关于燃气蒸汽联合循环余热锅炉技术研究的现状及技术进展的探讨

关于燃气蒸汽联合循环余热锅炉技术研究的现状及技术进展的探讨
发表时间:2018-04-04T16:57:23.567Z 来源:《基层建设》2017年第36期作者:李锁良[导读] 摘要:燃气一蒸汽联合循环技术发展迅速,余热锅炉处于燃气轮机和蒸汽轮机之间,是燃气一蒸汽联合循环电站的三大主要设备之一。

深圳钰湖电力有限公司 520000
摘要:燃气一蒸汽联合循环技术发展迅速,余热锅炉处于燃气轮机和蒸汽轮机之间,是燃气一蒸汽联合循环电站的三大主要设备之一。

论述了国内外关于余热锅炉在受热面布置、烟气流动特性、热力参数优化、快速启停和变工况运行等方面的研宛现状,并指出了其中的不足。

对联合循环余热锅炉的研究开发和优化设计有一定的参考意义。

关键词:燃气-蒸汽联合循环;余热锅炉;技术研究前言:作为燃气-蒸汽联合循环电站的三大主要设备之一,余热锅炉(HRSG)处于燃气轮机和蒸汽轮机之间,是系统整体优化和各主要子系统匹配的一个关键所在,起着承上启下的作用。

它的结构、性能以及参数都极大的影响到系统中其它设备乃至整个系统的性能。

因此,为全面提高燃气一蒸汽联合循环的技术水平,实现系统的优化设计,深入研究余热锅炉就显得尤为重要。

1. 燃气-蒸汽联合循环余热锅炉技术研究 1.1 烟气流动特性的研究,燃气轮机排气流量大,速度快,是完全发展的紊流,温度场和速度场极不均匀;而且燃气轮机排气口与锅炉受热面的结构尺寸相差很大,由于受场地及费用限制,过渡段不可能太长。

这就会引起余热锅炉中流动和传热不均匀,还会带来振动、磨损、膨胀等结构破坏问题。

对余热锅炉烟气流动特性和进口段结构优化进行研究就变得非常重要。

对余热锅炉中烟气流动特性的研究主要两种途径:一是采用CFD软件(包括通用软件和自编程序),对烟气流动进行数值模拟,可得到直观的速度场、温度场和压力场分布,并进行分析与优化;二是搭建模化实验台,对烟气流动特性进行冷态空气动力场实验。

1.2 螺旋鳍片管性能研究,燃气轮机排气中温大流量的热力特性决定了联合循环余热锅炉传热的特殊性,即主要依靠对流换热,辐射基本可以忽略不计,而且余热锅炉中烟气与汽水介质间的换热温压比常规锅炉要低许多。

为强化烟气与工质之间的对流换热,同时减小余热锅炉烟气侧的压损系数,使余热锅炉布置紧凑、节省钢材,在余热锅炉受热面中必须大量采用螺旋鳍片管替代光管。

一般,螺旋鳍片管束约占余热锅炉总重的40%左右。

1.3 快速启停特性研究,启停迅速、调峰性能好是联合循环电站的主要优势之一。

燃气轮机冷态启动不超过20min;为使整套联合循环机组适应快速启停的要求,尤其是目前大型联合循环装置更多采用一拖一、单轴及无旁通烟道的布置的情况下,更要求余热锅炉具有良好的快速启动特性余热锅炉快速启停的研究,主要反映在锅筒、螺旋鳍片管束、烟道挡板等结构设计和控制及运行的模式上。

