联合循环燃气轮机发电厂简介

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联合循环燃气轮机发电厂简介

联合循环发电:燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。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、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%,余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。1.燃气轮机1.1简介

燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分:

1、燃气轮机(透平或动力涡轮);

2、压气机(空气压缩机);

3、燃烧室。其工作原理为:叶轮式压缩机从外部吸收空气,压缩后送入燃烧室,同时燃料(气体或液体燃料)也喷入燃烧室与高温压缩空气混合,在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速旋转,乏气排入大气中或再加利用。

燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、热电联产。埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz,3000转/分,直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商

业运行,基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW,热效率为

33.79%,排气温度539℃,排气量1476×103公斤/小时,压比为

12.3,燃气初温为1124℃,机组为全自动化及遥控,从启动到满载正常时间为约20分钟,机组使用MARKⅤ控制和保护系统.MS9001E型机组为户外快装机组,因此不需要专用的厂房建筑,而是用多块吸声板构成的长方形箱体,机组即放置在其内,箱体既起隔声作用,又能代替厂房使机组在各种气候条件下都能正常工作,每台机组连同发电机及控制室等均分别放置在长方体状的箱体内,在其周围还有空气进气系统,燃料供应单元和机组的冲洗装置等附属设备,组成整套燃气轮机动力装置。1.2辅机部分1.2.1润滑油系统1.2.1.1概述本系统在机组起动、正常运行及停机过程中,向燃气轮机和发电机的轴承、透平的辅助齿轮箱提供数量充足,温度和压力适当的、清洁的润滑油,从而防止轴承烧毁,轴承的过热造成弯曲而引起震动,润滑油也供给起动变扭器作为液压流体及润滑用。除此之外,一部分润滑油分离出来,经过过滤后用作液压控制油,或用作液压控制装置的液压流体。

1.2.1.2组成主要有主润滑油泵,辅助润滑油泵,事故油泵.,油雾抽取装置1.2.2起动系统1.2.2.1概述燃气轮机在正常运行时,透平功率的三分之二用来拖动压气机,其余三分之一功率为输出功率。显然,在燃机起动过程中,必须由外部动力来拖动机组的转子,起动之后再把外部动力设备脱开。同时,由于机组转子在静止状况下,惯性和摩擦力很大,为减小外部动力设备的功率,要借助盘车机构的搬动来实现对静止转子的起动。我们把起动燃机用的外部动力设备及其附件系统称为起动系统。起动系统的第二个功能是作为停机后的冷机盘车设备。避免转子因受热和冷却不均匀而产生弯曲变形。1.2.2.2组成主要

有盘车电机,起动电机,注油泵1.2.3液压油系统1.2.3.1概述液压油系统用于向机组的液压执行机构提供液压油。主液压泵由辅助齿轮箱带动,辅助液压泵由电动机带动。1.2.3.2组成主要有辅助液压泵,主液压泵。1.2.4雾化空气系统1.2.4.1概述在使用液体燃料的燃气轮机组中,为使液体燃料更好的雾化,提高燃烧效率,要配备加压雾化空气系统。雾化空气系统向燃料喷嘴的雾化空气腔内提供足够压力的空气,雾化空气由加工在喷嘴上的内部管路和喷口按一定的方式喷入燃烧室,撞击喷油嘴喷射出来的燃油,使燃油油滴破碎成油雾,解决了油与空气混合不好的问题。在点火、暖机、升速及机组的整个试运期间,雾化空气系统自始至终都在工作。1.2.5冷却和密封空气系统

1.2.5.1概述该系统利用必要流量的压气机抽气给燃气轮机转子和静子的其它部分用于冷却。以防止机组正常运行期间产生的高温。安装在机组外的离心式压缩机从大气中抽取空气去冷却透平排气框。1.2.6通风和加热系统1.2.6.1概述轮机间和辅机间是两个密封的仓室。他们的四壁和顶壁由隔热材料扳装配而成。在仓室的前壁装有加热器,以便控制仓室的空气温度和维持仓式的设计温度。为保证运行中室温不过高,在轮机间、辅机间、负荷轴间设置了通风口及电动机驱动的通风风机。冷却空气从辅机间两侧壁的通风口引入,被顶部的通风风机排到大气中。风机装有重力作用的逆风挡板,风机停运,挡板关闭。风机电动机带有加热器,以控制停机期间的湿度。辅机间装有两组加热器,一组控制机组不运行时辅机间的湿度;一组是机组不运行时辅机间防冰冻用,带有电动机驱动的风机。两组加热器均由温度开关自动控制。轮机间顶壁上装有电动机驱动的箱装式离心式风机,它使轮机间热空气通过垂直进口,水平出口排到大气中,风机装有紧急关闭

挡板和逆风挡板。风机启停由温度开关控制。停机时,主通风机失电退出,为防止轮机间内危险气体的积聚,一台低容量的通风机起动,直到手动停止或机组重新启动为止。轮机间装有三组加热器,一组控制机组不运行时轮机间的湿度;两组是机组不运行时轮机间防冰冻用,带有电动机驱动的风机。三组加热器均由温度开关自动控制。负荷连轴器间的通风由装于顶壁的电动机驱动的风机承担,此电动机装有加热器。1.2.7冷却水系统1.2.7.1概述冷却水系统的任务是完成润滑油系统、雾化空气系统、主燃油泵冷却器、发电机空冷器、透平支撑和火焰监测器安装底座的散热要求。1.2.8压气机和透平水清洗系统1.2.8.1概述在机组运行期间,污染物在内部零件上的沉积会造成燃气轮机性能损失。空气中的污染物、燃烧重油的残渣,都会对压气机、透平造成损伤,因此必须通过含有洗涤剂的水溶液将污染物清除。2余热锅炉2.1简介强制循环燃机余热锅炉为露天布置,采用国际上流行的塔式悬吊结构。该类型锅炉结构先进合理。适于与燃用天然气、轻油及劣质重油的燃气轮机相配套,特别适应于快速启停。对燃机负荷适应性强,占地面积小,运行性能稳定,操作方便,可确保联合循环发电机组的长期安全、可靠、高效、经济运行。强制循环余热锅炉多为立式布置。锅炉的烟气流程:烟气经人口烟道、三通烟道和过渡烟道进入受热面管箱后自下而上,先后依次冲刷高低温过热器、高压蒸发器、高压省煤器和低压蒸发器。最后经主烟囱直接排空。锅炉的汽水流程为给水由高压省煤器人口集箱进入省煤器管屏加热后流入高压锅筒个通过锅筒下部的集中下降管进入高压蒸发器管屏。吸热后上升进入锅筒进行汽水分离。分离后饱和水再进入集中下降管,而饱和蒸汽从锅筒上部引至高压过热器,经过热管屏吸热后由出日集箱引出锅

