《燃气轮机与联合循环》第八章 其他形式的联合循环简介
燃气联合循环电站原理
燃气联合循环电站原理燃气联合循环电站的原理，就像是一场精心编排的团队协作舞蹈，各个部分相互配合，发挥出最大的效能。
先来说说燃气轮机部分吧。
燃气轮机就像是一个活力四射的短跑运动员，它的工作原理基于布雷顿循环。
在这个循环里，空气被吸入压缩机，压缩机就像一个不知疲倦的打气筒，把空气不断地压缩，使空气的压力升高。
这时候的空气就像被紧紧压缩的弹簧，充满了能量。
被压缩后的空气进入燃烧室，在这里燃料像热情的火焰舞者，与空气热烈地混合燃烧，产生高温高压的燃气。
这个燃气就像汹涌澎湃的潮水，拥有巨大的能量。
然后燃气冲向燃气轮机的涡轮叶片，涡轮就像一个被强风推动的风车，在燃气的推动下高速旋转，带动发电机发电。
再讲讲蒸汽轮机部分。
燃气轮机排出的尾气依然带着不少热量，这些尾气可不能就这么浪费掉呀，就像一个宝藏还有很多可利用的价值。
这些尾气被送到余热锅炉，余热锅炉就像一个神奇的热量转换站，把尾气的热量传递给水管里的水，使水变成高温高压的蒸汽。
这个蒸汽就像被唤醒的巨龙，充满力量。
蒸汽再进入蒸汽轮机，推动蒸汽轮机的叶片旋转，带动另一台发电机发电。
从整体上来看，燃气联合循环电站就是把燃气轮机和蒸汽轮机的优势结合起来。
燃气轮机启动速度快，就像短跑运动员起跑迅速，在用电高峰或者紧急情况下可以快速响应。
而蒸汽轮机虽然启动慢一些，但是它能充分利用燃气轮机排出尾气的热量，就像一个擅长收拾残局、变废为宝的高手。
两者相辅相成，就像两个性格迥异但配合默契的伙伴，共同提高了整个电站的发电效率。
燃气联合循环电站还有很多精妙之处呢。
比如说，在控制系统方面，就像一个智慧的大脑，精确地控制着各个部分的运行参数，确保整个系统稳定高效地运行。
它要根据电网的需求、燃料的供应情况等因素，灵活地调整燃气轮机和蒸汽轮机的运行状态，就像一个指挥家根据音乐的节奏和现场的气氛指挥乐队演奏。
在设备的设计和制造上也充满了智慧。
各个部件的材料选择就像给运动员挑选最合适的装备一样重要。
《燃气轮机与联合循环》第八章 其他形式的联合循环简介
燃料电池根据使用的电解质不同可分为碱性型燃料 电池（alkaline fuel cell, AFC）、固体高分子 型燃料电池（polymer electrolyte fuel cell, PEFC）、磷酸型燃料电池（phosphoric acid fuel Cell, PAFC）、熔融碳酸盐型燃料电池（molten carbonate fuel cell, MCFC）、固体氧化物型燃 料电池（solid oxide fuel cen , SOFC）五种类 型。
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-2 湿空气透平循环
二、性能及特点
从本质上看，HAT循环也是一种双 工质并联型燃气轮机循环。 不需要尺寸庞大的汽轮机、凝汽 器及其辅助设备，设备投资低； 压比高、效率高、比功大；燃烧 室中的火焰温度低， NOx 排放量 低， 同时也存在着水资源浪费的缺点。
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-4 热电（冷）联产的联合循环
二、冷热电联产的联合循环
第二代能源系统（又称为分布式能源系统）的概念。所谓 “第二代能源系统”是一种按“梯级利用”原则构建的能 源转换和供应体系。 这种系统将由许许多多分布在用户附近甚至直接与建筑物 集成在一起的小型或微型设备、可独立地向用户供应冷、 热、电和生活热水的能源站构成，这些能源站由一个智能 化的调度站通过因特网集中调度和控制。