余热锅炉蒸汽热力参数偏低,且在启动中升负荷和升压过程很快,大量汽水会涌入锅筒。

因此余热锅炉的锅筒应具有更大的容量同样为适应启动中锅筒水位的较大变化,汽水分离装置多采用水下孔板型式。

螺旋鳍片管束采用小管径,管壁薄,热惰性小余热锅炉中烟道和挡板的具体结构细节,也应尽量减小热惯性,适应快速启停的要求。

1.4 变工况运行特性研究,由于目前联合循环电站多用于调峰运行,燃气轮机负荷总在不断变动;又常运行在温度变化范围很大(-20"C ~45℃)的大气环境中。

燃气轮机排气温度和流量会随着负荷和时间变化而发生很大的变化。

受其影响,余热锅炉热力特性也会随之变动,这就要求余热锅炉具有较好的变工况运行特性。

2关于热力参数优化研究
2.1 汽水系统的布置方式,燃气一蒸汽联合循环余热锅炉的供汽参数主要有单压、双压、三压几种,其中双压和三压又分为再热和不再热。

具体采用何种汽水系统,主要取决于与之相配的燃气轮机形式、参数及用户的需要。

2.2 窄点温差、接近点温差选择,所谓窄点温差是指蒸发器入口处烟气温度与蒸发器中工质的饱和温度之差,即蒸发器中烟气与工质热交换的最小温差点;接近点温差是指余热锅炉中省煤器出口的水温与相应压力下饱和温度之差,合理的窄点温差是设计余热锅炉的关键因素之一。

2.3 烟气侧阻力的选择,余热锅炉烟气侧阻力是指燃气轮机的排气背压与余热锅炉排烟背压之间的压力降,主要通过影响燃气轮机的背压来影响整个系统的效率。

2.4 排烟温度的选择,锅炉的余热利用率主要取决于它的排烟温度。

由于燃气轮机排气温度较低,排烟温度对余热锅炉效率的影响较常规锅炉明显,所以应尽可能的降低排烟温度。

3关于余热锅炉的现状及几个主要的型式开发研究新的节能技术成为各国研究能源利用技术的主要课题。

根据管理节能、结构节能和技术节能的共性和差异,由自然科学的基础理论、要素技术,系统技术和管理技术构成了节能技术体系。

展开了研究开发各种节能技术设备的活动,并研制出回收各类工艺过程余热的余热锅炉。

余热锅炉按进入锅炉的介质特性,可分以下几种主要型式:
3.1 经过余热锅炉的废烟气不需要进一步处理的,如铜冶炼炉、铜精炼炉,平炉、玻璃熔炉,燃气轮机、加热炉等后置的余热锅炉。

3.2 经过余热锅炉的废烟气需要进一步处理的,其目的是把气温冷却到能适合下一道工艺的要求,如黄铁矿及闪速炼锌燃烧设备、残余酸热裂解设备等后置的余热锅炉。

3.3 经过余热锅炉的度烟气要进一步处理,而且它的冷却应在给定时间内完成的,这时,余热锅炉的作用是保证上一道工艺的稳定性和防止进一步化学反应,如用于乙烯工艺设备裂解气冷却塔的余热锅炉。

3.4 固体显热利用,如用于回收赤热的烧结矿、高炉和转炉炉渣、炽热红焦、高温压延钢材等余热的余热锅炉。

3.5 城市垃圾及污泥处理,用于焚烧城市垃圾和城市下水污泥的余热锅炉。

4余热锅炉的发展经历和技术经济性
4.1 我国在50~60年代还没有研究和设计余热锅炉的专业队伍,主要是仿制一些余热锅炉。

在70年代初发生世界性石油危机和各工业发达国家争相加快余热锅炉的开发时,我国也着手并开始实施发展余热锅炉的规划。

并从1974~ 1980年,先后投资扩建余热锅炉研究和制造基地,现已具有一定的余热锅炉研制能力及雄厚的科研基础。

至今已开发并制造了涉及19个类别、92个品种、129个规格、用于冶金、化工,建材和轻纺等行业的余热锅炉。

4.2 节能,自投运至1984年底累计发电12600万kw.h,供汽166万t,合计节约标煤为31万t。

消除污染保护环境,这为企业节约CO排放污染的罚款约350万元。

投资可在4年左右偿还。

低热值尾气余热锅炉的技术和经济指标,经对国内外同类产品的分析比较,从燃烧技术到锅炉技术参数和经济指标均接近国外,70年代末或8O年代初期的水平。

在1987年被原机械委评为优质产品。

结束语:随着环保和节能意识的提高,以及燃气轮机技术的进步,燃气一蒸汽联合循环发电技术的研究越来越得到重视。

作为联合循环中连接燃气循环和蒸汽循环的关键所在,国内外对余热锅炉进行了大量的研究,取得了一定的成果,促进了余热锅炉及联合循环技术的发展。

但是,在烟气流动特性、热力参数优化等方面的研究还有待进一步深化。

在研究余热锅炉的过程中,不应该只关注余热锅炉本身,而应该按照整个联合循环系统最优化的原则,全面考虑余热锅炉的各项参数及其与其它子系统参数的匹配问题。

参考文献:
[1]胡家震.康达.左国华. 联合循环余热锅炉炉内气流分布状况的研究{J}.黑龙江电力,2001(01)
[2]赵剑云.潘维.池作和. 大型燃气轮机余热锅炉进口烟道速度均匀性研究{J}.热力发电,2004(08)
[3]杨卫宏.赖亚新.萧泽强. 余热锅炉流场温度场数值计算{J}.中国有色金属学报,2000(10)
[4]陈明.马云翔. 燃气轮机小管径自然循环余热锅炉{J}.热能动力工程,2003.。

