大型天然气联合循环发电技术
燃气蒸汽联合循环发电厂介绍(1)
燃气蒸汽联合循环发电厂介绍(1)燃气蒸汽联合循环发电厂介绍随着我国经济的快速发展，电力的需求越来越大。
因此，燃气蒸汽联合循环发电厂被广泛应用于许多领域，成为我国电力领域中必不可少的一部分。
一、概述燃气蒸汽联合循环发电厂是一种高效、低排放、多功率级别的燃气发电装置，由燃气轮机和蒸汽轮机组成，通过循环利用余热将燃气轮机功率余热回收，并将余热引入蒸汽轮机，从而提高发电系统的效率，提供多种功率级别的电。
它是一种绿色、环保的能源利用方式。
二、优点燃气蒸汽联合循环发电厂的优点非常明显。
首先，它采用的是燃气发电技术，具有清洁、高效等方面的优势，可以有效地提高能源利用效率，降低环境污染。
其次，它采取联合循环的技术，将燃气轮机的余热回收并转化为蒸汽，从而提高了发电效率，同时还可以提供多种功率级别的电。
再者，它具有快速启动、灵活运行、自动控制、低噪音等特点，使得它成为一种非常优秀的发电方式。
三、组成燃气蒸汽联合循环发电厂主要由以下组成部分构成：1.燃气轮机发电部分：由燃气轮机、发电机和辅助设备组成，主要负责电能的转换。
2.蒸汽轮机发电部分：由蒸汽轮机、发电机和辅助设备组成，主要通过余热循环，将燃气轮机的余热转换成蒸汽轮机的动力。
3.废气处理系统：负责燃气轮机产生的废气处理并进一步净化。
4.电气自动化系统：负责对燃气轮机和蒸汽轮机的运行状态进行监控、控制。
四、应用燃气蒸汽联合循环发电厂在现今的电力行业中应用领域非常广泛。
由于它的节能、环保、高效等特点，通常被用于以下三个领域：1.固定型电站：固定电站可以直接将发电机输出的电流接入电网。
它通常利用天然气、工业废气等作为燃料，可以为城市、大型企业等供应稳定的电力。
2.分布式电源：分布式电源通常针对于中小企业、农村地区等。
它通常利用当地的天然气等做为燃料，发电量较小，产生的电能主要供应当地的电网。
3.备用电源：备用电源通常用于关键的设施设备，例如高速公路、机场、医疗机构等。
燃气轮机技术简介以及9FA重型燃气轮机设备介绍(终版)
润滑油系统
CO2储罐 CO2排放控制盘 CO2分配管道 危险区域封闭空间 手动消防设备 多区域水消防系统
消防系统
温感探测器 烟感探测器
声光报警设备
消防控制系统
谢谢大家！
Q&A？
152为国内首台联合循环供热抽气汽轮 机
汽轮机为三压、再热、抽汽、背压、 SSS离合器，凝汽式 发电机则采用空冷发电机
汽轮机为三压、再热、抽汽、背压、 SSS离合器，凝汽式 发电机则采用空冷发电机
单轴联合循环机组外形图
第三部分 9FA重型燃机主设备介绍
压气机部分
燃烧室部分
透平部分
进气缸
燃气轮机结构示意
负载
空气通过压气机，被压缩成一定的压力，然后在燃烧室中加入燃 料燃烧就产生高温的燃气，再经过透平膨胀做工。由于高温燃气 膨胀所做的功大于压缩空气所需的功，于是就产生了有效功，即 透平的膨胀功扣除带动压气机所消耗的功（透平与压气机同轴）， 该净功率输出带动负载或发电机产生电。 由于透平的排气仍然具有较高温度，通常采用回热循环或余热锅 炉进行能量的阶梯利用，从而大幅度提高了联合循环的效率和出 力。
燃机 9FA 9FA 9FA 9FA
9FB
9FA 6FA
汽轮机 D10/158
发电机 390H
159
324
152
QFSN-300-2
324
QFKN-310-2
QFKN-150-2
324LU QF-135-2
备注
158为改进后的D10，提高了产品各项 性能。
漕泾采用进口汽轮机159为单抽凝气轴 向排气机组
性能参数（2003年） 255.6 MW 9,757 kJ/kWh 16.5 641 kg/sec 1327℃ 602℃ 390.8MW 6,350 kJ/kWh
燃气蒸汽联合发电的原理
燃气蒸汽联合发电的原理燃气蒸汽联合发电（Combined Cycle Gas Turbine, CCGT）是一种高效的发电技术，其原理是利用燃气轮机和蒸汽轮机两种不同的动力装置相结合，能够提高热能利用率和发电效率。
燃气蒸汽联合发电系统由燃气轮机、废热锅炉、蒸汽轮机和发电机组成。
首先，天然气等燃料在燃气轮机中燃烧，产生高温高压的燃烧气体。
该燃气经过燃气轮机叶片，使叶片旋转，驱动轴上的发电机产生电能。
在燃气轮机的运行过程中，产生的高温燃气被导入废热锅炉。
废热锅炉是一个热交换器，它利用燃气轮机产生的高温烟气来加热水，生成高温高压的蒸汽。
这些蒸汽经过管道输送到蒸汽轮机，进一步驱动轴上的发电机产生电能。
与燃气轮机相比，蒸汽轮机的工作介质是蒸汽，其工作原理类似于传统的火力发电厂。
在蒸汽轮机中，高压蒸汽通过一系列的活动叶片，使轮转叶片旋转。
