E级燃机与F级燃机的比较

1.E级燃机与F级燃机的比较

由于E级燃气轮机的燃气初温较低，自身效率要比F级燃气轮机低约4个百分点。E 级燃气轮机的排气温度仅540℃，蒸汽循环不能再热，只能采用双压循环；而F级燃气轮机排烟温度高达600℃，蒸汽循环可采用高参数的三压再热循环。因而E级联合循环的效率要比F级低约6个百分点。以GE公司生产的典型机型为例，对比如下。

2.F级燃机及联合循环的性能比较

哈尔滨动力集团-GE公司（美国通用电器）、上海电气集团-SIEMENS公司（西门子）、和东方电气集团-三菱公司（MITSUBISHI）为目前国内三家大型燃气轮机制造集团。表中所列左侧的产品是在中国已生产投运的产品，右侧的产品为改进型产品。

表2. F级燃气轮机的技术性能对比表

引进技术情况已引进技

术

未引进技

术

此机型已

停产

引进技术

已更新

已引进技

术

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产

在中国已生产投运的产品的性能分析

这三家燃气轮机制造集团在中国已生产投运的产品具备以下共同特点：

① 单机容量大，为256-271MW，“1+1”（一台燃机带一台汽机）的联合循环功率即已达到391-397MW。

② 专为烧天然气而设计。燃气初温高，因而燃气轮机自身的效率也高。燃气初温均达到或超过1320℃，燃气轮机效率在36.9％～38.9%之间。

③ 排气温度高（580℃～602℃），给蒸汽循环留有较大的余地，蒸汽循环可采用较高参数的三压、再热循环，因而整个联合循环的效率较高，达到56.7％～57.4％。

④ 燃气轮机结构上均采用轴向排气，排气阻力小，而且便于余热锅炉布置。燃气轮机均采用压气机冷端拖动发电机，便于安装运行和维护。

因而F级燃气轮机是建设大型联合循环电厂的首选机型。

第一讲燃气轮机基本原理及9E燃机性能型号参数

第一讲：燃气轮机基本原理及9E燃机性能型号参数授课内容：第一章：绪论 1）：燃气轮机发电装置的组成 2）：燃气轮机发展史 3）：我国燃气轮机工业慨况 4）：GE公司燃气轮机产品系列及其编号第二章：燃气轮机热力学基础知识 1）：工质的状态参数 2）：理想气体状态方程 3）：功和热量第三章：燃气轮机热力循环 1）：燃气轮机热力循环的主要技术指标 2）：燃气轮机理想简单循环 3）：燃气—蒸汽联合循环第四章：9E燃机性能型号参数 1）：PG9171E型燃机型号简介 2）：PG9171E型燃机性能参数简介

第一章绪论第一节燃气轮机发电装置的组成燃气轮机是近几十年迅速发展起来的热能动力机械。现广泛应用的是按开式循环工作的燃气轮机。它不断地由外界吸入空气，经过压气机压缩，在燃烧室中通过与燃料混合燃烧加热，产生具有较高压力的高温燃气，再进入透平膨胀作功，并把废气排入大气。输出的机械功可作为驱动动力之用。因此，由压气机、燃烧室、透平再加上控制系统及基本的辅助设备，就组成了燃气轮机装置。如果用以驱动发电机供应电力，就成了燃气轮机发电装置。 (幻灯)

第二节燃气轮机发展史燃气轮机是继汽轮机和内燃机问世以后，吸取了二者之长而设计出来的，它

是内燃的，避免了汽轮机需要庞大锅炉的缺点;又是回转式的，免去了内燃机中将往复式运动转换成旋转运动而带来的结构复杂，磨损件多，运转不平稳等缺点。但由于燃气轮机对空气动力学和高温材料的要求超过其他动力机械，因此，发展燃气轮机并使之实用化，人们为之奋斗了很长时间。如果从1791年英国人约翰·巴贝尔(John Baber)申请登记第一个燃气轮机设计专利算起，经过了半个世纪的奋斗，到1939年，一台用于电站发电的燃气轮机(400OkW)才由瑞士BBC公司制成，正式投运。同时Heinkel工厂的第一台涡轮喷气式发动机试飞成功，这标志着燃气轮机发展成熟而进入了实用阶段·在此以后，燃气轮机的发展是很迅速的。由于燃气轮机本身固有的优点和其技术经济性能的不断提高，它的应用很快地扩展到了国民经济的很多部门· 首先在石油工业中，由于油田的开发和建设，用电量急剧增加·建造大功率烧煤电站不具备条件(没有煤炭，交通不便，水源紧张，施工困难等)，周期也不能满足要求·而燃气轮机电厂功率不受限制，建造速度抉，对现场条件要求不高，油田有充足的可供燃用的气体和液体燃料·不少油田还利用开发过程中一时难以利用的伴生气作燃气轮机燃料，价格便宜，发电成本低，增加了燃气轮机的竞争力，所以在油田地区，燃气轮机装置被广泛应用，除用于发电外，还在多种生产作业申用燃气轮机带动压缩机(例如天然气管道输送，天然气回注，气田采油等)和泵(例如原油管道输送和注水等)。其他工业部门，如炼油厂、石油化工厂、化工厂、造纸厂等等;它们不仅需要机械动力，而且需要大量热(例如蒸汽)。这时用燃气轮机来功热联供，在满足这两方面需要的同时，还能有效地节能，故应用发展较快。实践证明，燃气轮机作为舰船推进动力，其优点显著，特别是排水量为数千