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浅析高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景

浅析高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景

浅析高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景
高炉煤气燃气轮机联合循环技术是一种将高炉废气和燃气轮机废热利用起来的发电技术,具有非常重要的经济和环保意义。

目前,该技术在国内外已经得到广泛应用,并且取得了显著的经济效益和环境效益。

高炉煤气燃气轮机联合循环技术的发展历程可以追溯到20世纪80年代初期。

在90年代初期,日本、德国和美国开始大力发展该技术,并且取得了显著的成果。

在我国,该技术的应用起步较晚,但是近年来逐渐得到了广泛的应用,目前已经成为高炉废气和燃气轮机废热综合利用的主要技术之一。

该技术的主要原理是将高炉废气和燃气轮机废热引入循环流体床锅炉中进行燃烧,将产生的蒸汽驱动汽轮机发电,这样就能够实现废气和废热的高效利用。

该技术的优点包括能够提高电站的效率,节约能源,降低碳排放,以及减少环境污染。

同时,该技术还能够减少高炉的能耗,提高生产效益。

目前国内外已经应用的煤气燃气轮机联合循环技术包括有多种不同的类型,其中包括顶燃式循环流化床锅炉、底燃式循环流化床锅炉、受热面换热方式等不同的形式。

这些不同的技术形式各有优点和缺点,需要根据实际情况进行选型。

目前,国内的高炉煤气燃气轮机联合循环技术主要应用于钢铁、化工、电力等领域。

未来,高炉煤气燃气轮机联合循环技术将会得到更广泛的应用,在能源领域和环境保护领域的重要性将会更加突出。

同时,该技术还需要不断的研发完善,在提高效率和降低成本等方面还存在一些技术难题需要解决。

总之,该技术的发展潜力巨大,值得我们进行进一步的探索和研究。

燃气 蒸汽联合循环电厂控制系统的研究与应用

燃气 蒸汽联合循环电厂控制系统的研究与应用

三、优化配置
5、综合利用:在满足电力和热能需求的同时,应考虑其他能源利用的可能性。 例如,将发电过程中产生的余热用于城市供暖系统;或者将余热气体转化为压缩 空气储能进行能量储存等。
三、优化配置
6、能耗管理:通过对燃气-蒸汽联合循环电厂的能耗进行精细化管理,可以 降低运行成本并提高能源利用率。例如,根据实际需求调整运行参数、优化设备 维护等措施,以实现节能减排的目标。
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四、优化措施
4、可靠性提升:进一步引入故障诊断技术,实现对控制系统硬件和软件的实 时监控和故障预警,确保系统的可靠性。
五、未来展望
五、未来展望
随着科学技术的不断进步和能源结构的持续调整,燃气—蒸汽联合循环电厂 控制系统的发展将迎来新的机遇和挑战。未来,燃气—蒸汽联合循环电厂控制系 统将更加注重智能化和自主化,通过引入和机器学习等技术,实现对整个电厂的 智能优化控制。随着新能源技术的不断发展,燃气—蒸汽联合循环电厂控制系统 将更加注重与新能源发电技术的融合发展,以实现能源的互补和优化利用。
二、燃气蒸汽联合循环发电技术原理
燃气蒸汽联合循环发电技术是一种将燃气轮机发电和蒸汽轮机发电相结合的 发电方式。其基本原理是利用燃气轮机燃烧天然气等燃料产生的热能,通过透平 转化为机械能,驱动发电机发电。同时,将燃气轮机排出的高温烟气引入余热锅 炉,加热锅炉中的水产生蒸汽,蒸汽再驱动蒸汽轮机发电。因此,燃气蒸汽联合 循环发电技术充分利用了燃气轮机和蒸汽轮机的优点,提高了发电效率。
参考内容
标题:燃气-蒸汽联合循环电厂 热电联产的优化配置
标题:燃气-蒸汽联合循环电厂热电联产的优化配置
随着能源结构的不断调整和优化,燃气-蒸汽联合循环电厂在能源领域中的地 位日益突出。这类电厂以其高效、清洁、灵活的特点,成为现代城市能源供应的 重要方式。然而,为了进一步发挥其效能并减少对环境的影响,我们需要对其进 行优化配置。本次演示将围绕燃气-蒸汽联合循环电厂热电联产的优化配置展开 讨论。