这种旋转转动的动能被传递到轴上的发电机，产生电能。
在高压蒸汽释放了其能量后，变得低温低压，通过凝汽器冷凝成水，并返回到废热锅炉中重新加热。
整个燃气蒸汽联合发电过程中，燃气轮机和蒸汽轮机互为补充，形成了一个闭合循环系统。
废热锅炉的加热过程可以充分利用燃气轮机发电时产生的高温废气，使系统的热能利用率得到提高。
与传统的火力发电厂相比，燃气蒸汽联合发电系统的发电效率更高。
燃气蒸汽联合发电技术的高效性还体现在其能够减少温室气体的排放。
由于燃气轮机的高效性，每单位发电所需的燃料量要比传统的火力发电厂少，从而减少了燃烧产生的二氧化碳的排放。
此外，燃气蒸汽联合发电系统还可以通过蒸汽轮机的余热进行加热，提高能源利用效率。
总之，燃气蒸汽联合发电通过燃气轮机和蒸汽轮机的联合运行，利用燃气轮机的高温废气加热水生成蒸汽，进而驱动蒸汽轮机产生电能。
该技术具有高效、环保的特点，已广泛应用于电力行业，为能源转型和可持续发展做出了贡献。
燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用
燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用随着全球能源消耗的快速增长，环境问题日益突出，人们开始探索一些新的可持续发展的能源产业，燃气轮机联合循环发电系统便是其中之一。
一、燃气轮机联合循环发电系统的概念燃气轮机联合循环发电系统是一种利用天然气、石油等热源，通过燃气轮机和蒸汽轮机组成的联合循环发电系统。
由于燃气轮机和蒸汽轮机具有不同的工作原理和工作环境，采用联合循环发电系统能够大大地提高发电效率，降低空气污染排放量。
二、燃气轮机联合循环发电系统的工作原理燃气轮机联合循环发电系统的工作原理如下：首先天然气燃烧，推动燃气轮机转动，燃气轮机输出的高温高压的燃气，通过回收燃气轮机排放的余热，进而提高燃气轮机的发电效率。
然后，余热被用于蒸汽轮机进行发电，通过这样的方式，联合循环系统的发电效率得到了大幅度的提高。
三、燃气轮机联合循环发电系统的优势1、高效节能。
燃气轮机在燃烧天然气时利用了高温高压的热能，通过余热回收再利用，提高了发电效率，达到了降低热耗、降低一次能源消耗的目的。
2、环保节能。
燃气轮机联合循环发电系统排放的污染物，不仅热效率高，而且环保效益明显，很大程度上抑制了煤和油燃烧所产生的有害物质和未经处理的尾气的排放。
3、青色经济。
由于燃气轮机联合循环发电系统的管路简单、可靠性高、维护方便，以及减少环境污染等优势，使得其运行成本相对于传统能源更低。
4、可持续发展。
燃气轮机联合循环发电系统是使得能源传输更为远洋或远距离，为能源合理调配创造了条件，而且可持续发展，不会对环境造成任何污染和危害。
四、燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用可以说是一个全面提升。
由于其高效环保的特点，越来越多的国家对其使用进行了鼓励，优惠政策也相应推出。
1、国内应用情况我国燃气轮机联合循环发电系统正逐渐得到应用。
截至2021年，中国已经在全国广泛普及燃气轮机联合循环发电系统，并且正在逐渐推广到城市生活区、化工生产企业、医院、酒店等领域，取得明显的节能效果。
200MW级燃气—蒸汽联合循环机组供热能力最大化的应用研究
６・
科 技论 坛
２ ０ ０ ＭＷ 级燃气一 蒸汽联合循 环机组供热 能力 最 大化 的应பைடு நூலகம்研究
张 俊 文
（ 北京京能未来燃气热电有限公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 分析 了 ２ ０ ０ ＭＷ 级 燃 气— — 蒸汽 联 合 循 环 发 电机 组 综合 采 用 ３ Ｓ离合 器 背 压供 热技 术 和 旁路 供 热 网技 术 ， 解 决 了机 组 冷 源损 失的问题 ， 提 高机 组 供 热 能 力 ， 增 加 了机 组 的 效 率 。 关键词 ： 联合循环 ； ３ Ｓ离合 器 ； 旁路 供 热