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-4 热电（冷）联产的联合循环
二、冷热电联产的联合循环
燃气轮机与联合循环
燃气轮机蒸汽轮机联合循环
目录
• 联合循环概述 • 燃气轮机部分 • 蒸汽轮机部分 • 联合循环的运行与控制 • 联合循环的应用与发展
01
联合循环概述
联合循环的定义
• 联合循环：是一种将燃气轮机和蒸汽轮机结合使用的发电方式， 通过将两种不同方式的能量转换过程结合在一起，实现更高的 能源利用效率和发电能力。
感谢您的观看
背压式蒸汽轮机
将汽轮机的排汽压力高于大气压力，用于驱 动其他设备或供给热用户。
抽汽式蒸汽轮机
在汽轮机中间级上抽出部分蒸汽，用于供热 或驱动其他设备。
饱和蒸汽轮机
利用饱和蒸汽来推动汽轮机叶片转动。
蒸汽轮机的工作原理
高压过热蒸汽进入汽轮机，通过一系列的喷嘴和叶片，将热 能转换为机械能，推动汽轮机转动。蒸汽在汽轮机内膨胀降 温，释放出热能并推动叶片转动，最终以冷凝水的形式排出 。
停车
停车操作则相对简单。首先，需要逐渐降低燃气轮机的负荷，然后逐步关闭燃气轮机的进气口和排气口。在燃气 轮机完全停止运行后，需要关闭相关的辅助系统，如润滑油系统和冷却水系统等。最后，需要对整个系统进行全 面的检查，确保所有设备都处于安全的状态。
正常运行与控制
正常运行
在正常运行状态下，燃气轮机和蒸汽轮机都处于稳定的工作状态。此时，需要密切关注各种参数的变 化，如燃气轮机的排气温度、蒸汽轮机的蒸汽压力等，以确保系统的正常运行。同时，还需要对各种 设备的状态进行定期检查，及时发现并处理可能出现的问题。
控制策略
为了确保联合循环系统的稳定性和经济性，需要采取一系列的控制策略。例如，可以根据实际情况调 整燃气轮机和蒸汽轮机的负荷分配，以达到最优的运行效果。同时，还可以通过调节燃气轮机的进气 温度和压力等参数，实现对整个系统的优化控制。
燃气轮机与联合循环
燃气轮机与联合循环
song
1
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。
song
18
❖ （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。
song
17
❖ （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
song
20
压气机防喘
1.中间放气
song
21
2.旋转导叶
song
22
song
23
3.压气机分轴
song
24
❖ 燃烧室
❖ 1.作用
燃气轮机与联合循环
song
1
主要内容
一、燃气轮机与联合循环的概论
二、燃气轮机的主要部件结构、原理
三、联合循环的余热锅炉
四、PG6111FA型燃气轮发电机组特 点
song
2
电厂汽水系统
汽水电厂基本流程系统：给水→锅炉→过热蒸汽→汽轮机→ 凝汽器→给水泵→给水送入锅炉。
锅炉
汽轮机
发电机
给水泵
凝汽器
song
的做功能力小 ❖ 4.与汽轮机不同点 ❖ 气缸壁薄 ❖ 级数少 ❖ 转子和叶片均需用压缩空气或者用水、水蒸气冷却 ❖ 没有调节级
❖ 其效率变化对燃气轮机装置效率变化的影响更加显 著
song
28
三、联合循环的余热锅炉
❖ 1.作用：接收燃气轮机的排气余热，产生汽轮机 所需要的蒸汽。
❖ 2.类型 ❖ （1）按照汽水系统的特点，可分为单压式、多压
式。 ❖ （2）按照锅内汽水流程的特点，可分为汽包式和
直流式。
song
29
❖ (3)按照汽水循环方式的不同，可分为自然循环式 和强制循环式。
❖ (4)按照炉内烟气的流动方向，可分为卧式和立式 。
