GT13E2联合循环技术简介(综合)资料
GT13E2联合循环技术简介(综合)

环形燃烧室(Full Annular)
二、 GT13E2燃机技术优势
一、KA13E2联合循环技术
1.2 哈汽燃-蒸联合循环(EPC)
2012年4月,哈汽与南天电力签订合同,由哈汽公司作为EPC承 制扩建工程第二套燃-蒸联合循环机组(原定9E机组),配套燃气 轮机采用ALSTOM公司成熟技术产品GT13E2。
一、KA13E2联合循环技术
1.3 南天燃-蒸联合循环-一拖一(双轴)(EPC)
二、 GT13E2燃机技术优势
2.1、GT13E2燃机技术特点
特点 • 大型空冷式电机 • 已运行1000台 • 运行超过4000万小时 • 设计简单,提供高可靠性和维护性 • 安装和调试时间短 • 节省运行成本 • 采用AlstomMICADUR绝缘系统
空冷式电机(Air-cooled Generator)
一、KA13E2联合循环技术
1.5 GT13E2 联合循环电站实现最高的可利用率和可靠性 GT13E2 成熟的燃气轮机技术,有超过1百万小时的运行业 绩 联合体在联合循环电站方面拥有丰富的运行经验 减少冗余 (凝汽和冷却水泵), 例如:凝汽器使用独立的水箱 系统可以改善运行的可利用率
优势
无论开机还是停机,操作简单
免维护的转子可以全部在现场组 装叶片 主要部件维修方便
二、 GT13E2燃机技术优势
2.1、GT13E2燃机技术特点
结构紧凑,适于维护型燃气轮机机组
工程热力学喷气发动机联合循环的工作原理及特点

工程热力学喷气发动机联合循环的工作原理及特点喷气发动机是一种常见的动力装置,广泛应用于航空、航天和工业领域。
为了提高发动机的热效率和功率输出,工程热力学中提出了喷气发动机联合循环的概念。
本文将详细介绍喷气发动机联合循环的工作原理以及其特点。
一、工作原理1. 简介喷气发动机联合循环是一种将燃烧室废气与蒸汽动力循环相结合的系统。
在传统的喷气发动机中,大量废气含有高温高能量,而这些废气通常会被直接排放。
而联合循环则利用这些废气,通过燃烧室后的烟气余热来产生蒸汽,再将蒸汽作为额外的工作物质来驱动涡轮,从而提高热效率。
2. 工作流程联合循环的工作流程包括废气余热回收、蒸汽发生、蒸汽冷凝和蒸汽动力循环四个主要步骤。
废气余热回收:燃烧室内产生的高温废气通过换热器进行余热回收,将烟气温度降低至合适的蒸汽发生温度。
蒸汽发生:降温后的废气进入蒸汽发生器,与水进行热交换,使水变为高温高压蒸汽。
蒸汽冷凝:蒸汽通过涡轮推动发电机或其他设备工作,然后进入冷凝器,在冷凝器中与冷却介质进行热交换,变为液体。
蒸汽动力循环:冷凝后的液体被泵送至蒸汽发生器,再次参与蒸汽循环。
二、特点1. 提高热效率联合循环通过废气余热回收和额外的蒸汽动力循环,使废气中的热能得到充分利用,提高了整个系统的热效率。
相较于传统的喷气发动机,联合循环的热效率可提高5-10个百分点。
2. 减少排放联合循环可以减少废气排放,降低对环境的负荷。
废气中的热能被充分回收利用,减少了烟气的温度和排放量,降低了对大气的污染。
3. 提升动力输出利用额外的蒸汽动力循环,喷气发动机的动力输出可以得到进一步提升。
蒸汽的加入增加了额外的工作物质,提高了整个系统的功率。
4. 延长发动机寿命联合循环利用蒸汽冷凝产生的液体作为润滑剂,可在一定程度上减少机件的磨损和热蚀,延长发动机的使用寿命。
5. 多能源适应性联合循环不仅可以利用传统的燃油发生热再利用,还能与其他能源相结合,如天然气、生物质和核能等,具有较强的多能源适应性。
西门子燃气轮机技术介绍开

1.西门子燃气轮机概述 西门子燃气轮机编号方法
旧编号
新编号
V94.3A
环形燃烧室 发展阶段:3=第3代 压气机大小 转速 9 = 50 Hz 8 = 60 Hz
SGT5-4000F
燃气轮机等级 F = F级燃气轮机
E = E级燃气轮机
压气机大小 转速 5 =50 Hz 6 =60 Hz 西门子燃气轮机英文缩写
2、V94.2燃气轮机技术
圆筒型燃烧室
• 具有圆筒形的外壳和火焰管; • 多采用逆流式结构(紧凑);可按1-2个; • 可直立或横卧于燃机上方,或直立于燃机侧面。 • 优点:结构简单、便于维修、使用寿命 • 缺点:空间利用率差、容积热强度较低;调试时所需风源较大。 • 应用:广泛应用于小功率燃机及部分中等功率燃机。
燃烧室的结构形式
• 按气流流过燃烧室的流程分
1.顺流式 2.逆流式