炉。在两级过热器之间布置喷水减温装置,从而可有效地保证出日过热蒸汽温度。双压余热锅炉的另一路给水直接进入低压锅筒,由下降管引入低压蒸发器管屏,蒸发吸热后上升进入低压锅筒进行汽水分离,分离后饱和水回下降管,低压蒸汽由低压锅筒上部引出、经减压后进入除氧器用于除氧。但高、低压下降管均设有两套强制循环泵(一用一备)。高低压蒸发器内本循环动力由强制循环泵提供,确保水循环安全可靠。这类炉型的低压锅筒也可兼作除氧水箱,并安置于锅炉钢架上,可简化管路系统,减少占地面积。强制循环余热锅炉受热面按部件制成管箱形式出厂,管箱由穿过数块管板的水平错列布置的螺旋鳍片管及进出口集箱组成,在厂内组装成大型箱体,现场整体安装。2.2辅机部分余热锅炉的辅机较少,主要有两台高压热水循环泵(一用一备),两台低压热水循环泵(一用一备)。3联合循环燃气轮发电厂的优点

联合循环发电与常规燃煤循环发电相比,其主要优点有: 3.1电厂的整体循环效率高。常规燃煤电厂由于其循环及设备的限制,它的热效率已很难有突破性的提高。依据统计,1998年我国6000KW以上火电机组的平均供电标煤耗每千瓦时为406克,折算的平均供电效率为30.3%。目前我国最大的超临界600MW的火电机组,其供电效率约40%左右。而联合循环发电的热效率则远高于这一数据。埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW,热效率为33.79%,配置余热锅炉和汽轮发电机组成180MW等级的联合循环,其热效率为47%-49%。3.2对环境污染极小。在各种型式的发电装置中,联合循环电厂的另一个主要优点是它能适应环保要求,被称为“清洁电厂”。因它采用油或天燃气为燃料,燃烧产物没灰渣,不

用灰渣排放;燃烧效率高(供电效率高)能完全燃烧,由于节约燃料燃烧产物CO2少。当今,我国对发电厂污染物的排放量的要求日益严格,常规火电为了满足国家环保规定,采用烟气脱硫设备,其投资约占发电厂总投资1/4~1/3,运行费高达每度电增加3~5分。 3.3在同等条件下,单位(比)投资较低。根据国内建设不同容量燃煤电厂和联合循环电厂的有代表性的实际投资综合分析,按燃煤电厂机组的系列容量折算,单位投资比燃气蒸汽联合循环电厂贵;而且燃机目前国内仅能生产36MW级度以下的设备,若按我国目前进口设备政策,燃气机组能返包10%~30%给国内厂家生产,其价格将更低。 3.4调峰性能好,启停快捷。燃机从启动到带满负荷运行,一般不到20分钟,快速启动时,时间可更短。若以50MW电厂为例:联合循环电厂启动热态为60分,温态为90分,冷态为120分钟可带满负荷。而汽轮机电厂启动至满负荷为:热态90分,温态180分,冷态为300分。因而燃机电厂是城市备用或调峰机组的最佳选择。3.5占地少。燃机电厂由于无需煤场,输煤系统,除灰渣系统以及除尘、脱硫、系统……等等,所以厂区占地面积比燃煤电厂所占厂区小得多。比同容量燃煤电厂相比,燃机电厂占地面积只有燃煤电厂的面积30~40%,且电厂建筑面积也只燃煤电厂的面积20%。 3.6耗水量少。燃机电厂不需要大量冷却水,可减少冷却水的供应,这对于干旱缺水地区建电厂尤为重要。一般比同容量燃煤电厂少得多,简单循环只需2~10%火电厂的用水量,联合循环也只有火电厂的1/3左右。 3.7建厂周期短,且可分段投产由于制造厂内完成了最大的可能装配且分部调试后直接集装运往现场,安装在预制好的现场基础上,施工安装简便,建厂周期短,投产快3.8运行人员少由于燃机电厂自动化程度高,采用先进的集散式控

制系统,控制人员可以大减少。一般情况占同容量燃煤电厂的人员的20~25%,就足够了。3.9厂用电率低。燃机电厂一般厂用率不到2%,而燃煤电厂大机组用电率都在5~6%。4联合循环燃气轮发电厂发展趋势

我国是个产煤大国,石油与天然气资源相对比较贫乏。这一因素长期制约着我国燃机发电的发展,近来,在经济发达的东南沿海地区,开始起步进口液化天然气(LNG)和液化石油气(LPG)。另外,我国沿海大陆架及陕北、新疆等地油气田建设已有实质性进展,输气管线已与西安、北京等大城市接通,将来可接通南京、上海,为采用燃机联合循环解决调峰、热电联产及环保问题创造了条件。

随着燃机技术的发展,以及国家能源结构的变化和对环保要求的提高,燃机电厂的发展势必会大大加速,时不我待,我们应充分抓住之这一机遇,大力开拓燃机电厂建设这一市场,为公司的发展注入新的活力。