供热的稳定性和安全 睦， 同时提高机组供热的热电比， 进而明显提高机 通过 ３ ｓ 离合器与高压缸脱开， 低压缸解列， 汽轮机背压运行 ， 增加了机 组效 率 。 组的供热能力。背压工况时， 机组电负荷为 ２ １ ０ ． ３ ＭＷ， 机组供热能力为 １ 采用 ３ Ｓ离合 器技 术 ２ ０ ８ Ｍ Ｗ， 汽轮机最大排汽量为 ２ ８ ３ ． ２ ５ ｔ ／ ｈ ， 机组效率为 ８ ５ ． ７ ９ ２ ％。 传统燃气——蒸汽联合循环机组为了保证机组的安全运行 ，在机 通过汽轮机三种运行工况分析 ， 机组冬季背压运行时， 大大减少了 组抽汽供热期间必须保证汽轮机低压转子冷却 的最小流量 ，即保证低 机组的冷源损失提 高了能源利用效率提 高机组经济性 。 背压工况比最 压缸的最小通流量 ， 也就是低压缸的最小凝汽量 ， 这部分凝汽量 的热量 大抽汽工况增加供热量 ４ ５ ． ８ ％，提高机组效率 １ ５ ． ６ ％。机组热耗降低 经过循环水冷却 ， 最后通过冷却塔排放掉 ， 致使机组的供热能力和机组 ９ ３ ２ ． ６ ５ ｋ Ｊ ／ ｋ ｗ ｈ ， 机组气耗降低 ０ ． ０ ２ ７ １ Ｎ ｍ ３ ／ ｋ ｗ ｈ ， 具有极高的经济效益。 效率降低。 ２ 采用 旁路供 热 网 系统 在２ ０ ０ ＭＷ 级燃气——蒸汽联合循环机组汽轮机的高压缸和低压 西 门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气—蒸汽联合循环机组配置 １ ０ ０ ％容量 的高 、 缸之间加装 ３ Ｓ 离合器后 ， 汽轮机低压缸可以解列， 退出运行 ， 关闭在汽 低压旁路 ， 并在传统机组汽轮机旁路的基础上 ， 在汽轮机高 、 低旁上各 机高中压缸和低压缸之间联通管上的截止阀和调节阀 ， 低压缸不进汽 ， 增加一根管道 ， 分别连接到热网抽汽管道上 ， 在旁路至凝汽器和热网抽 减少了机组的冷源损失 ， 提高了机组的供热能力， 提高 了机组的效率。 汽管道支路 匕 加装一蝶阀，可以方便地把余热锅炉产生的蒸汽全部通 以西门子 ２ ０ ０ ＭＷ级 “ 一拖一”双轴燃气—蒸汽联合循环机组为 过旁路进 人 凝汽器或热 网加热器。在汽轮机退出运行时， 把余热锅炉产 例， 与西门子 Ｅ型燃气轮机配套的汽轮机额定功率 ８ １ ＭＷ， 次高压 、 双 生的蒸汽全部切换到热 网加热器里 ， 实现机组供热能力最大化 。 缸、 双压 、 无再热 、 下排汽、 抽汽背压式汽轮机 ， 由高压缸和低压缸组成 ， 西 门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气＿蒸汽联合循环机组配置汽轮机旁路供 热 。 汽轮机采用分缸布置 ， 在汽轮机高、 低压缸转子之间采用 ３ ｓ 离合器连 网系统 的系 统 图如 图 ２ 接， 可 以通 过 ３ Ｓ离合 器使 汽轮 机背 压 运行 ， 低 压缸 解列 ， 不需要 蒸 汽 排 西 门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气——蒸汽联合循环机组采用旁路供热网方 入凝汽器进行冷却 ， 没有凝汽损失 ， 汽轮机排气全部用于加热热网加热 式 ， 在遇到极端天气的情况下， 汽轮机背压运行的供热量也满足不 了用 器。 在机组最大抽汽工况时热负荷不能满足外界对热负荷需求是， 可以 户热负荷时 ， 汽轮机可退出运行 ， 余热锅炉产生的蒸 汽全部通过汽机旁 通过 ３ ｓ 离合器解锁使机组背压运行提高供热能力 ， 满足用户的用热安 路供给热 网加热器 ， 实现机组供热能力最大化 ， 达到 ２ ８ ３ ． ４ ＭＷ， 保证 了 全。 用户的用热安全 ， 具有极佳的社会效益 。 西门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气——蒸汽联合循环机组的汽轮机带 ３ Ｓ 离 ３ 结论 百 ｙ ｘ 丽 ￣ ｉ ｔ ： ｌ 的系统图如图 １ 。 西 门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气 —蒸 汽联合循环机组汽轮机在高压缸 和 汽轮机由抽凝工况转为背压工况操作简便 、 切换过程安全可靠 ， 首 低压缸之间加装 ３ ｓ 离合器， 可以使机组汽轮机背压运行 ， 大大减少了 先通过油压控制信号 ， 使３ ｓ 联轴器解锁， 低压启动阀打开， 低压抽汽调 机组的冷源损失提 高了能源利用效率， 提高机组经济Ｉ 生。 整碟阀逐步关闭 ， 减少低压缸负荷。低压抽汽碟阀完全关闭后， 由低压 机组设置汽轮机旁路供热网系统 ，极大地提高了机组对外供热能 启动阀控制低压缸转速 ， 使３ ｓ联轴器逐步脱开， 低压启动阀控制低压 力 ， 在极端天气的情况下 ， 实现机组供热能力最大化 ， 在汽轮机故障的 保证机组供热的稳定性 ， 提高了机组对热负荷的适应能力。 转速降至预先设定的较低的转速 ， 低压主汽门关断 ， 低压启动阀随后关 情况下 ， 断， 低 压缸 完 全解列 。 参考 文献 １ １ 焦树 建 燃 气一 蒸汽联 合循环 ［ Ｍ 】 ． 北京： 机 械工 业 出版 社 ， ２ ０ ０ ０ ． 