解析整体煤气化联合循环发电中的燃气轮机问题
整体煤气化联合循环发电厂
整体煤气化联合循环发电厂整体煤气化联合循环发电厂（IGCC）是一种新型的高效清洁能源发电技术。
该技术以煤作为主要原料，通过将煤气化产生的气体经过处理后转换为燃料，再与空气混合进行燃烧，产生高温高压蒸汽驱动汽轮发电机发电，最终实现能量的转换和利用。
IGCC技术是目前世界上最先进、最清洁、最高效的煤化工技术。
整体煤气化联合循环发电厂的主要流程包括煤气化、气体清洗、煤气净化、燃烧、废气处理和发电等环节。
在煤气化环节，将煤炭在高温高压条件下进行气化反应，产生水煤气和一氧化碳等气体。
经过气体清洗和煤气净化处理后，再与空气混合进行燃烧。
在燃烧过程中，产生的高温高压蒸汽驱动汽轮发电机发电，实现能源的转换和利用。
相较于传统的火力发电技术，整体煤气化联合循环发电厂具有以下几方面的优势：一、高效节能：整体煤气化联合循环发电厂采用的是煤化工热效应循环利用技术，不仅能够充分利用煤炭资源，节约能源，而且在煤气化和燃烧两个环节中采用热力电力联合循环，可以将热能转换为电能，实现整个发电过程的高效利用。
二、环保清洁：整体煤气化联合循环发电厂是一种清洁能源发电技术，其废气排放标准比传统的火力发电技术低很多。
在煤气化和燃烧两个环节中，采用了先进的废气处理技术，可以有效净化废气，减少大气污染。
三、灵活性高：整体煤气化联合循环发电厂具有灵活性高的特点，可以根据市场需求进行灵活调整，实现生产的高效、规模化和个性化。
四、可持续发展：整体煤气化联合循环发电厂采用的是煤炭资源开发利用的新型技术。
在煤气化和净化两个环节中，采用了先进的节能、环保技术，能够持续发展，满足人们日益增长的能源需求。
总之，整体煤气化联合循环发电厂是一种高效能源利用的先进技术。
该技术不仅能够有效利用能源资源，同时也是一种环保清洁的能源发电技术。
因此，它的推广和应用将为全球范围内的能源供应和环境保护做出重要的贡献。
整体煤气化联合循环
整体煤气化联合循环【摘要】对洁净煤技术中的整体煤气化联合循环进行介绍，分析该技术的优点、存在的问题，节能减排压力日渐增大，相对超临界等发电技术而言，IGCC 作为可预见的高效发电技术，在碳减排技术环节具有强大的优势。
【关键词】IGCC；CCS；能源一、引言整体煤气化联合循环(Integrated Ga-sificationCombined Cycle,IGCC)发电技术是新一代先进的燃煤发电技术，它既提高了发电效率，又提出了解决环境问题的途径，为燃煤发电带来了光明，其发展令人瞩目。
从大型化和商业化的发展方向来看，IGCC把高效、清洁、废物利用、多联产和节水等特点有机地结合起来，被认为是21世纪最有发展前途的洁净煤发电技术。
二、整体煤气化联合循环及其优点整体煤气化联合循环发电技术是指将煤炭、生物质、石油焦、重渣油等多种含碳燃料进行气化，将得到的合成气净化后用于燃气-蒸汽联合循环的发电技术从系统构成及设备制造的角度来看，这种系统继承和发展了当前热力发电系统几乎所有技术，将空气分离技术、煤的气化技术、煤气净化技术、燃气轮机联合循环技术以及系统的整体化技术有机集成，综合利用了煤的气化和净化技术，较好地实现了煤化学能的梯级利用，使其成为高效和环保的发电技术。
整体煤气化联合循环系统(IGCC)主要由两部分组成，煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。
第1部分的主要设备有气化炉、煤气净化设备、空分装置。
第2部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。