❖ 3.余热锅炉的特点 ❖ (1)热力特性变化大 ❖ (2)燃气温度低、流量大，传热方式以对流为主。 ❖ (3)炉内烟气的速度和温度分布很不均匀。 ❖ (4)汽水系统形式多样。 ❖ (5)变工况时烟气侧和蒸汽侧热力 变化不协调。 ❖ (6)需要适应燃气轮机快速启动的要求。
song
11
song
12
3.压气机的增压原理。
song
13
song
14
song
15
4. 轴流式压气机的特性线
燃气轮机联合循环介绍
燃气轮机联合循环介绍燃气轮机联合循环，听起来高大上，其实它就是个把“高温气体”变成“电”的小能手。
想象一下，你家的锅炉，这家伙可不是随便烧水的，它可是经过精心设计，把燃料的能量最大化利用，简直就像做一道精致的菜，分分钟把每一滴油都榨干了。
说到燃气轮机，它工作的时候就像是个狂欢派对，燃气在里面像小精灵一样舞动，经过燃烧后产生的高温高压气体，通过涡轮转动，啧啧，那声音，简直能把你震撼得心潮澎湃。
接下来咱们得聊聊这个联合循环。
其实嘛，就是把燃气轮机和蒸汽轮机组合在一起，形成一个完美的搭档。
你可别小看这对组合，简直就像是李白和杜甫，实力强大。
燃气轮机先来，把热能转化为机械能，然后蒸汽轮机再上场，利用余热发电，真的是一波三折，电力输出可谓是节节攀升，简直不容小觑。
想象一下，余热就像那烧到最后的炭火，虽然看似无用，实际却能把能量发挥到极致。
要知道，联合循环的效率可不是盖的，通常能达到60%左右，这在电厂界可是个“牛”气冲天的数字。
和传统发电方式比起来，这可是真正的节能环保先锋！燃气轮机虽然看上去光鲜亮丽，但其实它也有点“小脾气”，对燃料质量要求比较高，像是挑食的小孩子，一定要确保燃料纯净，才能发挥出最佳状态。
不过，一旦它“吃得好”，那真是“能量满满”，让你震惊的电量输出真是让人目瞪口呆。
联合循环不仅仅是在电厂发电，它在航天和船舶等领域也是不可或缺的。
想象一下，那些航天器在太空中飞行，动力来源也是这套系统，真是太酷了！更有趣的是，燃气轮机的设计和运行也在不断进步，许多科技公司为了追求更高的效率和更低的排放，像拼图一样，把各种新材料和技术应用进去，让燃气轮机像是升级版的“超级战士”。
哎，说到环保，这也是联合循环的一大亮点。
它在发电过程中，二氧化碳的排放量相对较少，基本上就是在为地球“减负”。
想象一下，随着气候变化问题日益严重，联合循环的存在简直像一缕清风，给环保事业带来了新的希望。
每当听到绿色电力的概念，心里总会油然而生一丝自豪感，觉得自己也为保护地球出了一份力。
联合循环简介-陈侃
如果采用调节烟道档板的开度来调节蒸汽压力，在同 时布置旁通挡板和人口挡板的情况下，可采用调节旁通挡 板的开度来调节蒸汽压力。当蒸汽压力过高时，压力控制 器发出信号使旁通挡板向开启方向动作，进人余热锅炉的 烟气量减小，蒸汽压力下降。当蒸汽压力过低时，压力控 制器发出信号使旁通挡板向关闭方向动作，进入余热锅炉 的烟气量增多，蒸汽压力上升。 对于液压控制的烟气旁路挡板通常分为正常关闭和紧急关 闭。正常关闭时间一般为60s，而紧急关闭时间为20～30s 。
以上16个条件中的任何一个发生则会保护动作，发锅 炉跳闸信号。连锁动作为：紧急关烟气挡板门；连锁关机 侧主蒸汽电动门；连锁关高压主蒸汽减温水电动门。如果 发出了锅炉跳闸信号，并且同时旁路禁止开启或者开启失 败，则会连锁关炉侧主蒸汽电动门。 如果锅炉保护投入的话则会连锁到燃机保护和汽机保护 中，如果连锁没有投入，则不会连锁到燃机和汽机保护中 ，但是其它的连锁动作仍然执行。
主题：联合循环简介
主讲人：陈 侃
电力行业燃气轮机仿真培训基地（中电联）
上海市电力行业燃气轮机运行培训基地
目录
一
余热锅炉设备简介
二
汽机设备简介
前言