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燃气-蒸汽联合循环余热锅炉吹管方法及标准比较分析

燃气-蒸汽联合循环余热锅炉吹管方法及标准比较分析 发表时间:2019-06-04T11:17:14.777Z 来源:《电力设备》2019年第2期作者:郭勇何宽[导读] 摘要:介绍了单元制和母管制联合循环机组吹管概况,对国内外余热锅炉冲管的方式、流程、参数及标准要求进行说明.分析了冲管过程中燃机负荷及锅炉关参数的控制,总结说明余热锅炉吹管的方法及标准,提出了联合循环机组三压及两压余热锅炉吹管中采取的一些技术措施及要求,以此为国内外不同项目中同类型机组的调试和运行提供参考。 (中国能源建设集团西北电力试验研究院有限公司陕西省西安市 710000) 摘要:介绍了单元制和母管制联合循环机组吹管概况,对国内外余热锅炉冲管的方式、流程、参数及标准要求进行说明.分析了冲管过程中燃机负荷及锅炉关参数的控制,总结说明余热锅炉吹管的方法及标准,提出了联合循环机组三压及两压余热锅炉吹管中采取的一些技术措施及要求,以此为国内外不同项目中同类型机组的调试和运行提供参考。关键词:燃气-蒸汽联合循环机组;余热锅炉;蒸汽吹洗; 0引言 随着电力市场的发展及环境要求的提高,越来越多的清洁能源被应用到电力市场发展当中,尤其对于城市环境的要求,采用天然气燃烧技术供暖已经逐渐开始取代传统燃煤供热电厂,燃气联合循环机组将被更多的投入到城市供暖工程当中,另外国外尤其中东地区由于资源丰富,随着经济的发展,越来越多的燃气联合循环机组投入建设,余热锅炉是燃气联合循环机组的重要部分,而锅炉吹管作为机组调试期间的重要试运项目,对后期机组的稳定运行有着重要的意义。目前我国《2013火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》中对余热锅炉吹管方式进行了简单描述,并未具体进行说明,本文中重点对约旦萨玛瑞四期燃气联合循环机组余热锅炉吹管进行说明,并总结国内吹管经验,对燃气联合循环机组余热锅炉吹管方式,流程,注意事项及不同标准要求进行详细说明,为国内外不同项目中同类型机组的调试和运行提供参考依据。 1.设备概况 约旦萨玛瑞四期联合循环项目为 70MW 燃气机组联合循环部分扩建项目,机组采用一拖一形式,现有单循环部分为 Alstom GT13 型号燃机;联合循环扩建部分余热锅炉、汽轮机、空冷岛及部分 BOP 系统。余热锅炉为1台Nooter/Eriksen 三压再热、无补燃、整体式除氧器、卧式、自然循环余热锅炉。在燃机燃气模式下锅炉最大负荷相关参数如下:高压蒸汽参数:压力11.62MPa,温度509.3℃,流量43.9kg/s;中压蒸汽参数:压力3.11MPa,温度323.4℃,流量12.42kg/s;再热蒸汽参数:压力2.96MPa,温度509℃,流量52.566kg/s;低压蒸汽参数:压力0.45MPa,温度266.4℃,流量10.52kg/s; 2.吹管标准 《2013火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》中要求,过热器再热器的吹系数应大于1.0;过热器出口和再热器出口应分别装设靶板;靶板宽度应为靶板安装处管道内径的8%且不小于25mm,厚度不小于5mm,长度纵贯管道内径,靶板表面粗超度应达到Ra100;选用铝制材质靶板,应连续两次更换靶板检查,无0.8mm以上的瘢痕,且0.2mm~0.8mm范围的瘢痕不多于8点,采用钢、铜或其它材质的靶板,验收标准应参照制造厂的要求执行。德国《VGB-S-513e》标准要求,余热锅炉吹管需采用稳压的连续吹洗,打靶时必须有效打靶10~20min,靶板验收要求打靶时靶板处蒸汽流速达到200m/s,吹管系数大于1.2,靶板一般选用碳钢板(St 37),要求室温下硬度应为140~140HB之间,靶板宽度为40mm,长度为0.85倍的管道内径,厚度为6mm,每40×40mm的区域内,无大于1mm以上的瘢痕,大于0.5mm的少于4个,大于0.2mm的少于10个,若选用其它材质作靶板时,其硬度按照VGB标准的相关要求执行。 3.吹管方法 国家能源局发布的2013版《火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》中,锅炉蒸汽吹管按照能量形式分为降压吹管和稳压吹管,按照系统吹洗步序可分为一段吹管和两段吹管,其中一段吹管将过热器、主蒸汽管道和再热器冷段管道、再热器、再热器热段管道串联吹扫,一步完成吹扫方式;两段吹管指先吹扫过热器及主蒸汽管道,再将过热器、主蒸汽管道与再热器冷段管道、再热器、再热蒸汽管道串联,分两步完成的蒸汽吹扫方式。目前国内锅炉吹管一般都采用一段吹管方式;直流锅炉宜采用稳压吹管,稳压吹管时应采用一段吹管方式;采用一段吹管时应在再热器前加装集粒器,而采用两段吹管时,应在主蒸汽系统吹扫靶板检验合格后,方可进行第二阶段再热蒸汽系统吹扫。 VGB中锅炉吹洗按照吹洗介质可分为两种方法,分为压缩空气可蒸汽进行吹洗,对于没有补燃的余热锅炉吹管,应该采用连续吹洗的方式,将启动和停止次数减少到最小,对于有补燃的余热锅炉,尽量减少燃机的启动和停止次数;连续吹洗的时间主要取决于除盐水的储存和供应流量,连续吹洗时的最小蒸汽流量应当至少满足吹洗系数的要求,VGB中要求吹管系数1.2

整体煤气化联合循环发电

整体煤气化联合循环(IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle)发电系统,是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成,即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置),第二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。IGCC的工艺过程如下:煤经气化成为中低热值煤气,经过净化,除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物,变为清洁的气体燃料,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质以驱动燃气轮机作功,燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。其原理图见下图IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来,既有高发电效率,又有极好的环保性能,是一种有发展前景的洁净煤发电技术。在目前技术水平下,IGCC发电的净效率可达43%~45%,今后可望达到更高。而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10,脱硫效率可达99%,二氧化硫排放在25mg/N m3左右。(目前国家二氧化硫为1200mg/Nm3),氮氧化物排放只有常规电站的1 5%--20%,耗水只有常规电站的1/2-1/3,利于环境保护。 IGCC具有以下一些突出优点:(1)发电效率高,目前可达45%,继续提高的潜力大。(2)与传统的燃煤方式不同。它能实现98%以上的污染物脱除效率,并可回收高纯度的硫、粉尘和其他污染物在此过程中一并被脱除。(3)用水量小,约为同等容量常规火电机组的三分之一至二分之一。(4)通过采用低成本的燃烧前碳捕捉技术可实现零碳排放。(5)能与其他先进的发电技术如燃料电池等结合,并能形成制氢、化工等多联产系统。 气化炉、燃气轮机、空气分离装置和余热锅炉是IGCC关键设备。气化炉方面,我们认为壳牌气化炉具有产气热值高、煤种适应性广、停机维护时间短等特点,将成为未来IGCC 将推广的重要炉型。燃气轮机方面,适应煤气的低热值的燃气轮机将成为首选机型。空气分离装置方面,目前仍以深冷技术为主,未来将有可能在PSA变压吸附空分技术方面有所突破。 整体煤气化联合循环发电的分类 由图中可以看出IGCC整个系统大致可分为:煤的制备、煤的气化、热量的回收、煤气的净化和燃气轮机及蒸汽轮机发电几个部分。可能采用的煤的气化炉有喷流床(e ntrained flow bed)、固定床(fixed bed)和流化床(fluidized bed)三种方案。在整个IGCC的设备和系统中,燃气轮机、蒸汽轮机和余热锅炉的设备和系统均是已