系统流程为：使煤在气化炉中气化成为中热值煤气或低热值煤气，然后经过处理，把粗煤气中的灰分、含硫化合物等有害物质除净，供到燃气-蒸汽联合循环中去燃烧做功，借以达到以煤代油(或天然气)的目的。
从系统构成及设备制造的角度来看，这种系统继承和发展了当前热力发电系统几乎所有技术，将空气分离技术、煤的气化技术、煤气净化技术、燃气轮机联合循环技术以及系统的整体化技术有机集成，综合利用了煤的气化和净化技术，较好地实现了煤化学能的梯级利用，使其成为高效和环保的发电技术，被公认为世界上最清洁的燃煤发电技术，有希望从根本上解决我国现有燃煤电站效率低下和污染严重的问题。
燃气轮机与联合循环
燃气轮机与联合循环
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主要内容
一、燃气轮机与联合循环的概论
❖ 压气机的喘振是内外因共同作用的结果。内因 是压气机本身失速；外因是压气机下游一般有 容积较大的管网部件（如在燃气轮机中，压气 机的下游有燃烧室和透平等）。
❖ 在高转速和高压比的压气机中，失速引起喘振 是很普遍的。
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❖ （3）压气机的阻塞（压气机流量增大时）
❖ 单级压气机在高转速下发生阻塞的原因是声 速阻塞，低转速下发生阻塞的原因是进入了 “涡轮工况”；而多级压气机在各种转速下 发生的阻塞都可能是声速阻塞。
❖ (1).压气机的失速（不稳定气动现象）
❖ 在一定的转速下，当压气机的流量减小到一定程度 时，其中某一级叶珊中叶背上的边界层就会急剧增 厚，导致气流在此处分离，当分离区占据大部分流 道时，就会引起流动损失急剧增大，这种现象成为 失速。
❖ 失速会引起更加危险的不稳定的工况——喘振。
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❖ （2）喘振（周期性的气流振荡现象）
songΒιβλιοθήκη 19❖ （4）压气机的防喘 ❖ 中间放气 ❖ 旋转导叶 ❖ 压气机分轴
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压气机防喘
1.中间放气
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2.旋转导叶
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3.压气机分轴
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❖ 燃烧室
❖ 1.作用
整体煤气化联合循环发电项目建设方案(五)
整体煤气化联合循环发电项目建设方案煤气化联合循环发电是一种将煤炭转化为合成气，再利用合成气进行发电的高效能发电技术。
从产业结构改革的角度出发，煤气化联合循环发电项目可以促进能源结构转型，提高能源利用效率，减少环境污染，推动可持续发展。
本文将详细介绍该项目的实施背景、工作原理、实施计划步骤、适用范围、创新要点、预期效果、达到收益、优缺点以及下一步需要改进的地方。
一、实施背景随着能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重，传统的煤炭发电方式已经无法满足社会发展的需求。
而煤气化联合循环发电技术可以有效利用煤炭资源，减少能源消耗和环境污染，因此具有重要的推广价值。
二、工作原理煤气化联合循环发电项目的工作原理是先将煤炭进行煤气化处理，将煤炭转化为合成气。
合成气中的一氧化碳和氢气经过净化处理后，进入燃气轮机进行燃烧，带动发电机发电。
燃烧后的废气进入余热锅炉进行余热回收，产生高温高压的蒸汽，并通过蒸汽轮机再次带动发电机发电。