• 按燃烧室布置方式分
1.圆筒型燃烧室(Simens公司V94.2双立式、V94.3双卧室和ABB公司GT-13E2) 2.分管型燃烧室(GE公司9E 、9FA ) 3.环型燃烧室(Simens公司V94.3A和Alstom公司GT13E2) 4.管环型燃烧室( 三菱重工M701F)
3、V94.2联合循环介绍
燃气-蒸汽联合循环
优点:
• 1、显著降低机组气耗率20%~30% • 2、显著提高机组功率
缺点:增加了蒸汽回路,使机组大为复杂。
应用:只适用于地面动力装置。
3、V94.2联合循环介绍
SGT5-4000F联合循环
SGT5-4000F联合循环
3、V94.2联合循环介绍
3、V94.2联合循环介绍
余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环的热力过程
提高热机效率的一种方法——联合循环法

提高热机效率的一种方法——联合循环法
金永君
【期刊名称】《煤炭技术》
【年(卷),期】2004(23)9
【摘要】随着当今经济的发展 ,能源的开发与节能成为经济能否持续发展的关键问题。
我国的能源工业仍以发展电力为中心 ,以煤炭等传统资源为基础 ,面对有限的传统能源资源 ,节能及提高能源的利用效率成为当务之急 ,该文简介了一种节能方案———联合循环法。
【总页数】2页(P107-108)
【关键词】能源;效率;联合循环
【作者】金永君
【作者单位】黑龙江科技学院数力系
【正文语种】中文
【中图分类】TK11
【相关文献】
1.一种基于多个循环频率的联合循环谱感知方法 [J], 张瑜;马惠珠
2.一种提高燃气轮机联合循环效率方法的可行性分析 [J], 刘建平;江磊;张继军
3.卡诺循环与热机效率的提高 [J], 傅春花
4.关于热机效率η_B关系式导出的一种方法 [J], 孙成科
5.坐标放缩法求椭圆循环的热机效率 [J], 杨丽芬;孙国标
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GT13E2燃气轮机技术特点

㊀收稿日期:2020 ̄01 ̄08㊀㊀㊀㊀㊀㊀作者简介:由㊀岫(1971 ̄)ꎬ女ꎬ硕士ꎬ高级工程师ꎮ从事燃气轮机科研工作ꎮGT13E2燃气轮机技术特点由㊀岫ꎬ王㊀辉ꎬ卜一凡(哈尔滨电气股份有限公司ꎬ哈尔滨150028)摘要:以E级燃机的典型代表GT13E2为研究对象ꎬ详细地介绍了GT13E2的主要性能参数㊁主要部件(转子㊁压气机㊁燃烧室㊁透平)的结构形式与特点㊁GT13E2与其它同级别产品的结构及性能对比ꎮ对比数据可为燃气轮机选型提供依据ꎬ经对比发现:GT13E2机组在E级燃气轮机中处于领先地位ꎮ关键词:GT13E2ꎻ性能参数ꎻ结构特点分类号:TK479㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1001 ̄5884(2020)03 ̄0179 ̄03TheTechnicalFeaturesofGT13E2GasTurbineYOUXiuꎬWANGHuiꎬBUYi ̄fan(HarbinElectricGroupCo.ꎬLTDꎬHarbin150028ꎬChina)Abstract:ThispapertakesGT13E2ꎬatypicalrepresentativeofe ̄classgasturbineꎬastheresearchobjectꎬintroducesindetailthemainperformanceparametersofGT13E2ꎬthestructuralformsandcharacteristicsofmaincomponents(rotorꎬcompressorꎬcombustionchamberꎬturbine)ꎬthecomparisonofGT13E2withotherproductsofthesamegradeinstructureandperformance.ThecomparisondatacanprovidethebasisforgasturbineselectionꎬaftercomparisonꎬwefoundthattheGT13E2unitisintheleadingpositionintheE ̄classgasturbine.Keywords:GT13E2ꎻperformanceparameterꎻstructuralfeatures0㊀前㊀言自从上世纪30年代第一台燃气轮机问世至今ꎬ历经80年的发展ꎬ燃气轮机的技术已经非常成熟ꎬ透平入口温度㊁简单循环效率㊁联合循环效率㊁机组热效率等核心参数不断提高ꎬ已有燃气轮机厂商推出J级燃气轮机ꎮ虽然目前已经有技术更先进的F级㊁G级㊁H级㊁J级燃气轮机ꎬ但由于E级燃气轮机具有技术成熟㊁运行参数低㊁机组可靠性高㊁建造成本低等特点ꎬ仍然有大量的用户采购ꎮ目前ꎬ全球E级燃机市场的主要产品有美国GE公司的9E.03/04机型[1]㊁德国SIEMENS公司的SGT5-2000E(V94.2)[2]㊁日本MITSUBISHI的M701DA机型[3]以及法国ALSTOM公司(2015年被GE公司收购)的GT13E2机型[4](如图1所示)ꎮ1㊀GT13E2的主要性能参数自1993年首台GT13E2在日本运行以来[5]ꎬ该机型共经历了3次重要升级改造ꎬ机组的性能得到了明显地提升[6-7]ꎬ保证了该机型在E级燃机市场的竞争力ꎮ目前ꎬGT13E2在全球运行机组已达到160余台ꎬ已通过大于66000次启动和870万h的运行验证ꎮ该机型与主要竞争对手的性能参数对比见表1㊁表2所示ꎮ图1㊀GT13E2(12)型燃气轮机由表1㊁表2可以看出:㊀㊀(1)05版本GT13E2的整体性能参数已经优于其它竞争对手ꎬ12版本的GT13E2在E级燃机产品中处于绝对领先的地位ꎮ(2)05版本的GT13E2机组出力为185MWꎬ已经接近机组出力最优秀竞争产品SGT5-2000E的187MWꎬ12版本的GT13E2机组出力为203MWꎬ比SGT5-2000E的机组出力高出10%ꎬ同时GT13E2有具有比SGT5-2000E更低的热耗率及更高的热效率ꎮ(3)对于12版的GT13E2来说ꎬ得益于采用F级燃气轮机GT26的压气机ꎬ使压比达到了18.4ꎬ远远优于其它机型ꎮ(4)与同级别的竞争对象相比ꎬGT13E2具有更低的排气温度及排气流量ꎮ(5)在基本负荷(@15%O2)下ꎬ12版本GT13E2的NOx排放达到了15ppmꎬ与9E.04机型相同ꎬ优于其它产品的25ppmꎮ(6)与其它E级燃气轮机相比ꎬGT13E2具有更快速的启动时间ꎬ升负荷速率与其它机型相当ꎮ㊀㊀(7)对于一拖一的联合循环来说ꎬ05版本GT13E2的机第62卷第3期汽㊀轮㊀机㊀技㊀术Vol.62No.32020年6月TURBINETECHNOLOGYJun.2020㊀㊀表1E级燃机简单循环性能对照表厂商型号频率Hz机组出力MW简单循环热耗率kJ/(kW h)ꎬLHV简单循环净效率%ꎬLHV压比GEGT13E2(05)50185952437.816.4GEGT13E2(12)5020394743818.2GE9E.045014597143712.6SIEMENSSGT5-2000E(V94.2)50187994536.212.8MITSUBISHIM701DA50144981034.814厂商排气流量kg/s排气温度ħ基本负荷(@15O2)下NOx排放ꎬppmvd启动时间(常规启动/调峰启动)ꎬmin升负荷率MW/minGE5105052525/1512GE5015011515/1014GE-5421530/1016SIEMENS5585362512(调峰)-MITSUBISHI4535422530(常规)9㊀㊀表2E级燃机联合循环性能对照表厂商型号1拖1机组出力MW1拖1机组效率%ꎬLHV2拖1机组出力MW2拖1机组效率%ꎬLHVGEGT13E2(05)2645553055.2GEGT13E2(12)2895558155.2GE9E.0421254.442854.9SIEMENSSGT5-2000E(V94.2)27553.355153.3MITSUBISHIM701DA212.551.4426.651.6组出力为264MWꎬ与SGT5-2000E的275MW非常接近ꎬ高于9E.04的212MW及M701DA的212.5MWꎬ12版本的GT13E2机组出力为289MWꎬ领先其它竞争对手ꎮ(8)对于二拖一的联合循环机组来说ꎬ05版本GT13E2的机组出力为530MWꎬ稍落后于SGT5-2000E的551MWꎬ高于9E.04的428MW及M701DA的426.6MWꎬ12版本的GT13E2机组出力为581MWꎬ领先其它竞争对手ꎮ(9)对于联合循环来说ꎬGT13E2的效率高于其它的竞争对手ꎮ2㊀GT13E2的结构特点GT13E2采用了整体的焊接转子㊁高效的亚音速压气机㊁具有环保型燃烧器的环