E级燃机与F级燃机的比较

E级燃机与F级燃机的比较 1.E级燃机与F级燃机的比较由于E级燃气轮机的燃气初温较低，自身效率要比F级燃气轮机低约4个百分点。E 级燃气轮机的排气温度仅540℃，蒸汽循环不能再热，只能采用双压循环；而F级燃气轮机排烟温度高达600℃，蒸汽循环可采用高参数的三压再热循环。因而E级联合循环的效率要比F级低约6个百分点。以GE公司生产的典型机型为例，对比如下。表1.GE公司单台E级和F级机组技术性能比较表燃机型号PG9171E（E级）GE9351FA（F级）机组容量（MW）180 350 燃机功率（MW）120 260 转速（r/pm）3000 3000 燃气初温（℃）一级动叶进口1124 一级动叶进口1327 单循环效率（％）33.6 37.6 排气温度（℃）538 606 蒸汽系统双压无再热三压有再热 1.6MPa额定抽汽量（t/h） 100 175 1.6MPa最大抽汽量（t/h） 120 211 发电气耗量（t/h）23.20 36.01 供热气耗量（t/h） 6.80 10.49 联合循环效率（％）约51 约56.7 热电联供总能量利用效率（％） 67.79 72.99 另外由于E级机组容量较小，需要2+1（两台燃机带一台汽机）组成的联合循环，容量才能达到1台F级机组的容量。因而设备增多（2台燃机、1台汽机、3台发电机、3台主变压器、3条电气出线、3套润滑油系统、3套辅机）、系统复杂（汽水系统需要母管制）、厂房和占地较大。E级联合循环机组单位容量的投资比F级联合循环机组的大。 2.F级燃机及联合循环的性能比较哈尔滨动力集团-GE公司（美国通用电器）、上海电气集团-SIEMENS公司（西门子）、和东方电气集团-三菱公司（MITSUBISHI）为目前国内三家大型燃气轮机制造集团。表中所列左侧的产品是在中国已生产投运的产品，右侧的产品为改进型产品。表2. F级燃气轮机的技术性能对比表公司哈动力-GE 上海电气-SIEMENS 东方电气-三菱燃机型号9FA 9FB V94.3A SGT5-400 0F（2） V94.3A SGT5-400 0F（4） M701F3 M701F4 净功率（MW）256 282.3 271 287 270 312 净热耗9757 9620 9302 9424 8198.5

重型地面燃气轮机相关介绍

2.1我国重型燃气轮机发展现状我国重型燃气轮机发展的早期( 1950 ～1970s) 是以前苏联技术为基础而开展自主研发的阶段。当时自主设计、试验和制造了一系列 200 ～25 000 kW 燃气轮机。这其中包括了200 kW 车载燃气轮机、1 500 kW 重型燃气轮机和4000HP 机车燃气轮机。当时清华大学、哈尔滨汽轮机厂( 哈汽) 、上海汽轮机厂( 上汽) 、南京汽轮机厂( 南汽) 、中国北车集团长春机车厂( 长春机车) 、青岛汽轮机厂( 青汽) 、杭州汽轮机厂( 杭汽) 等单位都投入到了我国燃气轮机早期研制阶段。到了1980s ～ 2000 年，我国的燃气轮机产业走上了仿制与合作生产的道路，不再自行研究、设计和试验燃气轮机产品。当时以南汽为主测绘、仿制了GE 公司MS5001 ( 23 MW) 燃气轮机，与GE 合作生产了PG6581( 6B /36 MW) 燃气轮机。随着社会生产力的不断进步，电力工业持续高速发展; 随着环保压力的增加，电网需要燃气轮机保持电网的平稳高效运行。自2002 年打捆招标以来，我国重型燃气轮机产业进入到新的发展时期，引进了当代先进的F /E 级技术，希望以此推动消化吸收、再创新。在2001 ～ 2007 年的6 年间，我国以3 次“打捆招标、市场换技术”方式，引进了GE、MHI、Siemens 公司的F /E 级重型燃气轮机50 余套共2000 万千瓦，由哈汽－ GE、东汽－MHI、上汽－ Siemens、南汽－ GE 等4 个联合体