这样，通过两次发电循环，可以充分利用煤炭资源，提高能源利用效率。
三、实施计划步骤1. 前期调研：对煤炭资源、能源需求、环境污染等方面进行调研，确定项目可行性。
2. 设计规划：根据实际情况，制定项目的设计规划，包括选址、设备选型等。
3. 建设投资：进行项目的建设投资，包括设备采购、工程建设等。
4. 运营管理：对项目进行运营管理，确保项目正常运行。
5. 监测评估：定期对项目进行监测评估，评估项目的效果和收益。
四、适用范围煤气化联合循环发电项目适用于煤炭资源丰富的地区，特别是那些传统的煤炭发电方式已经无法满足能源需求的地区。
此外，该项目还适用于环境污染严重的地区，可以减少污染物的排放，改善环境质量。
五、创新要点煤气化联合循环发电项目的创新要点主要体现在以下几个方面：1. 煤气化技术的创新：采用先进的煤气化技术，提高煤炭转化为合成气的效率和质量。
2. 循环发电技术的创新：通过循环发电技术，充分利用煤炭资源，提高能源利用效率。
整体煤气化联合循环发电系统基本工艺过程
整体煤气化联合循环发电系统基本工艺过程整体煤气化联合循环发电系统（IGCC：Integrated Gasification Combined Cycle）是一种先进的洁净煤发电技术。
这项技术通过煤气化产生合成气（主要为一氧化碳和氢气），再利用这些气体推动燃气轮机和蒸汽轮机联合发电。
IGCC不仅效率高，而且排放低，尤其是硫、氮和颗粒物的排放远低于传统的燃煤电厂。
以下是IGCC系统的基本工艺过程的详细描述。
1. 煤的预处理首先，原煤经过破碎和筛分，去除其中的石块、金属等杂质，得到适当粒度的煤粉。
预处理还包括可能的煤干燥过程，以降低煤中的水分含量，提高后续气化过程的效率。
此外，为了提高气化效率和减少气化炉的结渣，有些IGCC电厂还会对煤进行预处理，如添加助熔剂或进行部分氧化。
2. 煤气化预处理后的煤粉与气化剂（通常是氧气、二氧化碳或水蒸气的混合物）在气化炉中高温（通常超过1300℃）下进行气化反应。
在气化过程中，煤中的碳与气化剂反应生成一氧化碳、氢气和少量甲烷等可燃气体，这些气体被称为合成气或煤气。
气化炉内还会产生一些熔渣，这些渣通过炉底的排渣系统排出。
3. 煤气净化从气化炉出来的粗煤气含有飞灰、未反应完全的碳、硫化物、氯化物等杂质。
这些杂质不仅影响后续燃气轮机的运行，还可能造成环境污染。
因此，需要对粗煤气进行净化处理。
净化过程通常包括除尘、脱硫、脱氯和可能的碳氢化合物调整等步骤。
净化后的煤气应满足燃气轮机对气体燃料的要求。
4. 燃气轮机发电净化后的煤气进入燃气轮机燃烧室，与压缩空气混合并燃烧，产生高温高压的燃气。
这些燃气推动燃气轮机的涡轮叶片旋转，进而带动发电机发电。
燃气轮机发电是IGCC系统中的第一个发电环节，其效率通常较高。
5. 余热回收与蒸汽轮机发电燃气轮机排出的烟气温度仍然很高，为了充分利用这部分热量，IGCC系统通常配备有余热回收装置，如余热锅炉。
在余热锅炉中，烟气将热量传递给水，产生高温高压的蒸汽。
整体煤气化湿化燃气轮机循环热力性能分析
机循环中。基 于水煤浆激 冷或废锅流程气化炉 ， 构建 了多种整体煤气 化湿化燃气轮机循环并 分析 了其热力性
能。研究表明 ： 燃料湿化循环系统效率较 高 ； 空气湿化循环燃气 轮机 比功较大 ； 论采用何种湿 化方式 ， 无 废锅
流 程 循 环 系 统效 率都 要 高 于激 冷流 程 ； 汽底 循 环 保 留 的 空 气 湿 化 循 环 系 统 具 有 利 用 系 统 外 部 中低 品 位 热 蒸 量、 幅提高系统效率的潜力。 大 关 键 词 ： 体 煤 气 化 联 合循 环 （Ｇ Ｃ ； 化 燃 气 轮 机 循 环 ； 煤 浆 气 化炉 ； 力 性 能 整 ＩＣ ）湿 水 热