形燃烧室㊁高效的透平ꎬ使GT13E2具有开停机操作简单㊁免维护的转子㊁现场组装叶片㊁主要部件维修方便等特点ꎮ下面将从GT13E2的转子㊁压气机㊁燃烧室㊁透平等方面的结构入手ꎬ对比其与主要竞争产品的差异ꎬ分析产品的优劣ꎮGT13E2机组的长㊁宽㊁高分别为11.18m㊁5.4m㊁5.185mꎬ与竞争产品相似ꎮ总重量343Tꎬ在同级别产品中处于中游水平ꎮ机组气缸采用垂直装配ꎬ装配完成后加工骑缝销ꎬ机组总装采用卧式装配ꎬ在总装台上进行找中ꎮ2.1㊀GT13E2转子的结构特点及技术优势GT13E2采用焊接转子ꎬ由6段锻件焊接而成ꎬ转子的结构如图2所示ꎮ焊接运用氩弧焊打底的电弧自动焊ꎬ焊缝经图2㊀GT13E2(05)转子结构过严格处理与检验ꎬ性能与母材相当ꎮ由图2可知ꎬ转子中间存在一定的空腔结构ꎬ但所占比例不大ꎬ强度余量较高ꎬ设计偏向保守ꎮ对于压气机部分的转子来说ꎬ由于所处的环境温度较低ꎬ热应力问题不突出ꎬ材料便于焊接ꎬ使用焊接转子可以使毛坯简化ꎬ降低成本ꎮ对于透平部分的转子来说ꎬ由于温度梯度较大ꎬ热应力的影响较大ꎬ为保证该位置的焊接质量ꎬ每次提升温度等级或更改冷却系统后ꎬ都需要重新验证透平转子的可靠性ꎮGT13E2与其竞争产品的转子结构对比见表3ꎮ㊀㊀表3E级燃机转子结构对比厂商型号转子形式GEGT13E2(12)焊接GE9E.04拉杆SIEMENSSGT5-2000E(V94.2)中心拉杆+hirth齿MITSUBISHIM701DA拉杆081汽㊀轮㊀机㊀技㊀术㊀㊀第62卷2.2㊀GT13E2压气机的结构特点及技术优势GT13E2燃气轮机的压气机采用轴流形式及高效的三维动静叶设计ꎬ使其具有流量大㊁效率高的优点ꎮ05版的GT13E2采用21级的压气机设计ꎬ优化了各级的载荷分配ꎻ具有一级可转导叶ꎬ保证了启动及低负荷情况下机组的性能ꎻ压比为16.4ꎬ保证了空气流量及机组的效率ꎻ叶片的材料采用12Cr钢ꎬ保证了叶片的耐腐蚀能力ꎻ同时ꎬ1-5级叶片具有防腐蚀涂层ꎬ进一步提高了压气机入口的耐腐蚀能力ꎮ相对于05版的GT13E2来说ꎬ12版的GT13E2采用F级燃气轮机GT26压气机前16级作为GT13E2的压气机ꎬ使得机组轴向距离缩短的同时ꎬ压比达到了18.2ꎬ进一步增加了机组的空气流量及效率ꎻ将05版本的一级可转导叶调整为三级可转导叶ꎬ进一步提高了机组在低负荷情况下的性能ꎬ节约燃料成本ꎬ减少污染物排放ꎮGT13E2(12)与其竞争产品的压气机结构对比见表4ꎮ㊀㊀表4E级燃机压气机结构对比厂商型号级数压比可转导叶GEGT13E2(12)16级18.23级GE9E.0417级12.61级SIEMENSSGT5-2000E(V94.2)17级12.81级MITSUBISHIM701DA19级141级㊀㊀由表4可以看出ꎬGT13E2(12)采用了16级压气机ꎬ是所有对比产品中级数最少的ꎬ保证了机组的轴向尺寸在所有对比产品中是最小的ꎬ这样有利于机组在实际应用场景的布置ꎻ级数少的同时ꎬGT13E2的压比达到了18.2ꎬ又是各对比产品中压比最高的ꎬ保证了GT13E2在同级别产品中有最好的空气流量㊁机组效率ꎻGT13E2具有三级可转导叶ꎬ相对于其它同级别来说ꎬ在低负荷工况下具有更好的性能ꎮ2.3㊀GT13E2燃烧室的结构特点及技术优势GT13E2燃气轮机采用环形燃烧室的设计形式[8]ꎬ具有尺寸小㊁结构紧凑㊁空间利用率高等特点ꎮ05版本的GT13E2燃烧室ꎬ采用了72个EV燃烧器ꎻ在燃烧室1区㊁2区使用热障涂层(TBC)及膜式冷却方式ꎬ降低燃烧室的寿命损耗ꎬ保证了火焰的稳定ꎬ降低了NOx排放ꎻ对之前版本的油㊁气双燃料切换系统进行优化ꎬ达到满负荷切换燃料的目的ꎮ在05版本GT13E2燃烧室的基础上ꎬ12版本的GT13E2燃烧室采用了48个AEV燃烧器(如图3所示)ꎮ相对于EV燃烧器来说:AEV燃烧器升级了燃料与空气混合区域的结构ꎬ增加了燃料与空气的混合时间ꎬ使燃料与空气的混合更加均匀ꎬ降低了NOx的排放ꎬ达到15ppmꎻ优化了喷嘴的空气动力学ꎬ使燃烧空气的流量增高ꎬ减少了燃烧器的使用数量ꎻAEV燃烧器可使燃气生成稳定点火源的回流ꎬ减少了火焰的消失和跳动ꎬ提高燃烧的稳定性与均匀性ꎬ可使燃烧器在整个负荷范围内连续运行ꎮGT13E2(12)与其竞争产品的燃烧室结构对比见表5ꎮ图3㊀AEV燃烧器[12]㊀㊀表5E级燃机燃烧室结构对比厂商型号结构形式个数NOx排放ꎬppmGEGT13E2(12)AEV环形燃烧室4815GE9E.04DLN1分管性燃烧