实行国产化制造，目前国产化率接近70%。同时，以西气东输和进口液化天然气( LNG) 为标志，保证了燃气轮机的燃料供应。但是，外方坚持不转让燃气轮机设计、热端部件制造等核心技术，我国燃气轮机行业只能制造非核心部件，产业发展受到了严重的制约。在消化、吸收的基础上，自主研究开发燃气轮机核心技术已经成为我国发电设备制造行业的重大战略需求。科技部于2007 启动了973 国家重点基础研究发展计划重大项目“燃气轮机的高性能热－功转换科学技术问题研究”。该项目集结了清华大学、北京航天大学、上海交通大学、西安交通大学、东南大学、中科院工程热物理研究所、中船重工第703 研究所的科研力量，重点研究掌握当代先进的F 级和IGCC 合成气燃气轮机关键科学技术问题，着力于实验台建设、核心实验与测量技术的突破、理论研究方法的创新，集中力量突破燃气轮机的基础科学问题和关键技术，为我国自主开发燃气轮机提供共性技术支持。在该项目的支持下，共新建、扩改建燃气轮机关键部件压气机、燃烧室和透平冷却实验台34个，开发掌握了激光、压力敏感漆、瞬态液晶、红外、高频动态测量等当代先进的测量技术，并获得大批基础实验数据，建立了具有自主知识产权的重型燃气轮机基础数据库［9 － 2 3］。在该项目的执行过程中，形成了一批燃气轮机的基础研究成果，培养了一支以博士、硕士为主的重型燃气轮机研究队伍; 同时，有效地建立起

GE公司F级燃气轮机总体性能参数

GE公司F级燃气轮机 1 F级燃气轮机产品系列及其性能演变 F级燃气轮机已有多种多样的型号可满足不同用户的需要，在MS6000、MS7000、MS9000系列中都有F级的产品，表1列出F级燃气轮机最新机型简单循环的性能，表2列出50Hz的F级燃气轮机联合循环（三压再热蒸汽循环）的性能。表1 F级最新机型燃气轮机简单循环性能表2 50HzF级燃气轮机联合循环性能 MS9001FA、MS7001FA、MS6001FA型燃气轮机都有18级的压气机和3级的涡轮机，以冷端驱动和轴向排气为特点，有利于联合循环布置。F级燃气轮机采用GE公司传统可靠的分管式燃烧系统，

并可配备双燃料燃烧系统，如在以天然气为主燃料时，可以轻油为辅助燃料。当天然气供应发生故障时，机组可自动切换到轻油燃烧，使燃机不因燃料供应故障而停机，进一步保证了机组的可靠性和可用性。机组也可根据要求，在一定条件下使用双燃料混合燃烧。此外，F级燃气轮机可燃用低热值燃料，从而扩大了发电厂的燃料使用范围和灵活性。F级燃气轮机应用于IGCC电厂，可最大程度地降低燃煤电厂对环境的影响。 GE公司在其制造MS6000型、MS7000型和MS9000型机组的基础上，发展完善了底盘部套、控制和辅机组合一体的快装模块结构，这种标准化布置可减少管道、布线及其他现场相关联接的工作量，缩短安装和启动周期，降低建设成本，同时也提高了机组的运行可靠性。 F级燃气轮机还显示出不同寻常的环保特点。由于机组的效率高，单位发电量的NO x和CO排放量较少。采用干式低NO x（DLN）燃烧室，大大降低了NO x的排放。180多台采用干式低NO x燃烧室的F级燃气轮机已累计运行近30 0万h。有些电厂的NO x排放量甚至低于10mg/kg。 1.1 7F和7FA、7FB型燃气轮机自从1987年生产第一台7F型燃气轮机后，经过不断改进，形成了一系列F级的燃气轮机。图１以7000系列中的F级燃气轮机为例，展示了F级燃气轮机的发展过程。(图中华氏温度t F 换算因数为)其主要性能见表3。图1 F级燃气轮机的发展过程表3 7F系列燃气轮机主要性能