比分析 。对基 于水煤 浆气化 炉 的燃气 轮机循 环进 行
研究具 有典 型代 表性 。
降低 比投 资费用 ， 同时 也 带来 了燃 气 轮机 透 平 流 但
量 由于加 湿增加 过 大 （ 可增 加 ３ ％ ～ ０ ） 燃气 轮 ０ ６％ ， 机需要 重新 设计 的 问题 Ｊ 。
空 气湿 化 的另一 种过渡 方式 是压气 机 出 口空气
１ 系统 描 述
在 本文 中 ，Ｇ Ｃ中的湿化方 式 可 以分 为燃 料 和 ＩＣ 空气 湿 化 两 种 ， 气 湿 化 与 Ｉ Ｃ 的 结 合 又 分 为 空 ＧＣ Ｉ ＨＡ Ｇ Ｔ循 环 与 Ｉ Ｌ Ｔ Ｅ Ｏ循 环 。此 外 ， 煤 浆 气 ＧＯ Ｈ Ｃ 水 化 炉有 两种 流程 ， ： 冷型式 和废 锅 型式 。激冷 流 即 激 程气 化 炉 中 ， 度 高 达 １３ Ｏ 的 粗 煤 气 在 激 冷 室 温 ５℃ 中用水 喷淋 ， 冷 到 ２ ０１左 右 ， 而 除 灰 和 脱 硫 ； 激 ０＂ ２ 进
第２ ３卷
第 ４期
整体煤气化联合循环电站空分系统配置及常见故障分析
２１ ０ ２年 １月
发 电 淡 备
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整 体 煤 气 化 联 合循 环 电站 空分 系统 配置 及 常见 故 障分 析
张 建 府
（ 中国华 能集 团绿 色煤 电有 限公 司 ，北京 １ ０ ９ ） ０ ０ ８
摘 要 ： 体 煤 气 化 联 合 循 环 （Ｇ Ｃ 电 站 空 分 单 元 向气 化 单 元 提 供 高 压 氮 气 、 整 ＩＣ ） 中压 氧气 、 用 空 气 和厂 仪
用 空 气 ， 与 发 电 单元 的燃 气 轮 机 之 间 存 在 关 联 ， 以 空 分 单 元 的运 行 对 Ｉ Ｃ 电 站 的稳 定 运 行 有 重 要 影 并 所 Ｇ Ｃ 响 。对 比分 析 了 ４种 Ｉ Ｃ 电站 空 分 系 统 配 置 的 特 性 ， Ｉ Ｃ Ｇ Ｃ 对 Ｇ Ｃ电 站 输 出 功 率 、 电效 率 及 发 电成 本 的 影 响 ， 供 并 总 结 了空 分 单 元 常 见 故 障 及 处 理 方 法 。 关键词 ： 整体 煤 气 化 联 合 循 环 ；空 分 单 元 ；系统 配 置 ；故 障 分 析
现有 的 Ｉ Ｃ电站 的空分 系统 大多采 用深 冷 ＧＣ
的压缩 空气全分所需 的压缩 空气一部分 由空分压
缩机供 给 ， 一部分从燃气轮 机（ 另 简称燃机） 压气 机
法制 取氧 气 ， 于其 能 耗 较 大 ， 成 电 站 的 厂 用 由 造 电率 较高 。提 高空 分 系统 的 运行 可 靠 性 ， 低 空 降
分装 置 的能耗对 提高 Ｉ Ｃ电站 的效 益来 说意 义 ＧＣ
出 口抽取 ； 全整 体化 的 空分 系统 ， 完 即空分 所需 的 压缩空气全 部 由燃机 的压气 机供给 。
燃气轮机运行常见故障及对策分析
燃气轮机运行常见故障及对策分析摘要：燃气轮机发电设备利用天然气作为发电的主要能源，可以大大改善以往火电造成的环境污染，促进电力企业的可持续发展。
在此基础上，阐述了燃气轮机发电技术的优势和特点，讨论和分析了燃气轮机发电设备维护和运行的现状和措施。
关键词：燃气轮机；发电技术；优势；维护和运行；现状；措施燃气轮机发电可以减少对环境的污染和破坏，符合我国可持续发展的要求。
然而，燃气轮机的运行和维护仍存在许多问题。
因此，为了保证燃气轮机发电的正常运行，下面对燃气轮机发电设备的维护和运行进行讨论和分析。
一、燃气轮机发电技术的优点和特点1. 发电效率高。
世界对燃气轮机的发展有更高的要求。