上海闸电燃气轮机发电有限公司（电厂）于1996年建成， 一期工程为4台美国GE公司制造的10万千瓦级PG9171E型燃 气轮机发电机组,为提高全厂机组的热效率和能源利用率， 我厂进行二期工程的建设，安装了两套二拖一的燃气-蒸汽 联合循环发电机组，其中主设备有：美国GE公司制造的10 万千瓦级蒸汽轮机发电机组2台；杭州锅炉厂180吨余热锅 炉4台。工程于2006年6月全部建成投产，全厂总装机容量 增加到60万千瓦时，联合循环项目的建成使我厂机组热效 率从32.8%上升到47%以上，对弥补上海电网用电缺口，调 峰发电、维护电网安全起到了积极的作用。
燃气轮机及其联合循环运行简介
燃⽓轮机及其联合循环运⾏简介燃⽓轮机及其联合循环运⾏简介燃⽓轮机及其联合循环的特点是启动速度快，具有快速加减负荷的能⼒。
它对电⽹的调峰起到了⾮常⼤的作⽤。
我⼚有⼆台9E的燃⽓轮机，⼆台余热锅炉及⼆台汽轮机。
其运⾏⽅式是⼆台燃⽓轮机配⼆台余热锅炉带动⼀台汽机（简称⼆拖⼀⽅式）全⼚总负荷300MW。
作为⼀名电⼚运⾏员⼯在运⾏调度操作上会遇到各种各样的问题。
对于⼀名运⾏员⼯来讲，只有熟练的掌握各种运⾏调度操作以及正确分析各类故障才能保证机组更好的运⾏。
下⾯我简单介绍⼀下燃⽓轮机及其联合循环的运⾏⽅式和⼀些常见的故障。
⼀.燃⽓轮机及其联合循环的运⾏⽅式电⽹的⽇负荷⼀般有两个尖峰，⼀个出现在上午，称为“早峰”；⼀个在下午出现，称为“晚峰”。
通常，晚峰时达到最⾼负荷值。
电⽹的低⾕负荷则出现在凌晨。
峰⾕差甚⾄可以超过总负荷的30%。
可以把它分为三个部分。
⼀个是位于低⾕负荷以下的部分，通称为“基本负荷”；另⼀个是早峰和晚峰部分，称为“尖峰负荷”；位于两者之间的则称为“中间负荷”。
燃⽓轮机及其联合循环的运⾏⽅式可以分为应急型、尖峰负荷型、中间负荷型和基本负荷型四⼤类。
他们的年运⾏时间数、年启动次数、每次的连续运⾏时间以及启动加载时间彼此有很⼤差异，由于联合循环启动时间较长，供电效率⼜很⾼，因⽽，在电⽹中通常⽤来携带基本符合或中间负荷。
应急负荷和尖峰负荷则宜⽤简单循环的燃⽓轮机来承担（简单循环的燃⽓轮机效率低，成本过⼤，应尽量避免）。
⼆.启动过程中点⽕和升速遇到的问题燃⽓轮机及其联合循环的启动成功率在很⼤程度上取决于燃⽓轮机能否正常地启动点⽕和升速。
1.点⽕失败的原因是多⽅⾯的，⼤体上说，有以下⼏个⽅⾯：1)燃油压⼒过低⽽引起的点⽕失败。
对于9E机组来说，造成燃油压⼒不⾜的原因可能是：a.电磁离合器的线圈的绝缘降低或匝数短路⽽⽆法传动主燃油泵；b.燃油流量分配器内因残存粘度较⾼的原油等原因，致使启动时燃油流量分配器的转速增升达不到点⽕要求的额定值；c.燃油调压阀故障，致使燃油压⼒过低。
燃气蒸汽联合循环
单轴方案应用：单轴方案广泛应用于工业、商业、住宅 等领域，具有广泛的应用前景。
双轴方案
01
双轴方案简介：燃 气蒸汽联合循环的 双轴方案是一种常 见的燃气蒸汽联合 循环方案，由两个 轴组成，一个轴用 于驱动燃气轮机， 另一个轴用于驱动
04
优点：三轴方案具有较高的发电效率和灵活性，可以在不同负荷下实现高效发电，满足电力系 统的需求。
电力行业
燃气蒸汽联合循环 发电：利用天然气 和蒸汽进行发电， 提高发电效率
热电联产：将燃气 蒸汽联合循环发电 与供热相结合，提 高能源利用效率
调峰发电：燃气蒸 汽联合循环发电具 有快速启停和调峰 能力，可满足电网 负荷波动需求
蒸汽轮机。
02
双轴方案优点：双 轴方案具有较高的 效率和灵活性，可 以适应不同的负荷 需求，并且可以降 低投资成本和运行
成本。
03
双轴方案缺点： 双轴方案的缺点 是结构复杂，维 护成本较高，并 且需要较高的技
方案广泛应用于 电力、石油、化工、 冶金等行业，是一 种高效、节能、环 保的能源利用方案。
减少碳排放：燃 气蒸汽联合循环 发电技术可减少 碳排放，降低环 境污染