燃气轮机

燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平等组成。压气机有轴流式和离心式两种，离心式一级或两级，适合1MW以下小型燃气轮机。轴流式多级，效率较高，流量大，大、中型燃气轮机中普遍应用。重型结构燃气轮机的零件较为厚重，大修周期长，寿命可达10万小时以上。轻型结构燃气轮机紧凑，材料较好，并以航空发动机最紧凑，但寿命较短，航机改型的燃气轮机都是轻型结构。 10 MW以上燃气轮机多用于发电，30～40 MW以上几乎都用来发电。油田等工业用燃气轮机通常带动各种泵等，石油化工厂可用之发热。一些车辆、舰船、机车、坦克也使用燃气轮机。我国燃机工业按苏联模式建立，分属机械、航空、造船、兵器、航天等工业部门，50年代仿制测绘与自行研制过数种燃气轮机。轻型燃机集中在航空系统，发展了5大类。 1．航机改工业燃机，有WP6G、WJ5G、WJ6G、WZ6G等。60年代技术水平，已经生产上百台。 2．专利生产航机改工业燃机，有斯贝和WZ8，其中斯贝两种改型燃机没有完成研制。另有引进生产许可证的GT25000舰用燃气轮机。 3．合作生产燃机，有FT8、QD10B、QY40等。 4．正在改进中的航机改燃机，有QD128、QD70、QD185等。 5． 863燃气轮机专项，R0110重型燃机和微型燃机。燃气轮机制造从50年代末开始，上海汽轮机厂仿制了BBC公司的6200KW列车电站。利用苏联技术，设计制造了R-650-3型3000KW燃气轮机、 R-700-6型6000KW燃气轮机、R-750／750-25型25000KW燃气轮机。南京汽轮机厂仿制苏联燃气轮机制造了R-600-1.5型 1500KW 燃气轮机和50马力消防用超小型燃气轮机，自行研制了R-700-1型1000KW燃气轮机。70年代开始研制发电用重型燃气轮机，南京汽轮机厂测绘仿制了RG5301，生产了PG5301。1983年引进GE公司燃机技术，南京汽轮机厂可以生产MS6001、MS5001、MS3002等机组。东方汽轮机厂研制过6000KW燃气轮机发电机组，青岛汽轮机厂研制过200KW小型燃气轮机发电机组。1969年大同机车厂试制一台长征一型 2205KW燃气轮机铁路机车，长春机车厂1977年试制一台长征二型2940KW机车，株洲电力机车厂1985年试质一台燃气轮机机车。航改燃机从 1974年的WJ6G1燃气轮机开始。航改燃机到1990年生产了74台，供油田等使用。东安生产了WJ5G1燃机、黎明生产了WP6G燃机，常州兰翔生产了WZ6G。成都发动机公司1986年联合开发25000KW的FT8燃气轮机，为JT8D-219涡扇发动机改型。［航改燃机资料 “十五”期间实施市场换技术战略，发改委进行了三次捆绑招标，引进了GE、西门子与三菱3种F级大型燃机54套，直接跨入9F系的生产。其中哈尔滨动力集团与GE共同生产109FA 机，东方电气集团与三菱联合生产M701F机，上海电气集团与西门子联合生产V94.3A机。另外，南京汽轮电机集团与GE启动了9E系列大型燃机的国产化生产，如120MW的MS9001E。目前有多种航改燃机投入使用或开始研制。昆仑涡喷发动机改QD128燃气轮机借西气东输工程诞生。QD128由黎明航空发动机公司与沈阳发动机研究所（606所）等联合研制，燃气发生器由昆仑改进，动力涡轮使用成熟技术，利用了90％以上的昆仑部件。机组输出功率12800KW，热效率30％。 2003年7月28日建成中原油田采油一厂热电联产示范电站，2006

E级燃机与F级燃机的比较

E级燃机与F级燃机的比较集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

另外由于E级机组容量较小，需要2+1（两台燃机带一台汽机）组成的联合循环，容量才能达到1台F级机组的容量。因而设备增多（2台燃机、1台汽机、3台发电机、3台主变压器、3条电气出线、3套润滑油系统、3套辅机）、系统复杂（汽水系统需要母管制）、厂房和占地较大。E级联合循环机组单位容量的投资比F级联合循环机组的大。 2.F级燃机及联合循环的性能比较哈尔滨动力集团-GE公司（美国通用电器）、上海电气集团-SIEMENS公司（西门子）、和东方电气集团-三菱公司（MITSUBISHI）为目前国内三家大型燃气轮机制造集团。表中所列左侧的产品是在中国已生产投运的产品，右侧的产品为改进型产品。表2.F级燃气轮机的技术性能对比表

在中国已生产投运的产品的性能分析这三家燃气轮机制造集团在中国已生产投运的产品具备以下共同特点：①单机容量大，为256-271MW，“1+1”（一台燃机带一台汽机）的联合循环功率即已达到391-397MW。 ②专为烧天然气而设计。燃气初温高，因而燃气轮机自身的效率也高。燃气初温均达到或超过1320℃，燃气轮机效率在36.9％～38.9%之间。 ③排气温度高（580℃～602℃），给蒸汽循环留有较大的余地，蒸汽循环可采用较高参数的三压、再热循环，因而整个联合循环的效率较高，达到56.7％～57.4％。 ④燃气轮机结构上均采用轴向排气，排气阻力小，而且便于余热锅炉布置。燃气轮机均采用压气机冷端拖动发电机，便于安装运行和维护。因而F级燃气轮机是建设大型联合循环电厂的首选机型。