西门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气——蒸汽联合循环机组汽轮机加装 ３ Ｓ离 『 合器后 ， 汽轮机有纯凝 、 抽凝和背压三种运行方式效率比较： 『 ２ １ 赵玺灵等． 增大燃气热电联产供热能力的方式研 究— —应用 ３ Ｓ离合 暖 通空调 在非采暖工况时，将低压缸通过 ３ ｓ 离合器与高压缸轴端连接 ， 全 背压供 热 与应 用基 于吸 收式换 热 的 集 中供 热技 术 的 比较 田． 部开启高压缸排汽蝶阀， 汽轮机纯凝运行 。机组电负荷 ２ ４ ９ ． ６ Ｍ Ｗ， 高压 Ｈ Ｖ ＆ Ａ Ｃ ， ２ ０ １ ４ ， ４ ４ （ １ ） ． ［ ３ １ 董奎 ， 艾松 ． 先进 型 Ｆ级 燃 气一 蒸汽联 合 循 环供 热 工程 应 用【 Ｊ ｊ ． 热 力 主汽流量 ２ ２ ６ ． ８ ｔ ／ ｈ ， 低压主汽流量 ５ ７ ． ２ ｔ ／ ｈ ， 机组效率 ５ １ ． ７ ％。 在供热工况时 ，在汽轮机最大抽汽量 １ ８ ３ ． ５ ｔ ／ ｈ 可满足供热负荷需 透平 ， ２ ０ １ ３ ， ４ ２ （ １ ２ ） ．
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。
天然气发电
由于燃气轮机有一系列优点，它已在工业用的热电联供系统 中获得广泛应用。
二、天然气在热电联供系统中的应用
（4）热电联供系统的应用 热电联供装臵一般是用户自备自用的独立分散的供电和供热 系统。它的发电能力在一定范围可灵活调节，不受电网负荷的
干扰，也几乎没有线路损耗。
以天然气为材料的热电联供装臵更有其突出的优点，如：无 需燃料储存和预处理设施、设备简单且容易操作、对环境污染
天然气发电技术
一、天然气发电技术概述 二、天然气在热电联供系统中的应用 三、天然气联合循环发电系统 四、天然气发电技术发展动向
四、天然气发电技术发展动向
热电联供和联合循环发电系统的开发成功，为天然气在发电 技术上的应用展现了广阔的应用前景。总体而言，实现天然气 发电技术进步的核心问题是提高燃气轮机的技术水平，这也是
三、天然气联合循环发电系统
（1）天然气联合循环发电系统概述
天然气联合循环发电系统主要由燃气轮机、蒸汽轮机和发电
机等设备组成。天然气燃烧生成的高温烟气在燃气轮机做功并 发电后，排出的烟气在余热锅炉中产生蒸汽，蒸汽进入蒸汽轮
机再做功并发出电力。
联合循环发电系统将燃气轮机和锅炉-蒸汽轮机在不同温度 区间运行的热力循环组合在一起，其热效率可达到50%以上。 近20年联合循环发电系统迅速发展。
③ 通过与高、中、低三个级别的余热锅炉和蒸汽轮机配套 组成的GUD型联合循环发电机组，使净发电效率提高到57%。
图3
带天然气预热的组合式三级压力蒸汽再热型联合循环发电装置
三、天然气联合循环发电系统
（3）天然气联合循环发电装臵的技术特点
天然气联合循环发电装臵的技术特点可归纳为：
① 天然气联合循环发电比燃煤蒸汽循环效率高。 ② 天然气联合循环发电电站的投资较低。 ③ 天然气联合循环发电电站的建设周期短。 ④ 天然气联合循环发电的CO2排放量少，对环境的污染小。
燃气-蒸汽联合循环机组详介
混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入燃 气透平中膨胀作功，推动透平叶轮带着压 气机叶轮一起旋转 加热后的高温燃气的作功能力显著提高， 因而燃气透平在带动压气机的同时，尚有 余功作为燃气轮机的输出机械功。 燃气轮机由静止起动时，需用启动设备， 待加速到能独立运行后，起动机才脱开。
单轴布置系统流程示意图 二
多台机组可并排布置，安装在同一个厂房内，下 图是三个机组的电厂布置图
下图是一副详细的单轴系统设备结构图 。
单轴联合循环机组的轴承和离合器布置
燃气轮机
发电机
励磁
离合器 汽轮机
轴颈轴承 轴颈推力联合轴承
轴颈轴承
优化后的热膨胀（大约值）
20 mm
0
(0.8 in)
单轴联合循环电厂
汽水流程
• 低压部分由凝结水加热器、低压汽包、低压蒸 发器、低压过热器组成。通过凝结水加热器出 来的水进入低压汽包，在低压蒸发器内加热成 饱和蒸汽上升到低压汽包。从低压汽包输出的 饱和蒸汽通过低压过热器加热，进入低压缸， 用来驱动低压蒸汽轮机旋转做功。
中压部分由中压省煤器、中压汽包、中压 蒸发器、中压过热器、再热器组成。通过 凝结水加热器出来的水由中压给水泵注入 中压省煤器继续加热，然后进入中压汽包 ，在中压蒸发器内加热成饱和蒸汽上升到 中压汽包。从中压汽包输出的饱和蒸汽通 过中压过热器加热，然后再与高压汽轮机 排出来的蒸汽混合，一同经过再热器加热 ，产生中压再热蒸汽，用来驱动中压蒸汽 轮机旋转做功。