联合循环发电技术

联合循环发电技术 联合循环发电技术(CCPP)是由燃气轮机发电和蒸汽轮机发电叠加组合起来的联合循环发电装置,与传统的蒸汽发电系统相比,具有发电效率高、成本低、效益好,符合调节范围宽,安全性能好、可靠性高,更加环保等等一系列优势。 联合循环由于做到了能量的梯级利用从而得到了更高的能源利用率,已以无可怀疑的优势在世界上快速发展。目前发达国家每年新增的联合循环总装机容量约占火电新增容量的40%~50%,所有世界生产发电设备的大公司至今(如美国的GE公司87年开始)年生产的发电设备总容量中联合循环都占50%以上。 最高的联合循环电站效率(烧天然气)已达55.4%,远远高于常规电站,一些国家(如日本等)已明确规定新建发电厂必须使用联合循环。 由于整体煤气化联合循环发电机组(IGCC)是燃煤发电技术中效率最高最洁净的技术,工业发达国家都十分重视,现在世界上已建成或在建拟建IGCC电站近20座,一些已进入商业运行阶段。 燃气轮发电机组在我国近几年才有较大发展,目前装机占火电总容量的 3.5%,大部分由国外购进,国产机组只占9.4%,且机组容量小、初温低,机组水平只处于国外80年代水平,且关键部件仍有外商提供,远不能满足大容量、高效率的联和循环机组的需要。 燃气轮机是联合循环包括燃煤联合循环的最关键技术,我公司虽然以前也曾设计制造过燃气轮机,但功率小、,初温低,且某些关键技术如冷却技术、跨音速压气机等项目尚处于研究开发阶段。 有一些公司对燃气轮机的研制始于1960年前后,在船用、机车用、发电用等几条线上同时进行。作为技术水平综合标志的综合技术能力即设计能力是:到七十年代中后期,基本能按自己的科研成果独立设计高原铁路使用的燃气轮机(7000马力);能按测绘资料设计长输气管线用的燃气轮机(17600kw);具有品种较全但规模较小检测设备较初级的实验台,进行了相当多的试验,取得了可观的成果。经过不小于十余种型号的整机的自行设计、试验、生产和运行的全过程不但掌握了技术而且培养了一批人。这正是现在可以也应该利用的宝贵的财富。 在以上基础上产生了高原机车用的燃气轮机方案,尽管燃气轮机本身并未达到国外先进水平,但机车总体可达到热力机车的先进水平,综合经济指标具有竞争力。总体说,当时我

燃气轮机与联合循环-姚秀平-课后题答案-第一单元

1. 从高温热源吸收热量:a-2-3-4-5-b-a; 对外做功:1-2-3-4-5-6-1; 向低温热源放出热量:a-2-3-4-5-b-a; 效率:对外做功:1-2-3-4-5-6-1与从高温热源吸收热量:a-2-3-4-5-b-a的间接比。 2. 可用能 不可用能 1 2 3 4 a b T S 从高温热源吸收热量:a-2-3-b-a; 对外做功:1-2-3-4-1; 向低温热源放出热量:a-1-4-b-a; 效率:对外做功:1-2-3-4-1与从高温热源吸收热量:a-2-3-b-a间接比。 3 和 4、从热力学角度看,汽轮机循环利用了蒸汽可在常温下凝结的特性,达到了较低的工质平均放热温度,但工质平均吸热温度不高。燃气轮机循环的工质平均吸热温度高,但工质平均吸热温度不低。 汽轮机发展方向:开发新材料以便把主蒸汽参数从亚临界水平逐步提高到超超临界水平;采用两次再热等手段改进热力系统及设备的设计。其中,主要方向为提高工质平均吸热温度。燃气轮机发展方向:提高燃气平均吸热温度。 5、燃气轮机是工作于高温区的一种热机,易于利用高品位的热量; 汽轮机是工作于低温区的一种热机,易于利用低品位的热量; 而联合循环按照热量梯级利用的原则将燃气轮机和汽轮机结合起来,可以将高品位和低品位的热量同时利用起来。由于联合循环同时利用了燃气轮机循环平均吸热温度高和汽轮机

循环平均放热温度低的优点,又同时克服了两者的缺点,所以可以达到较高的循环效率。 6、ISO 基本功率是指在国际标准化委员会所规定的ISO 环境条件下燃汽轮机连续运行所能达到的功率。ISO 环境条件:温度15℃,压力0.01013MPa 相对湿度60%。 7、燃气轮机与汽轮机同轴,共同驱动一台发电机的联合循环机组称为单轴机组; 燃气轮机与汽轮机不同轴,各驱动一台发电机的联合循环机组成为多轴机组。 8、前置循环是工作于高温区,输入大部分热量的循环,它会产生大量的余热; 后置循环是工作于低温区以前置循环的余热为主要热源的循环。 两者通常用换热设备耦合在一起,最广泛的应用是燃气——蒸汽联合循环。 9、最基本的三种联合循环形式:余热锅炉型、补燃余热锅炉型和增压锅炉型。 余热锅炉型: 2 1C GT B 燃料 3 G 4 G 5 6 HRSG 7811 P CC 10 ST 9 燃气轮机可用能2T s 4 3 1 611 7 5 8 9 10b d c a 汽轮机可用能 燃气轮机子循环:从高温热源吸收热量:a-2-3-c-a ; 对外做功:1-2-3-4-1; 通过余热锅炉传向谁的热量:b-5-4-c-b ; 向外界放出了热量:a-1-5-b-a ; 汽轮机子循环:从余热锅炉吸收的热量:b-6-7-8-9-d-b ,与面积b-5-4-c-b 相等; 对外做功:6-7-8-9-10-11-6;通过凝汽器向外界放出的热量:b-11-10-d-b ; 补燃余热锅炉型: P C G 12 B 燃料 84 HRSG GT 3 6 7 911 ST 5 CC 10G 燃料a 1 2b 11 65 7 T c d s 10 8 4 9 3 12 汽轮机可用能 燃气轮机可用能 增压锅炉型: P C G 12燃料 84 PCB GT 367 9 11ST 5 CC 10G 12 ECO 汽轮机可用能 1 a 211 b 65 7T 燃 机可用能 3 10 c d s 8 412 9 13