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。由于燃气轮机组的特点，启动方式可分为机械式启动和电气式启动。机械式启动主要采用同轴外加一启动电机来拖动整个机组的启动；电气式启动主要是采用变频方式将燃气轮发电机作为启动电机来实现整个机组的启动。外加启动电机方式适用于E级燃机，通常是6kV电动机，电源取自厂用6kV段；变频启动方式适用于F级燃机，由于F级燃机机组本身的轴功率太大，外配启动电机已不可能，采用大功率变频装置是唯一的办法。 2.2F级燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统介绍

第一讲燃气轮机基本原理及9E燃机性能型号参数-图文

第一讲燃气轮机基本原理及9E燃机性能型号参数-图文 9E燃机培训讲义之第一讲2003.10 授课内容：第一章：绪论 1）：燃气轮机发电装置的组成2）：燃气轮机发展史3）：我国燃气轮机工业慨况第三章：燃气轮机热力循环1）：燃气轮机热力循环的主要技术指标2）：燃气轮机理想简单循环3）：燃气—蒸汽联合循环第四章：9E燃机性能型号参数1）：PG9171E型燃机型号简介2）：PG9171E型燃机性能参数简介 9E燃机培训讲义之第一讲2003.10 第一章绪论第一节燃气轮机发电装置的组成燃气轮机是近几十年迅速发展起来的热能动力机械。现广泛应用的是按开式循环工作的燃气轮机。它不断地由外界吸入空气，经过压气机压缩，在燃烧室中通过与燃料混合燃烧加热，产生具有较高压力的高温燃气，再进入透平膨胀作功，并把废气排入大气。输出的机械功可作为驱动动力之用。因此，由压气机、燃烧室、透平再加上控制系统及基本的辅助设备，就组成了燃气轮机装置。如果用以驱动发电机供应电力，就成了燃气轮机发电装置。 (幻灯) 2 9E燃机培训讲义之第一讲2003.10 3

9E燃机培训讲义之第一讲2003.10 第二节燃气轮机发展史燃气轮机是继汽轮机和内燃机问世以后，吸取了二者之长而设计出来的，它 4 9E燃机培训讲义之第一讲2003.10 是内燃的，避免了汽轮机需要庞大锅炉的缺点;又是回转式的，免去了内燃机中将往复式运动转换成旋转运动而带来的结构复杂，磨损件多，运转不平稳等缺点。但由于燃气轮机对空气动力学和高温材料的要求超过其他动力机械，因此，发展燃气轮机并使之实用化，人们为之奋斗了很长时间。如果从1791年英国人约翰·巴贝尔(JohnBaber)申请登记第一个燃气轮机设计专利算起，经过了半个世纪的奋斗，到1939年，一台用于电站发电的燃气轮机(400OkW)才由瑞士BBC公司制成，正式投运。同时Heinkel工厂的第一台涡轮喷气式发动机试飞成功，这标志着燃气轮机发展成熟而进入了实用阶段·在此以后，燃气轮机的发展是很迅速的。由于燃气轮机本身固有的优点和其技术经济性能的不断提高，它的应用很快地扩展到了国民经济的很多部门· 首先在石油工业中，由于油田的开发和建设，用电量急剧增加·建造大功率烧煤电站不具备条件(没有煤炭，交通不便，水源紧张，施工困难等)，周期也不能满足要求·而燃气轮机电厂功率不受限制，建造速度抉，对现场条件要求不高，油田有充足的可供燃用的气体和液体燃料·不少油田还利用开发过程中一时难以利用的伴生气作燃气轮机燃料，价格便宜，发电成本低，增加了燃气轮机的竞争力，所以在油田地区，燃气轮机装置被广泛应用，除用于发电外，还在多种生产作业申用燃气轮机带动压缩机