余热锅炉研究报告

余热锅炉研究报告

余热锅炉研究报告
余热锅炉是一种能够充分利用工业生产过程中余热资源,将废热转化为热能的设备。

该设备能够大幅度降低企业的能耗,提高生产效率和产品质量。

近年来,随着我国工业化进程的不断加快,余热锅炉的应用已经越来越广泛。

本文将介绍余热锅炉的研究现状、发展趋势以及存在的问题。

一、研究现状。

余热锅炉的发明和应用历史悠久。

早在19世纪末,欧洲就开始广泛应用余热锅炉。

20世纪以来,随着科学技术的发展和进步,余热锅炉的应用范围不断扩大。

目前,余热锅炉已成为国际上广泛应用的高效节能设备之一。

在研究中,学者们主要关注的是余热锅炉的新型结构设计、制造技术和控制技术。

通过对余热锅炉内部结构的优化和改进,能够提高余热的回收率,减少能源消耗。

同时,借助先进的制造技术,能够大幅度提高余热锅炉的生产效率和质量。

控制技术方面,通过智能化控制系统的应用,能够进一步优化余热锅炉的运行、提高能源利用效率。

二、发展趋势。

在未来,余热锅炉的应用前景无限。

随着经济的不断发展和环保要求的不断提高,余热锅炉的应用将变得越来越广泛。

尤其是在制造业、钢铁业、化工业等高能耗行业中,余热锅炉的应用将更加普及。

2024年燃气轮机余热锅炉市场前景分析

2024年燃气轮机余热锅炉市场前景分析

燃气轮机余热锅炉市场前景分析前言随着环保意识的增强和能源消耗的不断增长,利用能源的高效率利用成为了全球能源领域的热门话题。

燃气轮机余热锅炉作为一种能有效回收和利用燃气轮机余热能的设备,在减少能源浪费和减低对环境的负面影响方面发挥了重要的作用。

本文将对燃气轮机余热锅炉市场前景进行分析。

1. 燃气轮机余热锅炉概述燃气轮机余热锅炉是一种利用燃气轮机系统的废热产生蒸汽或热水的设备。

通过回收燃气轮机产生的废热,燃气轮机余热锅炉可以提高能源利用效率,减少燃气轮机系统的二氧化碳排放量。

2. 燃气轮机余热锅炉市场前景分析2.1 市场需求的增长随着全球能源需求的不断增长,对高效能源利用的需求也在不断提高。

燃气轮机余热锅炉具有高效能源回收和环保的特点,能够满足市场对能源节约和环境保护的需求。

因此,燃气轮机余热锅炉市场有望在未来几年内保持较高的增长势头。

2.2 环保政策的支持各国政府对于环保政策的重视程度越来越高。

燃气轮机余热锅炉作为一种能够减少能源浪费和减低环境污染的设备,符合环保政策的要求,能够获得政府的支持和鼓励。

政策的支持将进一步推动燃气轮机余热锅炉市场的发展。

2.3 技术创新的推动随着科技的不断进步,燃气轮机余热锅炉的技术也在不断创新和改进。

新材料和新工艺的应用,使得燃气轮机余热锅炉的效率和稳定性都有了较大的提升。

技术创新的推动将进一步提升燃气轮机余热锅炉的市场竞争力。

3. 竞争与挑战3.1 市场竞争加剧随着燃气轮机余热锅炉市场的不断扩大,各个厂商纷纷进入这个市场,市场竞争逐渐加剧。

厂商之间的技术创新和产品质量将成为竞争的关键。

同时,价格战也可能会影响市场份额的分配。

3.2 技术难题仍需解决燃气轮机余热锅炉的技术还存在一些难题,例如温度和压力的控制、废热回收与燃气轮机系统的协调等。

这些技术难题需要通过持续的技术研发和创新来解决。

结论燃气轮机余热锅炉作为一种高效能源利用设备,具有广阔的市场前景。

市场需求的增长、环保政策的支持以及技术创新的推动都将成为燃气轮机余热锅炉市场发展的重要驱动力。

2023年燃气轮机余热锅炉行业市场发展现状

2023年燃气轮机余热锅炉行业市场发展现状

2023年燃气轮机余热锅炉行业市场发展现状燃气轮机余热锅炉是一种能够回收工业生产过程中废热能的设备,其主要原理是通过对过程废热的回收利用,实现废热能的再生利用,达到节能降耗的效果。