提高能源效率： 燃气蒸汽联合循 环发电技术可提 高能源利用效率， 降低能源消耗
减少废气排放： 燃气蒸汽联合循 环发电技术可减 少废气排放，降 低环境污染
降低噪音污染： 燃气蒸汽联合循 环发电技术可降 低噪音污染，提 高环境质量
技术进步
分布式能源：燃气 蒸汽联合循环发电 可作为分布式能源， 满足局部地区的电 力需求
工业领域
01
发电厂：燃气蒸汽联合循环发电，提高发电效率
燃气 蒸汽联合循环原理简介
添加 标题
其工作原理是：燃料在压气机中压缩后，在 燃烧室中燃烧，产生高温高压气体，推动涡 轮旋转，从而带动发电机或机械装置转动
添加 标题
燃气轮机具有效率高、功率密度大、启动快、 可靠性高等优点
添加 标题
在联合循环中，燃气轮机可以与蒸汽轮机、 余热回收等设备配合使用，进一步提高能源 利用效率
燃气轮机的工作流程
蒸汽流出汽轮机 后，通过冷凝器 冷凝成水
凝结水通过凝结 水泵送回锅炉重 新加热成蒸汽
蒸汽轮机的特点
高温高压：蒸汽轮机在高温高压 的环境下工作，能够有效地利用 热能转换为机械能。
维护简便：蒸汽轮机的结构相对 简单，维护起来比较方便，能够 降低运营成本。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
高效可靠：蒸汽轮机具有高效可 靠的工作特点，能够提供稳定的 动力输出，适用于各种工业应用 场景。
联合循环的应用范围很广，包括电力、化工、船舶、航天等领域，是现代能源工业的重要组成部 分。
联合循环的组成
燃气轮机：将燃气的热能 转化为机械能
余热锅炉：回收燃气轮机 的余热，产生蒸汽
蒸汽轮机：将蒸汽的热能 转化为机械能
凝汽器：将蒸汽冷凝成水， 回收利用
联合循环的工作流程
燃气轮机工作： 燃烧天然气产生 高温高压气体， 推动涡轮机旋转， 产生电力和热能
联合循环技术的发
06
展趋势与挑战
联合循环技术的发展趋势
技术进步：随着科技的不断进步，联合循环技术将不断优化，提高能源利用效率和减少环境污 染。
多元化能源利用：联合循环技术将不断发展，实现多种能源的联合利用，提高能源的多样性和 可靠性。
智能化控制：联合循环技术将与智能化技术相结合，实现智能化控制和优化管理，提高能源利 用效率和生产效率。
燃气轮机及其联合循环发电技术介绍
9E级燃气轮机主要技术条件
GE PG9171E 燃机标准热耗，kJ/kWh 10641 西门子 SGT5-2000E 10314 三菱 M701DA 11314
燃机标准出力，MW
压气机级数及压比 透平级数 单循环发电效率，% ISO工况排气流量，kg/s 排烟温度，℃ 排气方向
126.75
17级 压比12.75 3 31.17 417.8 543 侧向排气
• • • •
燃机订货四工况 1.ISO工况：标况 2.性能考核工况（年均工况） 3.夏季工况：考核最小出力 4.冬季工况：选电机。
名词定义
• 简单循环：依次由压缩、燃烧、膨胀过程组成的热力 循环； • 联合循环：燃气轮机循环与蒸汽或其他流体的朗肯循 环相联合的热力循环； • 燃料比能(热值) ：总比能是单位质量的燃料燃烧时所 释放的总热量，用kJ/kg表示，净比能是总比能减去燃 烧过程中水分蒸发所吸收的热量，也用kJ/kg表示； • 热耗率：每单位时间消耗的净燃料能量与输出的净功 率的比值，单位是kJ/kWh；
mmH2O 88.9 mmH2O 127 mbar 1014 100%CH4
负荷比例
-
-
√
√
√
-
注：“√”表示有相应的修正曲线，“-”表示不适用，该表及以下性能曲 线均是以GE 9171E型燃机为例。
主要性能修正曲线（环境温度-出力）
主要性能修正曲线（环境温度-热耗率）
主要性能修正曲线（环境湿度-出力）