F级燃气-蒸汽联合循环供热机组配置方案研究

F级燃气-蒸汽联合循环供热机组配置方案研究摘要：随着燃气-蒸汽联合循环渐趋成熟以及大气环保要求的逐步提高，在一些天然气供应充足的城市正在兴建越来越多的燃气-蒸汽联合循环电站。燃气-蒸汽联合循环电站具有效率高、造价低、占地少、调控灵活等特点，符合国家产业政策，对于我国的节能减排具有十分重要的意义。关键词：燃气-蒸汽联合循环；供热方案一、燃机容量的选择目前,世界上有大型燃机运行记录或供货记录的厂商主要有：美国GE公司,德国西门子公司,瑞士ABB- ALSTOM公司和日本三菱重工，国内联合体有：东方电气-MHI联合体、哈尔滨动力-GE联合体、上海电气-SIEMENS联合体。各大燃机厂家生产的燃气轮机的出力各不相同，但燃气轮机根据其不同的容量等级和发展阶段可分为： E级燃机（简单循环出力为150MW等级、燃烧温度低于1205℃）； F级燃机（简单循环出力为250MW等级、燃烧温度约1315℃）； G或H级燃机（简单循环出力为300MW等级、燃烧温度约1425℃）。在实际运行中，G型或H型燃机技术上尚存在一些需要进一步完善和解决的问题；而且最新型燃机均未对国内进行技术转让，如果采用，大部分设备需进口，设备初投资较大，因此暂不考虑H或G级机组。 E型燃机的效率大约33～34%左右，F型燃机的效率大约36～38%左右，从系统配置、占地面积及经济方面考虑，F级均优于E级。综上所述，考虑工程造价、技术成熟度等因素，燃机机型选择时宜优先考虑国内已经引进的技术成熟的大容量“F”级燃气蒸汽联合循环供热机组。二、F级燃气-蒸汽联合循环供热机组配置方案研究 F级燃气-蒸汽联合循环供热机组按轴系布置可分为单轴和多轴配置方案，多轴配置方案又可分为一拖一、二拖一、三拖一等。不同的轴系配置，其适宜承担的负荷性质、主设备配置、主厂房布置方式截然不同。本文以2台F级燃机组成的燃气-蒸汽联合循环供热机组为例，对联合循环供热机组配置方案进行研究。由2台F级燃机组成的燃气-蒸汽联合循环供热机组可能的配置有如下三种方案：即“一拖一“单轴方案”、“一拖一”多轴方案和“二拖一”多轴方案。由于“拖一”一单轴方案燃气轮机、发电机和汽轮机三大主机均连接在一根轴系，必须协调三大主机转子的弯曲振动（临界转速和振动的敏感性）和扭振（固有频率以及发电机短路时的最大瞬时扭矩）特性，使得轴系的动态特性要求高，对差胀、推力瓦设计及润滑油系统设计方面都会比较高，需要外方协调责任，这些都反映在造价上。因而除了燃机进口外还需要引进国外技术在国内生产配套的余热锅炉、汽轮机和发电机，国产化程度不高，从而提高了设备的初投资。而且“一拖一”单轴机组进行大容量的供热不具有运行业绩，主机厂一般不推荐。“一拖一”多轴方案和“二拖一”多轴方案则避开了单轴F级机组需要整体保证性能的责任风险，采用国产余热锅炉、汽轮机和汽轮发电机而降低设备初投资。这样2台F级燃机组成的燃气-蒸汽联合循环供热机组共有“一拖一”多轴和“二拖一”多轴两种方式，两种方案的主机设备具体配置情况如下： “一拖一”双轴方案：2台燃机+2台余热锅炉+2台汽轮机+4台发电机+2台凝汽器。 “二拖一”多轴方案：2台燃机+2台余热锅炉+1台汽轮机+3台发电机+1台凝汽器。上述方案具备不同的优缺点，需在供热能力、运行性能、建设成本等方面根据本工程的条件和需求进行分析。因各厂家的燃气轮机出力各不相同，因而不同机型燃机组成的联合循环机组的出力也将不同。暂以东方电气-MHI联合体的M701F4燃机为假定基础比较各方案的供热能力。

9E燃机电厂燃烧模式分析与管理

9E燃机电厂燃烧模式分析与管理摘要：燃气轮机是燃气电厂运行系统的重要构成之一，其运行稳定性会直接影响电厂运行的稳定性，甚至影响电厂运行可靠性与安全性。本文对9E燃机的电厂燃烧模式进行研究，主要目的是探索9E燃机在电厂内的燃烧原理，分析其燃烧模式的变化切换过程，提出切实可行的燃烧模式管理方法，以此预防9E燃机燃烧模式切换的失败。本文简要分析了9E燃机的技术特征、9E燃机电厂燃烧模式，之后对9E燃机的电厂燃烧模式切换与防控管理方法进行深入探究。关键词：9E燃机；电厂；燃烧模式；分析；管理随着现代社会建设水平的不断提升，我国政府对各地区电厂的排放要求不断提高，如何降低氮氧化合物的排放量，是电厂都在探索的问题。基于此种背景，各电厂纷纷引入新型号的燃气轮机，比如：9E燃机。利用9E燃机辅助电厂系统运行，通过DLN1.0低NO x燃烧器进一步加强对电厂燃烧气体的排放控制，满足国家排放要求。为了更大程度上发挥9E燃机使用价值，电厂对9E燃机的燃烧模式进行研究，发现其可以根据燃烧进程自动切换燃烧模式，但是在发展到一定程度之后仍然存在燃烧模式切换失败的风险。这就需要加强对9E燃机燃烧模式运行的管理，以此提升9E燃机的燃烧运行有效性，起到良好的预防与控制作用[1]。一、9E燃机的技术特征及燃烧模式（一）9E燃机的技术特征 9E燃机是GE公司研发的E级汽轮机产品，其在原本的9E.03机组原理基础上，增加了F级的燃机技术，进一步提升了燃气轮机产品的整体性能。根据9E 燃机产品结构分析，9E燃机保留了现阶段大部分9E.03产品的机型结构，采用17级叶片，设计压力为13.1，大幅度降低了研发成本的同时提升了机器结构的流通性，有效避免机组调整对机器的热原力系统造成影响。