室[9ꎬ10]1425SIEMENSSGT5-2000E(V94.2)圆筒型燃烧室[11]1625MITSUBISHIM701DA分管型燃烧室1825㊀㊀由表5可以看出ꎬGT13E2(12)采用环形燃烧室结构ꎬ与其它形式的燃烧室结构相比ꎬ没有过渡段或连焰管ꎬ结构更加简单㊁紧凑ꎬ空间利用率高ꎬ同时减少了冷却空气的用量ꎮ由于采用了先进的AEV燃烧器ꎬ使得温度分布更加合理ꎬNOx排放明显优于同级别的竞争对手ꎮ2.4㊀GT13E2透平的结构特点及技术优势GT13E2采用了传统的反动式5级轴流式透平设计及先进的三维叶型设计ꎬ能承担机组迅速地启动和负载快速地变化所引起的载荷ꎮ05版本GT13E2的第一级透平翼型是在原有翼型的基础上进行优化得到的ꎬ以适应由于压气机优化所引起的质量流量的变化ꎮ12版本GT13E2的透平入口温度相对于05版本的提高了20ħꎬ达到1131ħꎬ因此ꎬ通过采用热障涂层技术㊁多通道对流冷却技术来降低透平内部的结构温度ꎻ将透平叶片的材料全部替换为IN738ꎬ来提高结构抵抗破坏的能力ꎻ通过采用全新的三维设计ꎬ来减少冷却空气的用量ꎬ提高密封效果ꎻ第五级叶片采用三维翼型㊁整体围带设计ꎬ优化了振动特性ꎮ由表6可以看出ꎬGT13E2的透平入口温度与9E机型相当ꎬ在同级别中处于较低的水平ꎬ这样可以提高机组的可靠性ꎬ减少事故发生的概率ꎻGT13E2的排气温度与竞争产品相比是最低的ꎬ这样有利于保证机组的整体循环效率处于较高的水平ꎮ㊀㊀表6E级燃机透平结构对比厂商型号级数入口温度ꎬħ出口温度ꎬħGEGT13E2(12)51131501GE9E.0431124542SIEMENSSGT5-2000E(V94.2)41290536MITSUBISHIM701DA41250542(下转第240页)181第3期由㊀岫等:GT13E2燃气轮机技术特点㊀㊀1.2㊀真空钎焊设备真空钎焊设备采用B.M.I公司制造的B55T真空钎焊炉ꎬ设备最高温度为最高温度1370ħꎬ有效工作区尺寸:900ˑ900ˑ1200(mm)ꎮ1.3㊀工㊀艺将试样放入真空钎焊炉后ꎬ使真空度达到5ˑ10-3Pa后ꎬ以7ħ/min速度由室温加热到550ħꎬ保温20minꎬ继续以7ħ/min速度加热到900ħꎬ保温20minꎬ继续以5ħ/min速度加热到1080ħꎬ保温2min后炉冷到1000ħꎬ之后充氩冷却ꎮ2㊀试验结果出炉后填缝试样如图2所示ꎮ通过测量L值ꎬ计算H值ꎬ得到填缝高度ꎬ图3所示为填缝高度计算简图ꎮ填缝实验结果见表1ꎮH值越大ꎬ钎料流动性能越好ꎻL值越大ꎬ钎料的填隙能力越强ꎮ根据试验结果(图2㊁表1)可以看出:(1)钎料对母材GH3030的流动性最好ꎬ对母材K438的流动性最差ꎮ(2)钎料对同种母材接头(GH3030/GH3030)的填隙能力要比异种母材接头好ꎮ图2㊀出炉后填缝试样图3㊀填缝高度计算简图㊀㊀表1填缝实验结果母材接头(立板/底板)钎料形式LꎬmmHꎬmmGH3030/0Cr19Ni10片状430.67片状440.7GH3030/GH3030粉状530.8片状490.75GH3030/K438片状410.65㊀㊀(3)钎料对不同母材的流动性:GH3030>0Cr19Ni10>K438ꎮ(4)片状钎料与粉状钎料填隙缝能力大体相当ꎮ(5)钎焊工艺相同时ꎬ接头钎焊允许的合适间隙由大到小依次为:GH3030/GH3030>GH3030/0Cr19Ni10>GH3030/K438ꎮ3㊀结㊀论通过实验得知ꎬ钎料BNi73CrSiB-40Ni-S对0Cr19Ni10㊁GH3030㊁K438等3种母材的流动性和填隙能力不同ꎬ为了保证获得优质的钎焊接头强度ꎬ在采用同一钎焊工艺时ꎬ不同母材应该选用不同的钎焊间隙ꎮ(上接第181页)3㊀结㊀论经过对GT13E2结构的介绍及其与同级别竞争机型的对比不难发现:(1)GT13E2机组在E级燃气轮机机组处于领先地位ꎮ(2)GT13E2采用了锻造焊接转子ꎬ减少了拉杆转子的轮盘磨损㊁应力集中和裂纹等问题ꎬ整个寿命期不需要拆装转子ꎬ易于维护ꎮ(3)GT13E2的压气机采用了GT26的前16级ꎬ具有轴向长度短㊁压比高㊁质量流量大等特点ꎮ(4)GT13E2采用了具有AEV燃烧器的环形燃烧室ꎬ具有结构简单紧凑㊁NOx排放低㊁温度场分布合理等特点ꎮ(5)GT13E2采用了传统的反动式5级轴流式透平设计ꎬ出口温度低ꎬ机组的整体循环效率高ꎮ参考文献[1]㊀GE中国发电事业部.9E.03/04[EB/OL].http://pgchina.ge.com.cn/content/9e0304.