随着国家环保政策的逐步推行,燃气轮机余热锅炉行业市场需求不断增长,市场规模也在逐年扩大。

一、市场概况近年来,中国燃气轮机余热锅炉市场规模呈逐年增长的趋势。

数据显示,2019年我国工业废热综合利用率已经达到了36.6%,其中回收利用率最高的便是燃气轮机余热温度,占全行业总量的40%以上。

因此,燃气轮机余热锅炉产品在市场上的应用前景十分广阔。

二、市场优势目前,燃气轮机余热锅炉产品已经广泛应用于燃气轮机、发电厂、化工厂等领域。

相比于传统的锅炉产品,燃气轮机余热锅炉具有以下几大优势:1.高效能:该产品可以将工业生产过程中的废热能够回收利用,实现能源的再生利用,提高热能的利用率。

2.环保节能:燃气轮机余热锅炉产品能够有效降低CO2排放量,减少对环境的污染,是环保节能的佳选。

3.低投入:该产品在使用过程当中,无需再消耗其他能源,仅需要利用已经产生的废热能,降低了企业的生产成本,提高了企业的经济效益。

三、市场前景未来,由于燃气轮机余热锅炉市场广阔,需求不断增长,所以市场前景十分乐观。

此外,从国家政策上来看,国家将加大对燃气轮机余热锅炉的支持和扶持,帮助企业实现绿色发展。

同时,燃气轮机余热锅炉产品技术的不断创新和升级,也将为产品的市场推广和普及提供全面的技术支持。

总之,燃气轮机余热锅炉行业市场未来的发展前景十分广阔。

企业只需加强技术开发和市场推广力度,扩大产品市场份额即可获得良好的经济效益。

燃气—蒸汽联合循环余热锅炉的发展和应用探讨

燃气—蒸汽联合循环余热锅炉的发展和应用探讨

燃气—蒸汽联合循环余热锅炉的发展和应用探讨作者:何浩祥来源:《数字化用户》2013年第16期【摘要】本文主要介绍了国内外燃气-蒸汽联合循环余热锅炉的发展现状,并简单介绍了余热锅炉的结构组成、分类,以及部分种类的余热锅炉在联合循环系统中应用,最后介绍了余热锅炉的自身特点。

【关键词】余热锅炉发展分类特点随着经济的快速发展,我国的能源消耗正在加速上升。

电力工业作为经济发展的强力后盾,是一个国家经济发展水平的重要标志。

现阶段我国的电力供应主要以燃煤电站为主。

但是随着发电效率和环境要求的提高,许多新的发电技术方式正在逐渐被应用。

特别是随着我国西气东输工程的落成以及LNG项目的发展,燃气-蒸汽联合循环发电机组正越来越受到人们的重视。

一、余热锅炉的发展余热锅炉是联合循环系统中的三大主要设备之一,它利用上级燃气轮机排放的烟气作为热源加热工质,然后工质进入汽轮机做工,实现能量的梯级利用,提高能源利用率。

因此余热锅炉在系统中起着承上启下的作用,是联合循环中的一个关键设备。

(一)国内余热锅炉的发展当前我国面临的环境压力越来越大,因此对清洁发电的联合循环电站的需求也是越来越大,我国对余热锅炉的研究正处于快发发展时期,走的是边引进边消化边吸收的路子。

随着联合循环技术的进步,该技术正向着大容量、高参数的方向发展。

余热锅炉作为联合循环的重要部件,也从最初的结构简单、低参数的单压系统,逐渐发展到双压、双压再热,以至到目前的三压、三压再热系统。

在我国,燃气-蒸汽联合循环发电机组的使用时间不是很长,但是在20世纪70年代后期就开始研究此项技术。

最初由杭州锅炉厂先后研发出双锅筒自然循环、单锅筒强制循环和单锅筒自然循环的燃气轮机余热锅炉,参数也从最初的8t/h、2.75MPa发展到目前的65t/h、3.82MPa。