燃气轮机等级分类efh

燃气轮机等级分类efh 燃气轮机是一种利用燃料燃烧产生的高温高压气体驱动涡轮运转的热力机械装置。根据其功率等级的不同，燃气轮机可以分为EFH等级。 EFH等级是燃气轮机的一种分类方法，它是根据燃气轮机的额定功率来划分的。EFH等级分为E、F和H三个等级，分别代表小型、中型和大型燃气轮机。在EFH等级中，E等级是指小型燃气轮机，其额定功率一般在1-15兆瓦之间。小型燃气轮机具有结构紧凑、启动快速、燃烧效率高等特点，广泛应用于各种领域，如发电、热电联供和工业用途等。 F等级是指中型燃气轮机，其额定功率一般在15-50兆瓦之间。中型燃气轮机在结构上相对复杂一些，具有更高的热效率和可靠性，适用于大型工业生产和城市能源供应等领域。 H等级是指大型燃气轮机，其额定功率一般超过50兆瓦。大型燃气轮机具有更高的功率输出和更大的发电效率，广泛应用于发电厂和大型工业企业等场所。不同等级的燃气轮机在结构、设计和性能上都有所差异。小型燃气轮机通常采用单轴结构，具有较小的尺寸和重量，适合用于小规模的能源供应系统。中型燃气轮机一般采用两轴结构，具有较高的燃

烧效率和可靠性，适用于中等规模的能源供应系统。大型燃气轮机通常采用多轴结构，功率输出和效率更高，适用于大型的能源供应系统。燃气轮机的等级分类不仅仅是根据功率大小，还涉及到燃料类型、燃烧方式、排放标准等因素。随着科技的进步和环保意识的提高，燃气轮机的设计和制造也在不断发展和改进，以提高燃烧效率、降低排放和噪音。 EFH等级是一种对燃气轮机进行功率等级分类的方法，分为E、F 和H三个等级，分别代表小型、中型和大型燃气轮机。不同等级的燃气轮机在结构、设计和性能上都有所差异，适用于不同规模和领域的能源供应系统。随着技术的不断进步，燃气轮机的设计和制造将会更加高效、环保和可靠。

9E燃机结构

9E 燃机结构一：燃机基础及支撑 4.1.1燃机基础：支撑燃机和进气室的基础为一长约 9.15 米的钢质框架结构，是由钢柱和钢板制造组成。燃机基础框架由两个纵向宽 90 厘米法兰式承重梁及三个十字横梁组成，以此作为燃机安装的垂直支撑基础，钢密封平板焊接在框架的底部。在左侧的纵向承重梁和后端的十字支撑横梁之间，焊接了钢密封平板，为燃机的 2＃瓦，3＃瓦和发电机轴瓦提供滑油的供油和回油。在燃机基础的两侧，安装了起重用的吊耳和支撑及十字横梁。在基础的底部两侧，各有四个机械加工过的平垫，方便了现场基础的安装。在基础框架的上部，也提供了两个用于燃机后支撑安装的机械加工过的平垫。 4.1.2透平支撑：燃机在三个位置通过垂直支撑安装在基础之上，前支撑位于压气机前气缸的下半垂直法兰上；两个后支撑位于透平排气缸的左右两侧。前支撑是一挠性钢板，通过螺栓和定位销在基础前十字横梁处与燃机基础相连，通过螺栓和定位销与压气机前气缸的前法兰连接，该支撑容许燃机轴向膨胀。后支撑为刚性的，安装在基础框架左右两侧的机械加工平板上，向上与透平排气框架的左右相连该腿式支撑容许燃机径向膨胀，但控制了机组的水平中心的轴向和垂直位置,以确保缸体的正确对中，，与透平支撑腿配套的扁销使其保持横销位置不变。在左右支撑腿德内壁和外壁之间是水套，水套内提供循环冷却水减小了该支撑的热膨胀，且有助于保持燃机与发电机之间的对中。 4.1.3凹型销键和导向块：机械加工过的扁销位于排气框架的下半部，扁销安装于焊接在透平基础后十字横梁德导向块内，扁销通过顶靠在其左右两侧的螺栓可靠地位于导向块内，此种扁销和导向块结构防止了透平热膨胀时容许轴向和径向移动所产生地横向和旋转移动。二：进气设备 4.2.1进气系统：燃机进气系统是一个接受，过滤和导引大气进入压气机入口的装置。该系统由滤器间，进气消音器，导气弯管和进气道组成。该设备装置在燃机的尾部，且跨越在燃机控制间或辅机间上方。 4.2.2进气滤室

E级燃机与F级燃机的比较

E级燃机与F级燃机(d e)比较1.E级燃机与F级燃机(de)比较由于E级燃气轮机(de)燃气初温较低,自身效率要比F级燃气轮机低约4个百分点.E级燃气轮机(de)排气温度仅540℃,蒸汽循环不能再热,只能采用双压循环；而F级燃气轮机排烟温度高达600℃,蒸汽循环可采用高参数(de)三压再热循环.因而E级联合循环(de)效率要比F级低约6个百分点.以GE公司生产(de)典型机型为例,对比如下.