[2]㊀SIEMENS.SGT5-2000E重型燃气轮机(50Hz)[EB/OL].https://new.siemens.com/cn/zh/products/energy/power-generation/gas-turbines/sgt5-2000e.html.[3]㊀MHPS.GasTurbinesM701DSeries[EB/OL].http://www.mhps.com/products/gasturbines/lineup/m701d/index.html.[4]㊀GE中国发电事业部.GT13E2[EB/OL].http://pgchina.ge.com.cn/content/gt13e2.[5]㊀学㊀牛.GT13E2型燃气轮机[J].热能动力工程ꎬ1994ꎬ(6):378.[6]㊀吉桂明.AlstomPower202MWGT13E2燃气轮机[J].热能动力工程ꎬ2014ꎬ(4):454.[7]㊀阿尔斯通推出升级版本GT13E2燃气轮机技术[J].电气应用ꎬ2012ꎬ(7):85.[8]㊀侯传群.GT13E2燃烧系统结构与分析[J].燃气轮机技术ꎬ2004ꎬ(3):28-32.[9]㊀殷华明.9E燃气轮机DLN1.0与LEC-Ⅲ低氮燃烧系统改造[J].技术与市场ꎬ2017ꎬ24(10):13-16.[10]㊀李永扬ꎬ刘鹏飞ꎬ王毅刚ꎬ等.9E燃气轮机干式低NOx燃烧系统改造[J].燃气轮机技术ꎬ2015ꎬ(2):64-67.[11]㊀张守辉ꎬ王㊀爽ꎬ俞立凡ꎬ等.V94.2燃烧室结构特点[J].发电设备ꎬ2008ꎬ22(6):473-477.[12]㊀BernardTripodꎬKlausDoebbelingꎬMarkStevensꎬetal.为中国提供更高发电效率的阿尔斯通GT13E2和GT26燃气轮机[C].中国电机工程学会燃气轮机发电专业委员会年会ꎬ2012.042汽㊀轮㊀机㊀技㊀术㊀㊀第62卷。
GT13E2燃气轮机技术特点分析

GT13E2燃气轮机技术特点分析发布时间:2021-01-11T07:44:18.748Z 来源:《河南电力》2020年8期作者:张树奇[导读] 明确GT13E2燃气轮机技术的特点,有助于该型号燃气轮机应用准确性的提高。
基于此,本文详细阐述了转子技术、压气机技术、涡轮技术、环形燃烧技术、整体性能塑造技术这几项GT13E2燃气轮机技术的特点,实现了对燃气轮机技术情况的深入分析,希望能够为燃气轮机的有效运用提供参考。
张树奇(北京京能国际能源技术有限公司北京 100041)摘要:明确GT13E2燃气轮机技术的特点,有助于该型号燃气轮机应用准确性的提高。
基于此,本文详细阐述了转子技术、压气机技术、涡轮技术、环形燃烧技术、整体性能塑造技术这几项GT13E2燃气轮机技术的特点,实现了对燃气轮机技术情况的深入分析,希望能够为燃气轮机的有效运用提供参考。
关键词:燃气轮机;环形燃烧;涡轮技术引言:GT13E2燃气轮机具有机组可靠性高、应用成本低等优势,而轮机配套技术作为上述优势形成的主要条件,应针对GT13E2燃气轮机技术特点进行深入研究,以清晰该型号燃气轮机的优势作用点,增强燃气轮机应用的科学性、合理性,确保其优势的充分发挥。
1、燃气轮机转子技术特点 1.1转子技术特点形成机理在燃气轮机结构中,转子部分主要是由6段锻件,以焊接连接的方式,构建而成。
从转子技术特点的形成机理来看,由于所采用的焊接方法为以氩弧焊为基础的电弧自动焊,同时,工作者在将锻件焊接完毕后,还会对焊缝进行严格的处理,确保焊缝部分的力学性能、化学性能水平与母材保持一致,因此,该转子技术的耐久特点才得以形成。
此外,转子技术还具备力学性能优势明显、性能存在一定变化性的特点,这两项特点的形成机理为,从转子的结构上来看,其内部虽然存在几个空腔,但其所占比例不大,整体强度高,因此,该技术具有出力学性能优势明显的特点。
1.2转子技术优势特点根据上述论述,可以了解到燃气轮机的转子技术,通常具有耐久、力学性能优势明显、性能存在变化的特征,由此可知,转子技术的优势特点包括,力学性能强、耐久性强。
深圳南天电力GT13E2燃机余热锅炉双压改造简介

前言
1 锅炉 原 运行情 况 和存在 的 问题 原 锅 炉 与 G 1E T 3 2燃气 轮 机 相 配套 组成 联合循环 , 19 于 97年 7月 投 产 运 行 , 料 为 燃 0#柴油 。投 产时 运行数 据 为 :