与此同时一批余热锅炉的研究所以及相应的科研设备如大型的传热风洞试验台也建立起来,上锅、东锅等国内厂家成功试制了螺旋翅片管等技术含量较高的部件,这些工作都为我国的余热锅炉的发展打下了坚实基础。

燃气-蒸汽联合循环发电系统的现状和展望分析

[2]刘凤国,项友谦,徐永生,等.燃气-蒸汽联合循环发电系统的热经济学分析[J].煤气与热力, 2017, 27(5):75-78.
[3]李敏,李海平.浅谈燃气-蒸汽联合循环系统影响余热炉热效率的因素[J].中国化工贸易, 2019, 000(006):218-218.
1.燃气-蒸汽联合循环发电系统概述
针对燃气-蒸汽联合循环发电系统来讲,实际就是按照特定方式,将蒸汽轮机与燃气轮机循环整合在一起,使之成为一个统一且高效的发电系统;此系统是当前国家大力推动生态友好型、资源节约型社会建设背景下所提出的一种新型发电技术,其主要目的就是降低煤耗,提高热效率,减少污染排放,改善当前环境。从根本上来讲,此系统主要由两部分构成,其一为蒸汽发电系统,其二是燃气发电系统,对于燃气发电系统而言,主要由4部分组成,分别为发电机、燃烧室、压气机与透平,而针对蒸汽发电系统来讲,由三部分组成,分别为发电机、汽轮机与余热锅炉。
4.结语
综上,伴随各个国家对天然气资源开发力度的加大,以及其应用广度的日渐提升,与之相匹配的燃气发电技术正在逐渐成熟与完善;在此背景下,燃气-蒸汽联合循环发电系统凭借其节能环保优势,势必会成为今后发展的重要方向;而且伴随相关技术体系的日渐成熟,其效能将会得到更大程度发挥。
参考文献:蒸汽联合循环发电系统的模拟研究[J].能源与环境, 2018, 000(005):10-11,13.
3.发展建议
伴随当今环境污染问题的日益严峻,优先选择供电效率高、建设周期短并且投资少的燃气-蒸汽联合循环发电系统,对传统燃煤蒸汽轮机发电机组予以替代(发电成本高、不环保、污染排放多等),已经成为发电行业的未来趋向。但需要指出的是,在设计建造燃气-蒸汽联合循环发电系统时,需特别注意如下几点:首先,针对新建电厂来讲,在刚开始进行选址时,需要进行深入、全面分析;由于燃气-蒸汽联合循环发电系统体积较小,因而不会占用过大的面积,而且还有着比较短的建设周期,对于那些用电比较紧张或者负荷中心的电源建设尤为适用。其二,从改造燃煤电厂层面来考量,在对燃气-蒸汽联合循环发电系统进行设计建造时,需要结合大型燃煤电厂的脱硫脱硝改造、设备更新淘汰等内容来开展。其三,基于燃气的来源与种类层面来剖析,在应用燃气-蒸汽联合循环发电系统时,需要结合当地实况,选用与之相匹配、相适应的补给燃料或气源,以此推动气源的本地化、多元化。其四,基于政策建议层面来考量,国家需要结合当前实际,积极制定健全且优质的政策法规,尤其是在环保方面,应较大人力、资金、技术的投入力度,推动此层面的优质化发展;针对那些天然气发电项目而言,需要多给予政策上的支持,多给予优惠,以此促进其在建设燃气-蒸汽联合循环发电系统方面的主动性与积极性的提升。其五,给予相关设备研发层面来分析,在全球范围内,联合循环电厂已经开始朝向高效化、先进化、大型化的方向发展,而对于我国来讲,无论是在设计大型燃气轮机上,还是在实际建造方面,均有着较晚的起步;针对此情况,不仅要积极引进国外的一些先进设备,而且还需要加大研发力度,争取实现大型燃气轮机的全面国产化。

燃气蒸汽联合循环发电技术的研究与应用

燃气蒸汽联合循环发电技术的研究与应用摘要:本文以燃气蒸汽联合循环发电机组为例进行介绍,通过企业生产过程中产生的富余焦炉煤气和高炉煤气为燃料,采用先进技术、效率高,实现了将放散的煤气全部回收进行发电,解决了能源浪费和环境污染问题。