虽然中国在一定程度上取得了良好的效果，但与世界上燃气轮机的发电效率相比存在很大的差距。
因此，在未来的开发过程中，由于温度控制不足，应控制温度以提高发电效率。
2. 环境污染小。
随着对环境保护的日益重视，未来燃气轮机发电机组的污染排放将越来越规范。
建设“清洁发电厂”工程。
对尚未完全燃烧的煤渣，必须严格控制，通过喷射，减轻燃烧过程中可能产生的环境污染，降低环境污染指标。
3. 高性能。
对于燃气轮机的联合循环发电，将是今后燃气轮机发展的重点。
一般情况下，燃气轮机的运行时间可以缩短，联合循环机组可以在20分钟左右正式启动负荷运行。
如果采用快速启动，这一时间将大大缩短，燃气轮机的循环状态可以得到有效的保证。
4. 它占地面积很小。
从某种意义上说，燃气轮机的占地面积与常规火力发电厂相比，由于燃气轮机发电厂不需要建造煤场和煤处理系统，在很大程度上节省了空间。
自身的除尘脱硫系统能够起到环保的作用。
2、燃气轮机发电设备维护运行现状分析1. 设备重启几次。
对于燃气轮机，由于是大型发电设备，不建议在正常情况下频繁停机和重新启动，这很容易对燃气轮机造成损坏。
然而，在实际应用过程中，由于操作过程问题，往往会导致燃气轮机重新启动，对机械设备造成损坏，特别是燃气轮机内部和叶轮的承载能力将大大降低。
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部 件上 的碱 材料 引起 腐蚀 。
在 燃 料 气 温 度 低 于 ５ ８ ， 材 料 基 本 凝 结 ３℃ 碱 在 粗 合 成 气 里 的 微 粒 物 上 ， 的 除 去 效 率 近 似 于 碱
给燃 气轮 机 。
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ｌ ｌ 第１ ４级 １ ４ ｌ ｌ 第 １ 级 ６ １ ６
压气 机 放 气 级 次 燃 烧 室 火 焰 筒 数
Ｇ 公 司 期 望 推 出 ６ ９ 燃 料 进 口 温 度 的 燃 Ｅ ４℃ 料 系统 。最 大 燃 料 进 口温 度 试 验 已做 到 ５ ８ ， ３℃
通 常 限 制 燃 机 质 量 流 量 的 因 素 是 透 平 入 口喷
运行策 略所 要 讨 论 的 主要 问题 是 燃 料 流 量 、
压 气机 性 能和压气 机 空气抽 气 之 间的相互 作用 。 所 设 计 的 燃 气 轮 机 针 对 规 定 的运 行 条 件 达 到
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嘴 的 面积 。当流 动 发 生 壅塞 时 ， 量 流 量 达其 最 质
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２１ 年第 ２ ００ 期
燃烧 天 然气 和燃烧 煤基合 成气 之 间 的最 大 区
别 在燃料 的热值 。天然 气 的热值 约 ３ ７ ． Ｊ ７２ ４ ７ｋ ／
中 热 值 煤 气 （ Ｇ） 热 值 约 ｌ ８ ． ～ １ ＭＢ 的 ｌ１０ ８ ８ ６ ６ｋ ／ ， 低 热 值 煤 气 （ Ｂ 的 热 值 约 ３７ ７ ３ Ｊ ｍ。 而 Ｌ Ｇ） ２．
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早期 的高 温气体 净 化研 究 的高温 气体 冷却 器 就将
气体冷 却 到 ５ ８ 。今 后 有关 高 温 气 体 净化 处 理 ３℃ 仍 在 进 行 之 中 ， 有 重 大 突 破 ， 燃 气 轮 机 及 其 若 对 Ｉ Ｃ发 电 的效率 和减 排将 有 深刻 的影 响 。 ＧＣ Ｉ Ｃ发 电 中的燃 气 轮 机是 现有 天 然 气 燃 气 ＧＣ 轮机 的改进 和发 展 ， 不可 能重 新设 计 ， 面对 煤基 合 成 气燃 料 的燃烧 特 性 ， 现有 燃 机 技 术 和环保 要 求