环境 温 度 : 燃机 出力 : 烟气 流量 : 进 口烟温 : 2o 6C; 13 W ; 5M 56gs 0 k/ ; 50 ; 3
上世纪 9 年代 , 0 大型燃气 一蒸汽联合循 环 发 电在 国 内开 始 逐 渐 发 展 , 与之 相 关 的 工
程 设计 、 安装 、 行 等方 面 的技 术 也处 于起 步 运
阶段 。在这 样 的 背景 下 , 深圳 南 天 电力 有 限
公 司于 19 年 全套 引进 了与 G 1E 97 T3 2燃气 轮 机相 配套 的 C 余 热 锅 炉 , MI 组建 成 一 套 燃 气
排烟 温度 : 锅炉 主蒸汽 压力 :
锅 炉 主蒸汽 温度 : 锅 炉主蒸 汽 流量 :
汽 机 出力 :
13 7 ℃; 45 a .MP ;
56C; 0 ̄ 20/ ; 2 th
6 .M ; 71W
行, 余热 锅炉 产 汽量 和效率 明显下 降 , 排烟 且 温度 上升 明显 , 结 合 国际 能 源价 格 高 昂及 再
汽 机凝 结水 温度 :
4℃。 2
国家节能减排的号召, 了提高余热利用率 为
和增 加机 组 出力 , 天 电力 有 限公 司 于 20 南 09
自 20 06年 7月起 , 燃料 改 为 广东 大 鹏管
道天然气 。20 年夏季典型的运行数据为 : 08
GT13E2燃气轮机干式低NOx燃烧技术特点及应用介绍

[1O] Vo H D,Tan C S,Greitzer E M.Criteria for spike initiated rota. ting stall[J].Journal of Turbomachinery,2008,130(1):
摘 要 :介绍了 GT13E2燃气轮机 EV燃烧 器的结构和工 作原 理 ,重 点 阐述 了 EV燃烧 器的火焰 特性 ,并结 合 GT13E2燃气轮机 的燃烧运 行方 式 ,对燃 气 轮机 在各 负 荷 工况 下氮 氧 化物 的排 放 进行 了分 析 。分 析 表 明: GT13E2燃气轮机在启动初期应用扩散燃烧解决 了燃烧室火焰不稳 定的 问题 ,在低 负荷工况组合 应用扩散 燃 烧和预混燃烧解决 了扩 散燃烧 在燃烧空气 压力 过高时燃 烧不稳 定 的问题 ,在高负荷 工况采 用预混燃 烧解 决 了氮 氧化 物排 放 高 的 问 题 。 关 键 词 :GT13E2燃气轮机 ;EV燃烧器 ;预混燃 烧 ;干式低氮燃烧
收 稿 日期 :2015—07-14 改稿 日期 :2015—10—15 作者 简介 :李磊 (1987一 ),男 ,湖北 天门人 ,工学硕士 ,从事燃气轮机发 电厂设备点 检工作 ,E-mail:lilei—stony@sina-tom。
第 1期
某压气机进 口级流动损失及静叶流场分析
35
[6] 张海灯 ,吴 云,李应红 ,等.高速压气机 叶栅旋 涡结构及其 流动 损失研究 [J].航空学报 ,2014,35(9):2438—2450.
[7] 闫吴,柳 阳威 ,王丹华 ,等.压气机叶栅通道 中二 次流动对三维 角区分 离流 动 的影 响 [J].工 程热 物 理 学报 ,2014,35(6):
第 29卷 第 1期 2016年 3月
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2.1、GT13E2燃机技术特点
二、 GT13E2燃机技术优势
结构紧凑,适于维护型燃气轮机机组
2.1、GT13E2燃机技术特点
二、 GT13E2燃机技术优势
基本性能参数
No.
性能
1 简单循环效率(%)
2 简单循环功率(MW)
目录
燃机简评 全厂热力技术规范 蒸汽循环的主要特点 汽轮机技术规范 汽轮机主要技术特点
GT13E2燃机简评
燃机主要技术特点及优点 焊接转子——结构简单,事故率低,维护量小,不操心 透平进气温度低——可靠性高,事故率低 透平为5级——排气温度低,蒸汽循环功率比重小,整体循环效率高
2.2、GT13E2与9E燃机启动运行
二、 GT13E2燃机技术优势
GT13E2燃机可以在优化启动模式 下实现15分钟带满负荷 正常启动为24分钟带满负荷
GE公司9E燃机的启动带满负荷时间 为32分钟 快速启动及快速带负荷时间为16.5 分钟
GT13E2可以更快速启动,适应调峰响应能力更优。
三、 汽轮机技术特点
一、KA13E2联合循环技术
1.3 南天燃-蒸联合循环-一拖一(双轴)(EPC)
No.