燃气蒸汽联合循环

燃气--蒸汽联合循环技术的发展与评价 我国火电机组主要为燃煤发电机组,存在污染严重,供电煤耗高的问题,不能满足新世纪电力工业发展需要,必须依靠科技进步,促进我国资源环境相互协调可持续发展。采用高参数大容量机组,超临界压力机组是火电机组发展的主要方向外,发展清洁燃煤技术,煤气化联合循环和整体气化燃料电池等以燃气输机为技术基础的发电技术,亦是提高我国火电热效率的突破口方向。为此,今后发展燃气——蒸汽循环发电将具有战略意义燃气—蒸汽轮机联合循环热电冷联供系统是一项先进的供能技术。利用燃气燃烧产生的高温烟气在燃气轮机中做功,将一部分热能转变为高品位的电能,再利用燃气轮机排烟中的余热在废热锅炉内产生蒸汽来带动蒸汽轮机进一步发出部分电能,同时供热和制冷。从而实现了能源的高效梯级利用,同时也降低了燃气供热的成本,是城市中,特别是大气污染严重的大城市中值得大力发展的系统。 一.联合循环发电状况和需求。 从20世纪80年代以来,随着燃气轮机及其联合循环总能系统新概念的确立,材料科学、制造技术的进步,特别是能源结构的变化及环境保护的要求更加严格,燃气轮机及其联合循环机组在世界电力系统中的地位发生了显著化,不仅可以用作紧急备用电源和尖峰负荷,还被用来带基本负荷和中间负荷。21世纪以来世界燃气轮机进入了一个新的发展时期,我国燃气轮机引进、开发和应用又进入了一个新的发展阶段。燃气轮机技术进步主要表现在单机容量增大,热效率提高与污染物排放量降低。目前全世界每年新增的装机容量中,有l/3以上系采用燃气—蒸汽联合循环机组,而美国则接近l/2,日本则占火电的43%。据不完全统计,全世界现有燃油和燃天然气的燃气—蒸汽联合循环发电机组的总容量己超过400 GW。当前燃气轮机单机功率已经超过300MW,简单循环热效率超过39%;联合循环功率已经超过780 MW,联合循环热效率超过58. 5%,干式低NOx 燃烧技术已使燃用天然气和蒸馏油时的NOx排放量分别低于25mg/kg和42mg/kg,提高了燃气轮机在能源与电力中的地位与作用。从目前世界火力发电技术水平来看,提高火电厂效率和减少污染物的排放的方法,除带脱硫、除尘装置的超超临界发电技术(USC)、循环流化床(CFB)和增压流化床联合循环(PFBC)等外,燃天然气、燃油及整体煤气化等燃气-蒸汽联合循环是一个重要措施。据有关调研预测,未来10年我国对燃气轮机总需求量达34 000 MW左右。中国已开始利用西气东输,东海、南海油气,进口LNG(液化天然气)和开发煤气化等清洁能源。一批300 MW级燃气—蒸汽联合循环电厂已经建成或即将建成投产。可以说,随着国产化率的提高,造价的减低,燃用天然气和煤气等大型燃气—蒸汽联合循环发电机组,必将成为中国电力工业一个重要组成部分。 二.燃气-蒸汽联合循环原理 (一)联合循环的基本方案 1.余热锅炉型联合循环 将燃气轮机的排气通至余热锅炉中,加热锅炉中的水产生蒸汽驱动汽轮机作功。 2.排气补燃型联合循环 排气补燃型联合循环包括在余热锅炉前增加烟道补燃器以及在锅炉中加入燃料燃烧这两种方案。

联合循环燃气轮机发电厂简介

联合循环燃气轮机发电厂简介 联合循环发电:燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的 循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。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、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E然气轮机,其热效率为33.79%,余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。1.燃气轮机 1.1 简介燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分: 1 、燃气轮机(透平或动力涡轮); 2、压气机(空气压缩机); 3、燃烧室。其工作原理为:叶轮式压缩机从外部吸收空气,压缩后送入燃烧室,同时燃料(气体或液体燃料)也喷入燃烧室与高温压缩空气混合,在定压下 进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速 旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命 周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃 气轮机为工业型燃机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、热电联产。埕岛电厂采用的 MS9001E燃气轮发电机组是50Hz, 3000转 /分,直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早 于 1987年投入商 业运行,基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW热效率为 33.79%,排气温度539C,排气量1476X103公斤/小时,压比为12.3,燃气初

整体煤气化联合循环发电

整体煤气化联合循环发电(IGCC)简介 一整体煤气化联合循环的工作过程 整体煤气化联合循环(IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle)发电系统,是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成,即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置),第二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。IGCC的工艺过程如下:煤经气化成为中低热值煤气,经过净化,除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物,变为清洁的气体燃料,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质以驱动燃气透平作功,燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。其原理图见下图: 二整体煤气化联合循环的特点 IGCC(整体煤气化联合循环)发电技术是当今国际上最引人注目的新型、高效的洁净煤发电技术之一。该技术以煤为燃料,通过气化炉将煤转变为煤气,经过除尘、脱硫等净化

工艺,使之成为洁净的煤气供给燃气轮机燃烧做功,燃气轮机排气余热经余热锅炉加热给水产生过热蒸汽,带动蒸汽轮机发电,从而实现了煤气化燃气蒸汽联合循环发电过程。 IGCC 发电技术把联合循环发电技术与煤炭气化和煤气净化技术有机的结合在一起,具有高效率、清洁、节水、燃料适应性广,易于实现多联产等优点,符合二十一世纪发电技术的发展方向。 1、IGCC将煤气化和高效的联合循环相结合,实现了能量的梯级利用,提高了采用燃煤技术的发电效率。目前国际上运行的商业化IGCC电站的供电效率最高已达到43%,与超超临界机组效率相当。当采用更先进的H系列燃气轮机时,IGCC供电效率可以达到52%。 2、IGCC对煤气采用“燃烧前脱除污染物”技术,煤气气流量小(大约是常规燃煤火电尾部烟气量的1/10),便于处理。因此IGCC系统中采用脱硫、脱硝和粉尘净化的设备造价较低,效率较高,其各种污染排放量都远远低于国内外先进的环保标准,可以与燃烧天然气的联合循环电厂相媲美。 目前常规燃煤电厂脱硫主要采用尾部脱硫的方法,脱硫所产出的副产品是石膏。IGCC 一般采用物理/化学方式脱硫,其脱硫效率可达99%以上,脱硫产物是有用的化工原料-硫磺。常规燃煤电厂目前没有有效的脱除CO2的方法,IGCC具有实现CO2零排放的技术潜力。在IGCC系统中可以对煤气中的CO进行变换,生成H2和CO2,H2可以作为最清洁的燃料(如燃料电池),CO2可以进行分离、填埋回注等,以实现CO2零排放。 3、IGCC的燃料适应性广,褐煤、烟煤、贫煤、高硫煤、无烟煤、石油焦、泥煤都能适应。采用IGCC发电技术,可以燃用我国储量丰富、限制开采的高硫煤,使燃料成本大大降低。 4、IGCC机组中蒸汽循环部分占总发电量约1/3,使IGCC机组比常规火力发电机组的发电水耗大大降低,约为同容量常规燃煤机组的1/2~2/3左右。 5、IGCC的一个突出特点是可以拓展为供电、供热、供煤气和提供化工原料的多联产生产方式。IGCC本身就是煤化工与发电的结合体,通过煤的气化,使煤得以充分综合利用,实现电、热、液体燃料、城市煤气、化工品等多联供。从而使IGCC具有延伸产业链、发展循环经济的技术优势。 三整体煤气化联合循环的发展 1972年在德国Ltinen酌斯蒂克电站投运了世界上第一个以增压锅炉型燃气一蒸汽联合循环为基础的IGCC电站,该电站的发电功率为170MW,实际达到的供电效率为34%,采用以空气为气化剂的燃煤的固定床式的Lurgi气化炉。显然,这个电站开创了煤在燃气一蒸汽联