4、设备配置和布局简单。
燃气-蒸汽联合循环特点
5、占地少 6、耗水量少 7、建设周期短 8、负荷受环境温度的影响
燃气-蒸汽联合循环机组 详介
燃气—蒸汽联合循环发电系统的流程
6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程
6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程在当今的能源产业中，天然气-蒸汽联合循环机组已经成为了一种重要的发电方式。
其具有高效、清洁和灵活性强的特点，因此受到了越来越多发电厂的青睐。
而对于这种机组的集控运行规程，也是至关重要的。
在本文中，将介绍6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程的深度和广度，以及对其它领域的有价值的探讨，帮助读者更深入地理解该主题。
1. 介绍在第一节中，我们将先从6fa天然气-蒸汽联合循环机组的基本概念和工作原理开始介绍。
天然气-蒸汽联合循环机组是一种利用天然气燃烧产生的热能，经过燃气轮机转换成机械能，再通过余热锅炉产生的高温高压蒸汽推动汽轮机发电的系统。
其具有高效、灵活性好等特点，成为了现代发电行业的主要选择之一。
2. 集控运行规程的基本要求在第二节中，我们将从6fa天然气-蒸汽联合循环机组的集控运行规程的基本要求开始介绍。
集控运行规程是为了保证机组安全、稳定、高效运行而制定的一系列程序和规定。
其中包括了机组启动、停车、并网、超负荷运行等各种情况下的操作步骤和注意事项。
3. 6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程的管理在第三节中，我们将从集控运行规程的管理方面进行介绍。
良好的规程管理对于6fa天然气-蒸汽联合循环机组的运行是至关重要的。
这包括了规程的制定、修订、培训、执行等各个环节。
只有通过严格的管理，才能保证规程的实施和执行。
4. 6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程的不断优化在第四节中，我们将从规程的优化方面进行探讨。
随着技术的不断进步和经验的积累，集控运行规程也需要不断地进行优化。
这包括了根据实际运行情况对规程进行修订，引入新的技术手段和管理方法，以及不断完善规程的各个环节。
5. 个人观点和总结在最后一节中，我们将共享一些个人对6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程的看法和总结。
在个人观点中，可以结合自身经验和对这个主题的深刻理解，谈谈对规程的管理和优化等方面的看法。
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
燃机蒸汽联合循环发电原理
燃机蒸汽联合循环发电原理燃机蒸汽联合循环发电原理，听起来是不是有点复杂？别担心，我这就带你简单聊聊这个话题，让你轻松掌握这个看似高大上的技术。
1. 联合循环的基本概念1.1 什么是联合循环？联合循环发电，顾名思义，就是把燃气轮机和蒸汽轮机结合在一起，形成一种超高效的发电方式。
简单来说，它就像一个“组合拳”，先用燃气轮机发电，再把废气的热量利用起来，驱动蒸汽轮机继续发电。
这可是省钱又环保的好办法哦。
1.2 工作原理那么，具体怎么运作的呢？首先，燃气轮机把天然气燃烧后产生的高温高压气体送进涡轮，推动涡轮转动，从而发电。
接着，这些气体并不是就此“打发掉”，而是继续利用这些热量，先把热能转化成蒸汽，再推动蒸汽轮机，继续发电。
这样一来，能效可就提升不少，简直是“锦上添花”！2. 联合循环的优势2.1 效率高，环保又经济说到好处，那就多了去了。
联合循环发电的效率通常能达到60%以上，甚至更高。
这比传统的单一燃气或蒸汽发电要高出很多，真是让人眼前一亮。
而且，由于它的排放相对较低，真是环保小能手，给大自然减负。
2.2 灵活性强这套系统也很灵活，能够根据需求调整发电量。
你想想，有时候用电高峰来临，联合循环可以迅速响应，提供足够的电力支持。
而在用电低谷时，发电量也能相应降低，简直是个“聪明”的发电方案。
3. 应用领域3.1 在哪儿能见到它？现在，联合循环发电已经在全球范围内得到广泛应用，特别是在一些大型发电厂和工业园区，都是它的“主场”。
无论是城市供电，还是工业生产，联合循环都在发挥着不可或缺的作用，俨然成为现代能源利用的“超级明星”。
3.2 未来的发展趋势未来，随着科技的发展，联合循环技术也会不断进步，比如结合可再生能源、提高热效率等。