关键词:燃气轮机;蒸汽轮机;联合循环;发电技术引言随着能源发电技术的不断发展,人们环保意识的日益增强,燃气发电技术得到了快速的发展。

常规简单循环的燃气发电系统主要是通过空气经过压气机压缩到一定的气压后,然后进入燃烧室与喷入的燃料混合燃烧,形成高温燃气后进入透平膨胀机做功,推动透平转子带着压气机一起旋转,并带动发电机做功,输出电能。

因此当燃气机温度较高时,就会导致热能损失,降低循环的热效率。

一、燃气蒸汽联合循环的意义根据我国当前的用电情况,为了满足社会用电需求及能源消耗增多等情况,对于对节能发电模式的期望越来越高。

为了能同时满足这两方面的需求,热电厂在制定电能生产工艺时,需对传统发电模式进行改造,采用先进的电力生产技术,合理利用煤燃料燃烧生产热能、电能。

联合循环技术的运用对热电厂发电发热有着重要的意义。

1、解决能源问题能源作为社会经济的发展的主要因素,热电厂采用传统发电模式不仅无法获得理想的生产效率,也导致煤燃料资源的浪费。

联合循环技术用于热电厂发电,既能实现“煤的洁净燃烧”,也能提高热电厂的发电效率。

联合循环技术对燃气轮机循环、蒸汽轮机循环进行优化改进,把两者组合到一起构成综合性的热力循环。

不仅科学利用煤燃料发电,也促进了机组运行效率、机组功率的提高。

2、合理利用燃气煤燃料燃烧后产生燃气,若发电厂能充分利用燃气也可将其作为发电的燃料。

对煤燃烧产生的燃气利用率较低,降低了电能生产的产量。

联合循环技术对燃烧锅炉、汽轮机组等设备的连接进行改进,设置了循环控制系统以及时集中燃气加以燃烧,提高了热电厂发电的效率。

如联合循环技术里燃气轮机能充分燃烧气化炉产生的中、低热值煤气,保证了燃气的合理运用。

燃气-蒸汽联合循环机组的技术研究

湖南涉外经济学院本科毕业论文(设计)题目燃气-蒸汽联合循环机组的技术研究作者何英杰学院机械工程学院专业热能与动力工程学号12430621155678 指导教师易海清二〇一六年四月二十日湖南涉外经济学院本科毕业论文(设计)诚信声明本人声明:所呈交的本科毕业论文(设计),是本人在指导老师的指导下,独立开展工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议,除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或创作过的作品成果。

对本文工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

本科毕业论文(设计)作者签名:何英杰I二〇一六年四月二十日摘要联合循环的发电效率与蒸汽部分的系统性能密切相关,合理选择它的性能参数是非常重要的,本文重点对联合循环蒸汽部分的性能进行优化研究。

本文基于燃气轮机的参数是常数,热力学模型,基于双压无再热联合循环分别建立余热锅炉和蒸汽轮机,并分析其特点,为后续的研究奠定了理论基础。

然后利用得到的理论模型,运用软件分别编制了余热锅炉和蒸汽轮机的计算程序,并按照最大原则建立优化程序框图。

最后运行上述的优化程序,通过优化余热锅炉的蒸汽压力、节点温差、温度、接近点温差以及汽轮机高、低压缸的效率等,分别得出这些因素对余热锅炉的排烟温度、余热利用率、汽轮机的循环效率和联合循环底循环效率的影响趋势,利用得到的数据分析不同的参数变化对底循环性能的影响,综合考虑后获得最优的匹配数据。