联合循环燃气轮机发电厂简介(通用版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 联合循环燃气轮机发电厂简介 (通用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

联合循环燃气轮机发电厂简介(通用版) 联合循环发电:燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。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、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%,余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1.燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分:1、燃气轮机(透平或动力涡轮);2、压气机(空气压缩机); 3、燃烧室。其工作原理为:叶轮式压缩机从外部吸收空气,压缩后

送入燃烧室,同时燃料(气体或液体燃料)也喷入燃烧室与高温压缩空气混合,在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、热电联产。 埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz,3000转/分,直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行,基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW,热效率为33.79%,排气温度539℃,排气量1476×103公斤/小时,压比为12.3,燃气初温为1124℃,机组为全自动化及遥控,从启动到满载正常时间为约20分钟,机组使用MARKⅤ控制和保护系统.

整体煤气化联合循环发电(IGCC)项目简介

整体煤气化联合循环发电(IGCC) 整体煤气化联合循环(IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle)发电系统,是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成,即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置),第二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。IGCC的工艺过程如下:煤经气化成为中低热值煤气,经过净化,除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物,变为清洁的气体燃料,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质以驱动燃气透平作功,燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。其原理图见下图 整体煤气化联合循环系统简图

IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来,既有高发电效率,又有极好的环保性能,是一种有发展前景的洁净煤发电技术。在目前技术水平下,IGCC发电的净效率可达43%~45%,今后可望达到更高。而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10,脱硫效率可达99%,二氧化硫排放在25mg/Nm3左右。(目前国家二氧化硫为1200mg/Nm3),氮氧化物排放只有常规电站的15%--20%,耗水只有常规电站的1/2-1/3,利于环境保护。 整体煤气化联合循环发电的分类及作用 由图中可以看出IGCC整个系统大致可分为:煤的制备、煤的气化、热量的回收、煤气的净化和燃气轮机及蒸汽轮机发电几个部分。可能采用的煤的气化炉有喷流床(entrained flow bed)、固定床(fixed bed)和流化床(fluidized bed)三种方案。在整个IGCC的设备和系统中,燃气轮机、蒸汽轮机和余热锅炉的设备和系统均是已经商业化多年且十分成熟的产品,因此IGCC发电系统能够最终商业化的关键是煤的气化炉及煤气的净化系统。具体来说,对IGCC气化炉及煤气的净化系统的要求是: a) 气化炉的产气率、煤气的热值和压力及温度等参数能满足设计的要求 b) 气化炉有良好的负荷调节性能,能满足发电厂对负荷调节的要求 c) 煤气的成分、净化程度等要能满足燃气轮机对负荷调节的要求 d) 具有良好的煤种适应性 e) 系统简单,设备可靠,易于操作,维修方便,具有电厂长期、安全可靠运行所要求的可用率 f) 设备和系统的投资、运行成本低

燃气蒸汽联合循环余热锅炉使用说明

燃气、蒸汽联合循环 余热锅炉 使用说明 南京南锅动力设备有限公司

目录 前言 (2) 1锅炉设备安装总论 (3) 2安装程序 (3) 3模块钢架和平台扶梯等钢构件的安装 (4) 4锅筒和管道的安装 (5) 5水压试验 (7) 6热工仪表及附属设备的安装 (8) 7保温 (9) 8烘炉 (9) 9煮炉和蒸汽试验 (10)

前言 锅炉是把热能传递给水,使水变成一定参数下的高品位能量的水或蒸汽的一种动力设备。它是由锅和炉以及附属设备组成,其结构庞大,笨重和复杂,锅炉又是承受高温的受压容器,所以锅炉的安装和使用都有一定的技术要求和规定,以保证锅炉的长期安全稳妥运行。安装和使用上的不当,都会降低效率,影响性能,甚至造成严重后果。 本手册是为燃机余热锅炉及其辅助设备的一个安装操作指导。它不包含设备中的所有可能变化和使用中出现的特殊问题。建议所有的工作人员都能认真阅读本手册,以便能及时掌握信息,熟练操作锅炉及其辅助设备。 本手册不能代替经验和判断能力。对于锅炉的操作须严格按照国家法规。辅助设备及控制若不是由本公司提供的,则产生的责任由使用方承担。 使用单位应根据本手册及有关规程和技术文件,在锅炉安装和使用时制定现场操作规程并严格执行。 本手册详细说明了安装和使用上的技术要求和操作规定,供用户参考。 1.本手册如与国家颁布的有关规程相抵触,或低于有关规程的要求时,以国家规程为准。 2.对未定购辅机及部件的安装和使用由用户自行处理(可参阅本说明)。 3.工业锅炉产品执行标准: ●《热水锅炉安全技术监察规程》或《蒸汽锅炉安全技术监察规程》 ●JB/T10094《工业锅炉通用技术条件》 ●GB50273《工业锅炉安装工程施工及验收规范》 ●GB1576《工业锅炉水质标准》 4.发电锅炉产品执行标准: ●《蒸汽锅炉安全技术监察规程》 ●JB/T6696《电站锅炉技术条件》 ●DL/T5047《电力建设施工及验收规范[锅炉机组篇]》 ●GB12145《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》 5.本手册如有更改恕不另行通知。