另外由于E 级机组容量较小,需要2+1（两台燃机带一台汽机）组成(de)联合循环,容量才能达到1台F 级机组(de)容量.因而设备增多（2台燃机、1台汽机、3台发电机、3台主变压器、3条电气出线、3套润滑油系统、3套辅机）、系统复杂（汽水系统需要母管制）、厂房和占地较大.E 级联合循环机组单位容量(de)投资比F 级联合循环机组(de)大. 2.F 级燃机及联合循环(de)性能比较哈尔滨动力集团-GE 公司（美国通用电器）、上海电气集团-SIEMENS 公司（西门子）、和东方电气集团-三菱公司（MITSUBISHI ）为目前国内三家大型燃气轮机制造集团.表中所列左侧(de)产品是在中国已生产投运(de)产品,右侧(de)产品为改进型产品 . 表2.F 级燃气轮机(de)技术性能对比表

在中国已生产投运(de)产品(de)性能分析这三家燃气轮机制造集团在中国已生产投运(de)产品具备以下共同特点：①单机容量大,为256-271MW,“1+1”（一台燃机带一台汽机）(de)联合循环功率即已达到391-397MW. ②专为烧天然气而设计.燃气初温高,因而燃气轮机自身(de)效率也高.燃气初温均达到或超过1320℃,燃气轮机效率在36.9％～38.9%之间. ③排气温度高（580℃～602℃）,给蒸汽循环留有较大(de)余地,蒸汽循环可采用较高参数(de)三压、再热循环,因而整个联合循环(de)效率较高,达到56.7％～57.4％. ④燃气轮机结构上均采用轴向排气,排气阻力小,而且便于余热锅炉布置.燃气轮机均采用压气机冷端拖动发电机,便于安装运行和维护. 因而F级燃气轮机是建设大型联合循环电厂(de)首选机型.

燃气轮机EOH解读

燃气轮机等效运转小时计算剖析【纲要】：燃气轮体制造商都有一个早先拟订好的维修计划，以便获取最正确的设施可用率和最经济的维修成本，计算燃气轮机的等效运转小时（ EOH ）就是为了判燃气轮机机在何时应当进行维修。本文对三菱重工、西门子、 GE 三大燃气轮体制造商的燃气轮机等效运转小时的计算公式进行了剖析，以便充足认识他们的维修计划。【重点词】：燃气轮机等效运转小时 EOH 1 序言从 2003年开始，我国新动工建设了一大量 F 级的重型燃气 -蒸汽结合循环电站，主要作为调峰机组。热力机械疲惫是影响调峰机组寿命的主要要素，蠕变、氧化和腐化是影响连续运转机组寿命的主要要素。 F 级重型燃气轮机的初温已达 1300～1400℃之间，燃气轮机高温零件（热通道零件）的工作条件愈来愈恶劣。为了保证燃气轮机运行靠谱性，就一定按期地检查、检修或改换这些热通道零件。燃气轮机的高温零件是指裸露在从焚烧系统排出的高温气体中的零件，包含焚烧室、火焰筒、过渡段、喷嘴、联焰管和透平动、静叶等。燃气轮机的高温零件一定要有一个早先拟订好的合理的检查维修计划，能够减少电站非计划故障停机，提升机组起动靠谱性。高温零件的检查维修计划依据计算机组的等效运转小时 EOH （ Equivalent Operating Hours ）来拟订。在国家标准 GB/T 14099.9 《燃气轮机采买》第 9部分（等效国际标准 ISO 3977-9:1999）中，对EOH 的计算公式做出了规定。但三大燃气轮体制造商（ GE 、西门子、三菱重工）在各自的运转经验基础上，都规定了各自的 EOH 计算公式，拟订了相应的高温零件检修计划。 2 国家（国际）标准 EOH 计算在国家标准 GB/T 14099 《燃气轮机采买》第 9部分中，对 EOH 的计算公式做出了规定，见公式（ 1），公式中考虑了各样运转过程影响机组寿命的加权系数。 n T eq a 1 n 1 a 2 n 2 t i f (b 1t 1 b 2 t 2 ) （1） i 1 此中：