二、燃气轮机组成及原理
燃气轮机组成
• 1－压气机 2－燃烧室 3－透平 4－轴承 5－发电机
燃机组成
• 燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平组成。压气机有轴 流式和离心式两种，轴流式压气机效率较高，适用于大流 量的场合。在小流量时，轴流式压气机因后面几级叶片很 短，效率低于离心式。功率为数兆瓦的燃气轮机中，有些 压气机采用轴流式加一个离心式作末级，在达到较高效率 的同时又缩短了轴向长度。 • 附属系统和设备，包括：启动装置、燃料系统、润滑油系 统、进气系统、排气系统等。 • 燃气轮机的主要优点是小而轻。单位功率的质量，重型燃 气轮机一般为2～5千克/千瓦，而航机一般低于0.2千克/千 瓦。
燃气轮机蒸汽轮机联合循环
联合循环的原理
01
02
03
燃气轮机
利用燃料燃烧产生的高温 高压气体驱动涡轮旋转， 将热能转化为机械能。
余热锅炉
燃气轮机排出的高温气体 通过余热锅炉，将热量传 递给水，使水蒸发成蒸汽。
蒸汽轮机
蒸汽轮机利用高温高压蒸 汽驱动涡轮旋转，将热能 转化为机械能。
联合循环的优势
高效节能
联合循环充分利用燃气轮 机和蒸汽轮机的效率，提 高整体能源利用率。
环保减排
燃气轮机燃烧效率高，排 放污染物少，有利于环保。
灵活多变
联合循环可以根据需求调 整燃气轮机和蒸汽轮机的 运行状态，实现灵活的能 源输出。
02
燃气轮机的工作原理
燃气轮机的结构
压气机
用于吸入空气并压缩，为燃气 轮机提供必要的空气流量。
燃烧室
将燃料与压缩空气混合并燃烧 ，产生高温高压燃气。
涡轮机
影响因素
影响联合循环效率的因素包括燃气轮机和蒸汽轮机的设计、制造工 艺、运行工况等。
优化措施
通过改进设备设计、提高制造工艺和优化运行工况，可以提高联合 循环的效率。
联合循环的性能分析
性能指标
联合循环的性能指标包括功率、热效率和可靠性等。
性能测试
通过实验测试和模拟分析，可以对联合循环的性能进 行评估和比较。
燃气在涡轮机中膨胀并推动涡 轮叶片旋转，从而驱动压气机 和发电机。
排放系统
将燃烧后的废气排出。
燃气轮机的工作流程
吸气
压气机吸入空气并进行压缩。
燃烧
燃料与压缩空气在燃烧室内混合并燃烧，产生高温高压燃气。
做功
燃气在涡轮机中膨胀并推动涡轮叶片旋转，从而驱动压气机和发电机。
联合循环发电简介
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[摘 要] 以埕岛电厂为例，简要介绍联合循环发电厂几种主要设备及其各自的特点。
[关键词] 联合循环 燃气轮机 余热锅妒 简介1 引言联合循环发电：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。
联合循环用燃气轮机的发展
联合循环用燃气轮机的发展联合循环发电是一种将燃气轮机与蒸汽轮机结合在一起的发电方式。
其原理是将燃气轮机排出的废热通过热交换器加热冷却水，使其变成蒸汽，再通过蒸汽轮机发电。
联合循环利用了燃气轮机高效排出的废热，提高了发电效率，降低了燃料消耗，减少了对环境的影响。
联合循环用燃气轮机的发展可以追溯到20世纪60年代，当时燃气轮机开始应用于舰船和我们的发展，但是由于技术限制，联合循环的效率并不高。
然而，随着技术的不断革新和发展，联合循环用燃气轮机的效率得到了显著提高，成为一种广泛应用的发电方式。
首先，燃气轮机的技术不断进步，使其具有更高的效率和更低的排放。
燃气轮机作为燃烧式发电机，其排放比传统的蒸汽轮机更低，因为其燃烧过程中没有涉及锅炉等设备。
随着燃气轮机燃烧技术的改进，其排放量减少了很多，同时效率也得到了显著提高。
其次，热交换技术的发展使得废热的利用更加高效。