生活垃圾焚烧锅炉 、燃气-蒸汽联合循环电站余热锅炉

附录A 生活垃圾焚烧锅炉 A.1一般规定 A.1.1本附录适用于机械炉排焚烧电站锅炉的施工。 A.1.2本附录中未涉及热解焚烧和旋转窑焚烧设备,施工参照厂家、设计技术文件或接近的验收标准。 A.1.3本附录中编制了生活垃圾焚烧电站锅炉安装中特有的施工内容,其他部分的施工应按本部分相关章节执行。 A.2生活垃圾焚烧锅炉 A.2.1链条炉排安装应符合下列要求: 1 链条炉排安装前的检查允许偏差应符合表A.2.1-1的规定(图A.2.1-1和图A.2.1-2)。 表A.2.1-1链条炉排安装前的检查允许偏差(mm) 检验项目允许偏差 L≤5m ±2 型钢构件的长度 L>5m ±4 直线度 1/1000,全长≤5 型钢构件 旁弯度 挠度 各链轮与轴线中点间的距离a、N±2 横梁式 2 同一轴上的任意两链轮,其 齿尖前后错位鳞片式 4 图A.2.1-1 链轮与轴线中间点间的距离 1—链轮;2—轴线中心点;3—主动轴

图A.2.1-2 链轮的齿尖错位 2 链条炉排安装允许偏差应符合表A.2.1-2的规定。 表A.2.1-2 链条炉排安装允许偏差(mm ) 检 验 项 目 允 许 偏 差 炉排中心位置 2 左右支架墙板对应点高度差 ±5 墙板的垂直度,全高 3 跨距≤5m +3 0 墙板间的距离 跨距>5m +5 0 ≤5m 4 墙板间对角线的长度之差 >5m 8 墙板框的纵向位置 5 墙板顶面的纵向水平度 长度的1/1000,且不大于5 两墙板的顶面应在同一平面上,其相对高度差 5 前轴、后轴的水平度 长度的1/1000,且不大于5 各道轨应在同一平面上,其平面度 5 相邻两道轨间的距离 ±2 相邻 2 任意 两导轨间上表面相对高度差 3 鳞片式炉排 相邻导轨间距 ±2 链带式炉排支架上摩擦板工作面应在同一平面上,其平面度 3 前、后、中间梁之间高度 ≤2 横梁式炉排 上下导轨中心线位置 ≤1 注:墙板的检测点宜选在靠近前后轴或其他易测部位的相应墙板顶部,打冲眼测量。 3 对鳞片或横梁式链条炉排在拉紧状态下测量,各链条的相对长度差不得大于8mm 。 4 炉排片组装不可过紧或过松,装好后应用手扳动,转动宜灵活。 5 边部炉条与墙板之间,应有膨胀间隙。 A.2.2往复炉排安装允许偏差应符合表A.2.2的规定。 表A.2.2 往复炉排安装允许偏差(mm ) 项 目 允 许 偏 差 两侧板的相对标高 3

燃气轮机与联合循环-姚秀平-课后题答案-第三单元

1.压气机在燃气轮机中的作用是什么? 连续不断地从周围环境吸取空气并将其压缩后供给燃气轮机的燃烧室。 2.燃气轮机所使用的压气机有哪两种类型?它们各有什么特点? 轴流式:流量大、效率高但级的增压能力低,多应用于大功率燃机。 离心式:级的增压能力高但流量小、效率低,多应用于中小功率燃机。 3.轴流式压气机由那两个组成部分? 由转子、静子组成。 转子:动(工作)叶片、叶轮(转鼓)、主轴。静子:静(导)叶、气缸 4.何谓扭速?何谓理论功?理论功是否可全部转换为气体的压力能? 扭速:气流经过叶栅内的流动发生了转折,气流转折所引起的相对速度圆周分量的变化 成为扭速。 理论功:基元级的动叶栅加给单位质量气体的机械功成为理论功或加功量。 不能。理论功的一部分用于气流的动能升高,也有一部分用于气流压力升高,还有一部分在气流流动过程中因摩擦等因素而转换成了热量。 5.压气机级的理论功为什么会受到限制? u 的增加要受到材料许用应力的限制,u 过大时,叶片根部截面处的离心拉应力会超过叶片材料的许用应力。 的增大要受到叶栅气动性能的限制 , 过大时,在叶栅中气流的转折角过大,叶栅 表面上的气流边界层容易分离并形成漩涡,导致流动损失大幅度增加。所以压气机级的理论 功会受到限制。 6.压气机的压比特性曲线有哪些主要特点? (1)每一转速下,压比有一最大值 (2)转速不变,流量降至一定值时→不稳定→喘振 (3)转速不变,流量增至一定值后→压比急剧下降→阻塞 (4)转速越高,特性线越陡 (5)效率的流量特性与压比类同 7. 8.试绘图说明压气机级在转速一定、体积流量增大和减小时,速度三 角形的变化情况 转速一定时,级的扭速与体积流量之间有什么关系? 随着体积流量的增大,扭速必然减小,理论功也相应减小 u w ?w u w C u =?u w ?u w ?w u w C u = ?

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 表1 F级最新机型燃气轮机简单循环性能 基本参数MS9351FA MS7241FA MS6101FA 净出力/MW 255.6 171.7 70.1 效率/% 36.9 36.4 34 透平进口温度/℃1327 1327 1288 压比15.4 15.5 14.9 质量流量/kg·s-1624 432 198 排气温度/℃609 602 597 频率/Hz 50 60 50/60 表2 50HzF级燃气轮机联合循环性能 基本参数S109FA S209FA S106FA S206FA 净出力/MW 390.8 786.9 107.4 218.7 净热耗率/kJ·(kWh)-16350 6305 6767 6654 净效率/% 56.7 57.1 53.2 54.1 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 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 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