总之，这个技术的未来充满希望，真是让人期待。
总的来说，燃机蒸汽联合循环发电原理听上去复杂，其实它就是利用现代科技，把传统发电方式的优点结合起来，让我们用得更省心、更环保。
希望通过我的介绍，你对这个话题有了更清晰的认识，不再是“高冷”的技术，而是贴近生活的能源解决方案！。
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—蒸汽联合循环发电（CCPP）技术介绍
燃气—蒸汽联合循环发电（CCPP）技术介绍摘要：随着武钢“十一五”计划的全面完成，青山本部的1800万吨产能的形成，整个煤气的发生量也创下历史新高。
然而，随着近年来能源的日趋紧张，节能环保要求的不断提高，国内外的发电技术突飞猛进，常规的燃煤气锅炉和蒸汽发电技术由于其效率较低、污染物排放等原因，已经逐渐被高效率、低污染、启停快等诸多优点集于一身的燃气蒸汽联合循环发电技术（即CCPP）所替代，并随着不同煤气热值的燃机技术的开发，逐渐在钢铁行业占据了主导地位。
关键字：燃气轮; 发电机; CCPP工艺PP原理介绍燃气-蒸汽联合循环发电技术（CCPP）就是利用燃气轮机做功后的高温排气在余热锅炉中产生蒸汽，再送到汽轮机中做功，把燃气循环和蒸汽循环联合在一起的循环，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。
在常规蒸汽发电中，锅炉产生蒸汽用来发电是利用蒸汽朗肯热力循环来作功，作功发电是利用蒸汽的状态变化来完成的。
燃料燃烧产生的高温烟气（1200～1600℃）只用于加热蒸汽（蒸汽一般加热到450～560℃），然后由蒸汽驱动汽轮机来发电。
此时，高温烟气的作功能力（温度差和压力能）（即燃气布雷登热力循环的作功能力）被浪费掉了。
在CCPP装置中，有燃气－蒸汽两个热力循环，即：燃气布雷登热力循环和蒸汽朗肯热力循环。
1～2为空气在压气机中的压缩过程；2～3为空气和燃料在燃烧室内的燃烧过程(工质吸热)；3～4s为燃气在燃气透平中的膨胀做功过程；4s～1为燃气轮机排气放热过程。
a～b为给水在给水泵中压缩过程b～d为给水在锅炉中蒸发、过热过程（工质吸热)；d～e为蒸汽在汽轮机中膨胀做功过程；e～a为蒸汽在凝气凝结放热过程。
2．CCPP主要工艺介绍2.1燃气轮发电机燃气-蒸汽联合循环发电技术（CCPP）其核心设备是燃气轮发电机，自从1939年瑞士BBC公司研制成功世界第一台4MW的工业性燃气轮机以来，世界各国都大力研究和发展燃气轮机发电技术。
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。
燃气蒸汽联合循环发电技术工作原理
燃气蒸汽联合循环发电技术工作原理《燃气蒸汽联合循环发电技术工作原理》最近在研究燃气蒸汽联合循环发电技术，发现了一些有趣的原理，今天就来和大家好好聊聊。
咱们先从生活中的一个现象说起，就好比做一顿丰盛的饭需要不同的厨具配合一样。
燃气蒸汽联合循环发电也是一种配合得相当巧妙的组合式发电过程。
这个技术主要由燃气轮机循环和蒸汽轮机循环两部分组成。
先说说燃气轮机循环这部分。
我们可以把燃气轮机想象成一个超级大风箱，不过它吹出来的不是普通的风，而是高温高压的燃气。
燃烧天然气或者其他可燃气体后，产生的高温高压气体推动燃气轮机的叶片转动，这个过程就像是大风箱快速吹气，使风扇叶片转动起来。
这时候燃气轮机带动发电机发电，不过这时候燃气轮机排出的气体还有不少热量呢，可不能就这么浪费了，这就要说到蒸汽轮机循环了。
燃气轮机排出的高温气体被用来加热水，使水变成蒸汽，就像我们烧水的时候，火让水烧开变成水蒸气。
这些蒸汽就会进入到蒸汽轮机里面，推动蒸汽轮机的叶片转动，再带动一个发电机发电。
这就相当于第一波燃气做功后的余热又被利用起来进行第二波的发电，是不是很巧妙呢？打个比方吧，这就像是接力赛跑。
燃气轮机先跑一程，把自己的能量利用起来发电，然后把剩余的热能交接给蒸汽轮机，蒸汽轮机接着跑这一程，再次发电。
老实说，我一开始也不明白为什么非要这样结合呢？单纯的燃气轮机发电或者蒸汽轮机发电难道不可以吗？后来深入学习才知道，这样联合循环的好处巨大。
在实际应用中，现代的菱重燃机的联合循环发电厂就是很好的例子。
它的发电效率相比于传统的发电方式提高了很多，既节能又环保。
这里有个注意事项哦，整个系统要保证燃气的稳定供应和燃烧的充分性，就像我们开车要保证油充分燃烧一样，这样才能让效率最大化。
从理论上来说，这种联合循环是基于热力学第一定律和第二定律的。
热力学第一定律告诉我们能量是守恒的，所以尽可能地把每个环节的能量都利用起来就变得很有意义。