对联合循环机组的实际运行具有比较高的参考价值。

关键词:联合循环;优化;蒸汽参数;余热锅炉I II I IABSTRACTClosely related to combined cycle steam generating efficiency and part of the performance of the system, a reasonable choice of its performance parameters is very important, this paper study the optimization of the performance of the combined cycle steam.In this paper, based on the parameters of the gas turbine is constant, thermodynamic model, waste heat boiler and steam turbine are established based on the dual pressure reheat combined cycle, and analyzes its characteristics, which laid a theoretical foundation for the follow-up study.Secondly, by using the theory of model, calculation program of waste heat boiler and steam turbine are worked out by software, and in accordance with the principle of maximum optimization program block diagram.Finally, the optimization program, through the optimization of waste heat boiler steam pressure, temperature, temperature difference, temperature difference and the nodes closer to the point of steam turbine low pressure cylinder efficiency is high, etc., these factors are obtained for waste heat boiler flue gas temperature, the utilization of waste heat, steam turbine cycle efficiency and combined cycle bottom cycle efficiency influence trend, and using the data obtained from the analysis of influence of different parameters on the cycle performance of the bottom, after comprehensive consideration, the optimal access data. The actual operation of the combined cycle with higher unit value.Keywords: Combined cycle; optimization; steam parameter; waste heat boilerI VV目录诚信声明 (Ⅰ)摘要 (Ⅱ)Abstract (Ⅲ)第一章绪论 (1)1.1 课题背景及研究的目的和意义 (1)1.2 联合循环电站的发展 (1)1.2.1 联合循环电站在世界的发展 (1)1.2.2 联合循环电站在我国的发展 (2)1.2.3 联合循环的类型 (2)1.3 联合循环中的燃气轮机 (3)1.4 联合循环中的余热锅炉 (3)第二章燃气一蒸汽联合循环理论分析模型 (5)2.1 联合循环理论基础 (5)2.2 联合循环理论分析模型 (5)2.3 余热锅炉及汽轮机的理论模型 (5)2.4 联合循环蒸汽部分的特点 (9)2.5 本章小结 (10)第三章联合循环蒸汽系统参数的优化分析 (11)V I3.1 联合循环蒸汽系统的整体研究 (12)3.2优化的结果与分析 (12)3.3小结 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录A (32)V I湖南涉外经济学院本科生毕业论文(设计)第一章绪论1.1 课题背景及研究的目的和意义燃气一蒸汽联合循环发电机组运行的原理就是燃气轮机直联一套发电机组再将燃气轮机的排气引入余热锅炉,从而利用过热排气,产生高温、高压蒸汽来带动汽轮机叶片运动然后带动发电机发电。

燃气-蒸汽联合循环发电系统的现状分析及展望

燃气-蒸汽联合循环发电系统的现状分析及展望王平(中国能源建设集团江苏省电力建设第三工程有限公司,镇江212003)摘要:伴随着科学技术的发展,燃气-蒸汽联合循环发电系统为提升我国国民经济水平做出了巨大的贡献。

文章首先针对系统的构成和运行特点进行了阐述,其次展开了深入的系统分析,并在此基础上探讨了燃气-蒸汽联合循环发电系统的应用现状,以及展望了我国未来燃气-蒸汽联合循环发电系统发展前景,以期能够充分促进燃气-蒸汽联合循环发电系统功能优势的发挥,提高我国的综合国力。

关键词:燃气-蒸汽联合循环发电系统;现状;展望0引言当前的社会和经济发展速度不断加快,然而带来的却是能源以及环境危机的逐渐加深。

清洁能源发电技术为缓解这一危机带来了希望,同时,作为清洁能源发电重要组成部分的燃气-蒸汽联合循环发电系统,也实现了较快的更新和进步。

1燃气-蒸汽联合循环发电系统组成和运行特点1.1燃气-蒸汽联合循环发电系统概述通常而言,联合循环发电方式利用特殊的形式将燃气轮机循环与蒸汽轮机循环进行有效结合,从而构成了综合性较强的发电系统,这一发电系统作为一种创新发电技术,可以有效减少煤资源消耗量,提高热效率,起到积极的环境保护效果。

燃气-蒸汽联合循环发电系统有两个重要部分组成,分别是蒸汽发电系统和燃气发电系统,其中发电机、余热锅炉以及汽轮机是蒸汽发电系统的主要设备,燃气发电中的重要设备设施为透平、燃烧室、压气机和发电机。

基于热力学层面的相关理论,联合循环发电系统中存在两部分循环,即布雷顿循环、朗肯循环。

具体热力过程的温熵关系见图1:压气机压缩过程(a —b ),燃烧室燃烧过程(b —c ),燃气轮机做功过程(c —d ),燃气轮机排气在余热锅炉中冷却过程(d —a );余热锅炉给水吸热过程(g —e ),蒸汽轮机做功过程(e —f ),凝汽器冷凝过程(f —g )。

如果将余热锅炉安装在燃气轮机排气侧,蒸汽轮机的给水通过燃气透平尾气进行加热从而形成高温高压的蒸汽,并促使汽轮机进入做功状态,实现发电机发电,能够在很大程度上对燃料化学能以及机械能的转化起到优化作用。

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