热交换器可以将燃气轮机排出的高温废气通过换热原理将冷却水加热，从而产生高温高压的蒸汽。
而传统的蒸汽轮机只能利用煤炭等固体燃料燃烧产生的废热。
热交换技术的发展使得联合循环的效率得到了显著提高。
再次，燃料的多元化也推动了联合循环用燃气轮机的发展。
传统的燃气轮机使用天然气作为燃料，而随着生物质能源、液化石油气等新型燃料的发展，联合循环用燃气轮机也可以利用这些燃料进行发电。
这不仅提高了燃料的利用率，还减少了对天然气等传统资源的依赖。
最后，环保意识的增强也推动了联合循环用燃气轮机的发展。
联合循环发电方式减少了对环境的影响，特别是通过排放控制和废气治理，可以使燃气轮机排出的废气达到环保标准。
随着人们对环境保护意识的增强，联合循环用燃气轮机逐渐成为一种受欢迎的发电方式。
总之，联合循环用燃气轮机的发展得益于燃气轮机技术的进步、热交换技术的发展、燃料多元化以及环保意识的增强。
随着科技的不断发展和创新，相信联合循环用燃气轮机将在未来得到更广泛的应用，为我们提供更高效、更环保的电力。
燃气轮机及燃气蒸汽联合循环概述106页PPT
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
燃气轮机及燃气蒸汽联合循环概述 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
燃气轮机及联合循环..共52页
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-2 湿空气透平循环
二、性能及特点
程氏循环中的燃气轮机排气余热用水蒸气来 吸收，相比较而言与余热锅炉型联合循环更 接近； HAT循环的燃气轮机排气余热用高压空气和 水蒸气的混合物来吸收，与回热型燃气轮机 循环更接近。
燃气轮机与联合循环 能源与动力学院
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-4 热电（冷）联产的联合循环
二、冷热电联产的联合循环来自第二代能源系统（又称为分布式能源系统）的概念。所谓 “第二代能源系统”是一种按“梯级利用”原则构建的能 源转换和供应体系。 这种系统将由许许多多分布在用户附近甚至直接与建筑物 集成在一起的小型或微型设备、可独立地向用户供应冷、 热、电和生活热水的能源站构成，这些能源站由一个智能 化的调度站通过因特网集中调度和控制。
8-4 热电（冷）联产的联合循环
二、冷热电联产的联合循环
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-4 基于燃料电池的联合循环
一、燃料电池的原理
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-4 基于燃料电池的联合循环
燃气轮机与联合循环 能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-4 基于燃料电池的联合循环
三、基于燃料电池的联合循环发电系统
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-4 基于燃料电池的联合循环
三、基于燃料电池的联合循环发电系统
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-1 程氏循环
二、性能及特点
与余热锅炉型联合循环相比， 该循环的最大特点是省去了对 最高工作温度有极大限制的汽 轮机及系统。 与采用空气回热的燃气轮机循 环相比，该循环的最大特点是， 削弱了对燃气轮机压比的限制。
燃气轮机与联合循环
第八章 其他形式的联合循环简介