而热力学第二定律为这种能量的阶梯利用提供了方向指引，也就是从高温热源到低温热源的能量传递思路。
新型燃气轮机再热联合循环发电关键技术分析
新型燃气轮机再热联合循环发电关键技术分析发布时间：2021-06-24T16:57:47.137Z 来源：《中国电业》2021年7期作者：杨士超[导读] 如今，随着我国科学技术的不断进步杨士超哈尔滨电气股份有限公司黑龙江省哈尔滨市 150028摘要：如今，随着我国科学技术的不断进步，我国能源工业也取得了长足发展。
能源的有效和清洁利用是可持续社会和经济发展的重要动力，由于当今能源结构正在发生根本变化，因此高效燃气轮机发电技术的发展具有很高的战略需求。
本文简要介绍了燃气轮机，分析新型燃气轮机再热联合循环发电的特点，并对其新型天然气轮机再热联合循环发电的关键技术进行介绍，以期对相关领域具有借鉴意义。
关键词：新型燃气轮机；再热联合循环发电；关键技术；分析前言：燃气轮机是一种复杂的动力设备，是许多学术理论研究的共同成果，目前，燃气轮机及其联合循环具有排放低，效率高的特点。
基于国家的经济发展战略和国际竞争优势，先进的燃气轮机技术是一个国家经济和技术实力的象征。
由于传统的燃气轮机功率低，在工业过程中，组合发电技术是一种组合发电装置，在该组合发电装置上叠加了来自燃气轮机、蒸汽轮机以及动力传递装置，与常规蒸汽系统相比，具有发电效率高、成本低、性能好等优点。
1燃气轮机联合发电技术的概述和特点1.1概述燃气轮机主要由压缩机、燃烧室和燃气轮机组成。
压缩机从外部空气中吸入空气，然后逐渐冷凝空气，空气温度相应升高，空气被注入燃烧室，涡轮通过负载压缩机和转子，并将气体或液体燃料的化学能转化为电能。
传统燃气轮机进出口的产气量较高，容易造成热能的浪费。
本次设计的蒸汽系统采用再热联合循环方案，三压主要为低压、中压和高压，可提高联合循环的效率。
1.2特点燃气轮机的技术是以燃料为基础，可用的燃料包括天然气、煤气化后合成的可燃气体和一些液体燃料。
随着燃气轮机生产技术的发展，在不影响经济发展的情况下，联合循环的热效率可以达到60%。
当前，单循环燃气轮机的热效率可以达到约40％，当使用大容量，超临界蒸汽轮机单元时，循环的热效率仅增加45％至47.7％。
天然气发电厂 燃气-蒸汽联合循环发电机组
SSS离合器
• A：爪 • B：离合器齿 • C：滑动部件 • D：花键 • E：输入轴 • F：输出环 • G：棘轮齿
SSS离合器---工作原理
• 当输入轴E转动起来，滑块C会随着它转动直到一 个棘轮齿G会接触到输出离合器环（F）上面的爪 （A）的一端来阻止滑块的转动超过输出离合器 环。
燃气-蒸汽联合循环介绍
V94.3A技术特点
主要内容
• 联合循环机组的特点 • 燃气轮机型号 • 燃气电厂的分类和分布 • 西门子燃气轮机的技术特点
燃气蒸汽联合循环生产流程
空 气
燃气轮机
余热锅炉
燃机发电机
蒸汽轮机 蒸
给
燃
汽
水
料
汽机发电机
凝汽器
联合循环机组的特点
• 效率高 • 排放少 • 出力受环境温度影响大 • 可靠性高 • 占地少 • 耗水量少 • 自动化程度高，运行人员少
公司气源管道
燃气电厂的分布--GE
燃气电厂的分布--三菱
燃气电厂的分布--西门子
燃气轮机主要辅助设备及系统
• 燃气轮机
– 压气机 – 燃烧器（室）、 – 透平 – 燃机进气系统 – 冷却和密封系统
燃机罩壳消防系统 燃料模块 燃机控制系统 润滑油、顶轴油系统 燃机液压油系统
• 燃气轮机中压气机的耗功是随环境温度的 升高而增大的，而透平的膨胀功并不随环 境温度升高而增大，所以，环境温度升高 时，燃气轮机的效率必然下降。
联合循环机组的特点——占地少
• 与同容量火电厂相比，联合循环电厂占地 面积只有火电厂的30-40%，建筑面积也只 有火电厂的20%。
联合循环机组的特点——耗水量少
– 轻型：航空改型、小型，一般出力在4万kW以 下。
重型燃气轮机联合循环电厂全厂一体化控制应用
重型燃气轮机联合循环电厂全厂一体化控制应用摘要：联合循环电厂的控制系统可比作电厂大脑，对电厂高效稳定运行起着重要作用。
全厂综合控制并不是一个新概念，而是大型燃煤电厂控制系统设计的标准设计。
本文主要介绍联合循环发电厂的控制系统。
关键词：大型燃气轮机；控制系统；集成应用前言重型燃气轮机联合循环是一种将燃气轮机循环与兰金蒸汽或其他流体循环相结合的热循环。
燃气轮机的密集使用主要是通过燃烧室和燃烧室分支的17层高产量轴流压缩机和进口可转位可调叶片，以及4层涡轮叶片由20节反应器组成。
燃气轮机叶片使用先进的冷却系统。
从气流方向入口看，涡轮叶片顺时针旋转。
气体通过进气过滤器、进气腔和进气气缸进入压缩机。
