中部下半进入中压缸。
进入中压缸的蒸汽经过9个压力级后,从中压缸上部2个排
汽口排出,经中低压连通管,分别进入低压缸。
低压缸为双分流结构,蒸汽从流通部分的中部流入,经过正反向6个压力级后,流向每端的排气口,然后蒸汽向下流入安装在低压缸下部的凝汽器。
此外,从汽轮机中压缸抽取两股蒸汽经热网加热器换热后对外供热。