燃气轮机余热锅炉技术

燃气轮机余热锅炉技术 燃气轮机余热锅炉技术 燃气一蒸汽联合循环发电是当今世界上发展极为迅速的一种高效、低污染发电技术,它己成为发达国家新建热力发电厂的首选系统。 经过近三十年的研究和不断改进,联合循环发电不仅在效率上超过蒸汽发电效率(后者 <=42%),而且在众多方面均体现出明显的优势。它己成为全世界公认的具有发电效率高,调峰能力强,单位功率投资少,建设周期短。占地面积小,污染程度低的新一代发电设备。 1.1原理及应用 燃气一蒸汽联合循环发电系统是由燃气轮机发电系统和锅炉蒸汽轮机发电系统所组成。众所周知,锅炉一蒸汽轮机发电是利用高中压过热蒸汽(通常参数为3.82~16.7MPa, 450~550℃)在汽轮机中作功转换成机械能,完成朗肯循环过程;燃气轮机发电系统是燃气在燃气涡轮机中经绝热膨胀作功的过程,这种热力循环又称布雷顿循环,它是由压气机将空气加压进入燃烧室,燃料燃烧后燃气在透平中膨胀作功,燃机将高温高压燃气的能量(通常参数约0.5~1Mpa 1000~1300℃)转换成机械能。在烟气温度降至500℃左右时排放,人们充分利用这两种热力循环的特点,把它们结合在一起,组成“联合循环”,使其具有较高的吸热平均温度和较低的放热平均温度,为提高电站热效率开辟了一条新途径,这是人类发电事业上继发明蒸汽轮机发电后技术上的又一突破。 目前燃气轮机发电在世界上已广为应用,其发电容量占世界总发电容量的11%。近些年来,世界上发达国家常规联合循环发电得到快速发展;每年新增的联合循环机组总装机容量约占火电总新增容量的的40%~50%。据报道,1981~1990年,世界各燃机制造公司共售出1661台燃机,总容量为54900MW,其中用于联合循环的占37.9%,1992年,这个比例上升为44.7%。美国在1992~1996年中,新增火力发电厂总装机容量的38.5%是采用燃机联合循环的。当今世界上单台燃机最大功率己达250MM,联合循环总功率达350MW。能生产300MW等级联合循环厂家有GE、SIEMENS、ABB和ALSTOM等著名公司,联合循环电站效率高达58%以上。现在燃气轮机正向着大功率、高燃烧温度发展。联合循环采用三压再热循环机组,具有更高的机组效率和可*性。燃气一蒸汽联合循环已经成为世界上火电建设的重要组成部分。 我国早在六十年代就己开始关注这项技术的发展,由于工业技术、经济能力及能源政策等诸多因素的影响,这种高难度的大型设备在我国一直停留在研究状态。近些年来,特别是改革开放以来,随着国民经济的发展和电力供应的需要。燃气轮机发电机组在我国己开始

联合循环燃气轮机发电厂简介

联合循环燃气轮机发电 厂简介 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

联合循环燃气轮机发电厂简介联合循环发电:燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。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、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的 MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%,余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1.燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分:1、燃气轮机(透平或动力涡轮);2、压气机(空气压缩机);3、燃烧室。其工作原理为:叶轮式压缩机从外部吸收空气,压缩后送入燃烧室,同时燃料(气体或液体燃料)也喷入燃烧室与高温压缩空气混合,在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船

舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、热电联产。 埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz,3000转/分,直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行,基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW,热效率为33.79%,排气温度539℃,排气量1476×103公斤/小时,压比为12.3,燃气初温为1124℃,机组为全自动化及遥控,从启动到满载正常时间为约20分钟,机组使用MARKⅤ控制和保护系统. MS9001E型机组为户外快装机组,因此不需要专用的厂房建筑,而是用多块吸声板构成的长方形箱体,机组即放置在其内,箱体既起隔声作用,又能代替厂房使机组在各种气候条件下都能正常工作,每台机组连同发电机及控制室等均分别放置在长方体状的箱体内,在其周围还有空气进气系统,燃料供应单元和机组的冲洗装置等附属设备,组成整套燃气轮机动力装置。1.2辅机部分 主要有主润滑油泵,辅助润滑油泵,事故油泵.,油雾抽取装置 燃气轮机在正常运行时,透平功率的三分之二用来拖动压气机,其余三分之一功率为输出功率。显然,在燃机起动过程中,必须由外部动力来

生物质气化合成气与煤混合燃烧发电技术

一生物质气化合成气与煤混合燃烧发电技术 间接混合燃烧是先把生物质气化为清洁的可燃气体,然后与煤粉混燃。 在欧洲,生物质与煤间接混合燃烧技术目前已进入商业化运行,技术上被认为是相当成熟。例如,位于奥地利Styria的Zeltweg电厂,采用循环流化床技术,以空气为气化剂气化木柴,产生可燃气体输入锅炉的燃烧室和烟煤一起燃烧,超过5000t 的生物质被气化和燃烧,目前系统运行效果良好。此外,芬兰的Lahti 电站与荷兰的Amer电站的9号机组,均是生物质与煤间接混燃技术成功运用的案例。 目前国内已建的生物质电厂主要以生物质直接燃烧发电和并联燃烧发电为主。气化混燃电厂大多还处在示范工程研究阶段。在气化混燃电厂中,从气化炉中产出的生物质气是由N2、CO、CO2、CH4、C2H2-6、H2 和H2O 组成的混合气体,其中N2 占到50%。生物质气的热值决定于给料的水分含量。 与其它混燃技术相比,生物质间接混燃具有生物质燃料适用范围广的优点,同时基于气化的混燃能够避免直燃过程中燃料处理、燃料输送等带来的问题、还可缓解锅炉结渣等问题。另外,采用这种方法,使得煤灰和生物质灰分开了,煤灰成分不受影响。 生物质与煤间接混燃技术可以应用于现有不同容量的电站燃煤锅炉,并且对现有锅炉的改动很小,运行灵活性较高。目前,我国的生物质储量巨大,国内许多小型火电厂效率低、污染严重,可以通过增加生物质气化系统实现生物质气与煤混合燃烧,既可以大规模地处理富余的生物质资源,又可以与我国现有的小型燃煤电站的改造结合起来,非常符合我国的国情。 二国内外生物质整体气化联合循环发电 2.1国外生物质整体气化联合循环发电示范项目介绍 2.1.1 美国Battelle 美国在利用生物质能发电方面处于世界领先地位。美国建立的Battelle生物质气化发电示范工程代表生物质能利用的世界先进水平,生产一种中热值气体,不需要制氧装置,此工艺使用两个实际上分开的反应器:①气化反应器,在其中生物质转化成中热值气体和残炭; ②燃烧反应器,燃烧残炭并为气化反应供热。两个反应器之间的热交换载体由气化炉和燃烧室之间的循环沙粒完成。表1 给出了Battelle示范电厂气化炉的产气组分和热值,图1的工艺流程图则表明了两个反应器以及它们在整个气化工艺中的配合情况。 这种Battelle/FERCO工艺与传统的气化工艺不同,它充分利用了生物质原料固有的高反应特性。生物质的气化强度超过146000kg/ h·m2,而其他气化系统的气化强度通常小于1000 kg/h·m2。Battelle 气化工艺的商业规模示范建在弗蒙特州的柏林顿McNeil电站,该项目的一期工程,用Battelle技术建造日产200吨燃料气的气化炉,在初始阶段生产的燃料气用于现有的McNeil电站锅炉。二期工程,将安装一台燃气轮机来接受从气化炉来的高温燃气,组成联合循环。该气化设备于1998年完成安装并投入运行。 表 1 Battelle示范电厂气化炉产气组分和热值 气体组分(%) 热值(MJ/m3) CO H2 CH4 CO2 C2H4 C2H6

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