一
１ ２９ —
上 海 电力
其 热值 低 于天然 气 ， 料 的质 量 流 量 明显 大 于 燃 燃 气 轮机 的设 计基 础 。一般 透平 入 口喷嘴 的质量 流
量为 壅塞所 限制 。因而 对 给 定 压 比 和燃 烧 温 度 ， 燃 料 质 量 流 量 的 增 加 必 须 由 压 气 机 空 气 质 量 流 量
另 一 个 设 计 问 题 是 燃 气 轮 机 的 燃 料 进 口 温
压气机级数
进 口导 叶 可 变 静 叶
一 … 次
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组 目标 。 当其 中 的一 个 改 变 时 ， 透平 就 被 认 为
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ｍ＝Ａ／ √ （ ） （ ｍ ＰＮ 专 ￣ ￣ ｘ － 南 ）
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是“ 非设 计 ” 方式 。燃 气轮 机对 运行 条件 变化 的响 应 需要 详细 地 了解每 套机 器 的性能 。此 类信 息 皆 属 专 有技术 资料 。燃 气轮 机 的设计及 其 性能 的预 测 要研 究大 量 的完全 根据 经验 的信 息 。在许多 情 形， 非设 计 信息必 须从 各种 状况 下 的实验 得到 ， 这 很 费钱 。至 少需 要一 些实 验来 检校 理论模 型 的精 度 。由于需 要 支持燃 气轮 机设 计并 校验 运行 的试 验花 费 ， 气轮 机一 旦造好 ， 关燃 机设 计 的详 细 燃 有 的技术 资料 如压 气机 工作 图就 不公 开 了 。更进 一 步 ， 机制 造商 通 常采 用 现 有 的成 功 的设 计 建 立 燃 新 的模 型或 者使 系 统 模 块 化 （ 比如 燃 烧 室 的火 焰 筒 ） 这样一 个部 件 的变化 仅需 简单 的替 换而其 它 ，
其 相 关 的 设 计 运 行 问题 以及 解 决 方 略 。
关 键 词 ：ＧＣＣ； 气 轮 机 ； Ｉ 燃 ＮＯ 排 放 中图分类号 ： ＴＫ４ ２ ５ ７ ． 文献标识码 ： Ｂ
１ 引 言
有许 多 设 计 因 素 影 响 整 体 煤 气 联 合 循 环 （Ｇ Ｃ 发 电工 艺环 境 中的燃 气 轮机 成 本 。例 如 ： ＩＣ ） 和高 热值 天然 气相 反 的 中热 值煤 基合 成气 的燃 烧 需要修 改 燃气 轮机 的燃 料喷 嘴 和气体 歧 管 。合 成 气里存 在 的污 物影 响燃 气轮 机 的维护 和 长期运 行 性能 。液 滴可 能引起 不 均匀 的燃 烧或 在透 平一 级
２１ 年第 ２ ００ 期
上 海 电力
解 析 整 体 煤 气 化 联 合 循 环 发 电中 的 燃 气 轮 机 问题
王 震 华
（ 莞 天 明 电力 有 限 公 司 ， 东 广东 东 莞 ５ ３ ６ ） ２ ０ １
摘
要 ： 基 合成 气 燃 料 Ｉ Ｃ发 电 的燃 气 轮 机 的 运 行 环 境 与 燃 用 天 然 气 的 燃 气 轮 机 有 很 多 不 同 ， 绍 了与 煤 ＧＣ 介
的减少 来补 偿 。这导 致 了燃 气 轮机 的非设 计运 行 状 态 ， 性 能包括 效率 、 其 排气 温 度和其 它参 数都 偏
离 了设 计 性 能 。
６ｋ ／ 。结果 需 要 提供 给定 量 化 学 能 的燃 料 质 Ｊ ｍ。
量 流量对 Ｌ Ｇ 明显 大 于天然气 。 Ｂ