动力岛系统
1
燃机+电机
2
余热锅炉
3
汽轮机
4
发电机
5
DCS
供应商
一、KA13E2联合循环技术
1.4 燃气-蒸汽联合循环电站最优的设计方案 性能和经济性的综合考虑对热力循环进行优化 更短的建设基于周期 更低的初始投资 更低的运行成本 最大的运行灵活性 最高的可利用率和可靠性
燃机仍可运行 ➢联合循环效率高
一、KA13E2联合循环技术
1.5 GT13E2 联合循环电站实现最高的可利用率和可靠性
GT13E2 成熟的燃气轮机技术,有超过1百万小时的运行业 绩
联合体在联合循环电站方面拥有丰富的运行经验 减少冗余 (凝汽和冷却水泵), 例如:凝汽器使用独立的水箱
系统可以改善运行的可利用率
无论是燃机还是蒸汽机都使用终生免维护的整体焊接转子 使用最少的系统和部件而达到最先进的汽水循环 预先进行工程设计 对主要部件和系统布置进行优化以便为维护检修创造最佳
的条件
2.1、GT13E2燃机技术特点
二、 GT13E2燃机技术优势
特点 高效的亚音速压气机 采用环保型燃烧器的环形燃烧室 高效的透平 整体的焊接转子
空冷式电机(Air-cooled Generator)
二、 GT13E2燃机技术优势
2.2、GT13E2与9E燃机结构对比 转子 GT13E2
使用锻造轴的整体焊接转子 压气机叶片径向安装,透平叶片轴向纵树型
无拉杆连接产生的磨损,应力集中和裂纹问题 整个寿命期不需要拆装转子 全部叶片可以现场拆装,减少了维护时间
压气机可转导叶能保证机组负荷至50%(Compressor)
2.1、GT13E2燃机技术特点
• 高效率5级设计 • 低维护成本 • 36000 EOH 检查间隔 • 材料INCONEL IN738 零件 寿命长 • 1st动静叶和2nd动叶TBC涂层 • 采用多级对流冷却
二、 GT13E2燃机技术优势
• 在整个寿命期转子不需再拆装 • 减少维护时间
2.1、GT13E2燃机技术特点
二、 GT13E2燃机技术优势
特点 • 大型空冷式电机 • 已运行1000台 • 运行超过4000万小时 • 设计简单,提供高可靠性和维护性 • 安装和调试时间短 • 节省运行成本 • 采用AlstomMICADUR绝缘系统
GT13E2集成了所有成熟技术已被大 量的联合循环电站所验证。
哈汽作为联合循环机组总包商,依 靠其成熟的电力设备设计和制造经验 ,已在国内获得首个GT13E2项目。
一、KA13E2联合循环技术
1.2 哈汽燃-蒸联合循环(EPC)
2012年4月,哈汽与南天电力签订合同,由哈汽公司作为EPC承 制扩建工程第二套燃-蒸联合循环机组(原定9E机组),配套燃气 轮机采用ALSTOM公司成熟技术产品GT13E2。
KA13E2燃气—蒸汽联合循环技术
哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 2012.05
一. GT13E2燃-联合循环技术 二. GT13E2燃机技术优势 三. 与GT13E2相配汽轮机
一、KA13E2联合循环技术
1.1 哈汽燃-蒸联合循环(EPC)
哈汽与Alstom组成联合体,共同开发口温度(℃)
4
排气温度(℃)
5
NOx (ppm)
基本参数
36.4% 174 1111 511 15-25
2.1、GT13E2燃机技术特点
二、 GT13E2燃机技术优势
• 21级压气机 (压比16.9) • 可转导叶 • 启动时高可靠性 • 优化每级载荷分配 • 叶片12Cr钢,耐腐蚀 • 1-5级防腐蚀涂层
二、 GT13E2燃机技术优势
2.1、GT13E2燃机技术特点 焊接转子(Welded Rotor)
特点 • 使用锻造轮盘的整体焊接转子 • 终生免维护的转子 • 燃机叶片使用轴向枞树型叶根 • 在车间可以完成全部平衡 • 在现场使用三个平衡面可以重
新做平衡 优势
• 没有螺栓连接产生的磨损、应 力集中和裂纹等问题
9E
轮盘拉杆式
压气机透平均轴向叶根,压气机叶片安装 必须拆转子 可能会出现裂纹等情况
多次拆装转子 必须回制造厂装叶片
燃烧室
GT13E2
EV环形燃烧室 NOx排放25ppm 无需检查及维护 可燃用中热值燃气
9E
DLN1分管型燃烧室 NOx排放25ppm 12000小时维护 燃用中热值燃气必须更换燃烧室
常规型透平设计(Turbine)
二、 GT13E2燃机技术优势
2.1、GT13E2燃机技术特点
• 72个标准燃烧器设计,用于 Alstom全部燃机产品 • 无过渡段或联焰管 • 不需进行燃烧器检查 • 保证空气与燃料完全混合 • 燃料注入高速空气流,形成涡流 • 火焰稳定,并与燃烧器产生间隔
环形燃烧室(Full Annular)
- 我们发展的目标就是最大地满足客户需求
一、KA13E2联合循环技术
1.5 GT13E2 联合循环电站实现最高的可利用率和可靠性 特点
➢模块化,使电厂布置更加紧凑 ➢优化的布置以使大修更加方便 ➢全蒸汽旁路以便燃机可以独力运
行 优势
➢缩短了建设工期(低于20个月) ➢使土建费用控制在最低水平 ➢对蒸汽机和余热锅炉进行检修时,