8-1 程氏循环
一、热力系统和过程
程氏循环（Cheng Cycle） 又称为双工质燃气轮机循 环或并联型联合循环，由 美籍华人程大酋博士于 1974年提出。
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-1 程氏循环
一、热力系统和过程
过程1-2-3-4表示???过程； 过程4-5可理解为 ??? 过程； 过程5-1可理解为 ??? 过程； 过程14-6表示 ??? 过程； 过程6-7-8-9表示 ??? 过程； 过程9-10可理解为 ??? 过程； 过程10-11表示 ??? 过程； 过程11-12可理解为 ??? 过程； 过程12-13-14可理解为???过程。
其主要缺点是：
第八章 其他形式的联合循环简介
8-1 程氏循环
二、性能及特点
程氏循环非常适合 机车、舰船等对发 动机的机动性、超 载能力有较高要求 的场合，也特别适 合热电联产。
燃气轮机与联合循环 能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-2 湿空气透平循环 一、热力系统和过程
湿空气透平循环简称 HAT循环（Humid Air Turbine 的缩写）， 由日本人Y. Mori教 授于1983年提出。
二、燃料电池的类型及特点
燃料电池根据使用的电解质不同可分为碱性型燃料 电池（alkaline fuel cell, AFC）、固体高分子 型燃料电池（polymer electrolyte fuel cell, PEFC）、磷酸型燃料电池（phosphoric acid fuel Cell, PAFC）、熔融碳酸盐型燃料电池（molten carbonate fuel cell, MCFC）、固体氧化物型燃 料电池（solid oxide fuel cen , SOFC）五种类 型。
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-1 程氏循环
二、性能及特点
程氏循环的主要优点是：
不需要尺寸庞大的汽轮机、凝汽器 及其辅助设备，投资少而且压比高、 效率高、比功大； NOx 排放量低； 余热锅炉的换热效果好，效率高。 工作中有大量蒸汽排向大气，所以 需要补水。
燃气轮机与联合循环 能源与动力学院
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-4 热电（冷）联产的联合循环
二、冷热电联产的联合循环
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-4 热电（冷）联产的联合循环
二、冷热电联产的联合循环
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
第八章 其他形式的联合循环简介
8-2 湿空气透平循环
二、性能及特点
从本质上看，HAT循环也是一种双 工质并联型燃气轮机循环。 不需要尺寸庞大的汽轮机、凝汽 器及其辅助设备，设备投资低； 压比高、效率高、比功大；燃烧 室中的火焰温度低， NOx 排放量 低， 同时也存在着水资源浪费的缺点。
第八章 其他形式的联合循环简介
8-4 热电（冷）联产的联合循环
一、热电联产的联合循环
联合循环，可以分为三种类型： ① 同时供应电力和蒸汽的 联合循环； ② 同时供应电力和热水的联合循环； ③ 同时 供应电力、蒸汽和热水的联合循环。 按照所采用的设备组合方式则可以分为四种类型： ① 燃气 轮机＋余热锅炉＋背压式汽轮机； ② 燃气轮机＋余热锅炉 ＋抽汽凝汽式汽轮机； ③ 燃气轮机＋余热锅炉＋抽汽背压 式汽轮机； ④ 燃气轮机＋余热锅炉。