空气被压缩机压缩到燃烧室。
圆管燃烧使用燃料和压缩空气，并使用干燥、低氮氧化物工艺。
高压下的气体通过涡轮输送到涡轮并转化为机械动能。
一些动能用于驱动压缩机，一些动能用于驱动发电机。
可渗透气体从排气扩散器和轴向排气管的横截面排出，进入热回收蒸汽发生器（HRSG），并通过烟囱排放到大气中。
大型燃气轮机联合循环电厂的综合规模控制采用时序控制逻辑来确定机组主辅设备的运行和运行状况。
随着过程数量的变化，控制逻辑会自动调整。
客观、实时、实时客观地确定机组启停工艺条件、工艺变量和整定参数，增强了机组启停过程的固有安全性。
1大型燃气轮机联合循环概述联合循环发电厂的主要设施包括燃气轮机（GT）、蒸汽轮机（ST）、余热蒸汽发生器（HRSG）、辅助系统（BOP）、电力系统（ELEC）和公共系统（COM）发电厂的联合循环是通过与上述设备配合来实现的。
在联运中，燃气轮机的废气进入余热锅炉，产生的蒸汽进入抽汽轮机或背压式汽轮机，做功，抽汽轮机的抽汽或废气加热。
与传统汽轮机组相比，燃气轮机、余热蒸汽发生器、后端汽轮机组基本相同，但具有以下优点：(1)整个电厂循环效率高，受循环和设备限制，一般难以突破常规电厂纯发电40%左右的热效率。
利用超临界和超临界参数在一定程度上可以提高效率，但提升空间非常有限。
天然气发电科普
天然气发电科普
1. 燃气燃烧与能量转换：
天然气在发电厂内首先经过净化处理，确保不含杂质并达到一定热值。
然后，天然气进入燃气轮机（或内燃机）的燃烧室，在那里与空气混合并点燃，通过高效的燃烧过程将天然气中的化学能转化为高温高压的气体。
2. 燃气轮机做功：
高温高压气体驱动燃气轮机的涡轮叶片旋转，涡轮轴与发电机同轴连接，因此燃气轮机的转动直接带动发电机转子转动，实现了热能向机械能的转化。
3. 简单循环发电：
在简单的天然气发电模式中，燃气轮机产生的机械能直接驱动发电机发电。
这种形式的效率相对较高，但仍有部分能源以废热的形式损失。
4. 联合循环发电：
为了提高整体效率，现代大型天然气发电厂常采用联合循环系统。
在此系统中，燃气轮机排出的高温废气被进一步利用，送入余热锅炉（也称蒸汽发生器），将其热量转化为蒸汽，再驱动蒸汽轮机进行二
次发电。
这种结合了燃气轮机和蒸汽轮机的联合循环技术显著提高了能源利用效率。
5. 环保与优势：
天然气发电相比燃煤发电，排放的二氧化碳、硫氧化物及颗粒物等污染物较少，具有较高的环保性能。
此外，天然气资源分布广泛，易于运输储存，且其发电设备启停灵活，可以快速适应电网负荷变化的需求。
6. 安全与维护：
天然气发电机组通常配备有先进的控制系统和安全设施，包括冷却系统、调速器、监控系统等，以确保设备运行的安全稳定，并对整个发电过程进行有效控制和管理。
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关键词：天然气；联合循环发电
0 前言
我国东部地区经济发达，但一次能源匮乏。目 前火力发电厂以煤炭消费为主， 环境污染日趋严重。 为了减少 SO2 排放并控制酸雨的危害，许多已投运 的机组纷纷补上尾部烟气脱硫装置（FGD） 。 为了优化能源结构、 改善环境， 国家决定利用 西气东输，东海油气和进口液化天然气（LNG）等 清洁能源，建设一批大型天然气联合循环电厂。 天然气是高效清洁能源， 燃气-蒸汽联合循环机 组燃用天然气将极大地改善环境污染问题。燃用天 然气没有粉尘、没有灰渣。天然气几乎不含硫，因 而几乎没有 SO2 排放。 由于采用低 NOx 燃烧器， NOx 的排放也降到极低的程度。又由于天然气成分中主 要是 CH4，烟气中 CO2 的排放也大大减少。 近几年由于燃气轮机的单机功率和热效率有 了很大程度的提高，特别是联合循环的理论研究、 产品开发和电厂运行实践更趋成熟，目前大型燃气 轮机的单机功率已超过 250MW，热效率已超过 36 ％；所组成的联合循环的功率已达到 390MW，热 效率也已达到 56.7％~58.5％。 其热效率之高， 不仅 远远超过现有燃煤蒸汽轮机电厂，甚至比超超临界 参数的燃煤蒸汽轮机电厂还要优越。世界上的联合 循环电厂正向大型化和高效化发展。 在电厂投资方面，根据华东地区西气东输的大 型单轴联合循环机组 （江苏戚墅堰、 望亭、 张家港、 杭州半山，均为老厂扩建）的可行性研究统计，投 资估算为 3104 元/kW~3356 元/kW，比带脱硫装置 的 300MW 燃煤蒸汽轮机电厂的造价低 19.6％～ 25.7%。 我国天然气价格相对较高，为使建成后的电厂
三菱 M701F 270 9424 38.2 1400(第一级静叶前) 586 MPCP1-701F 398 6316 57.0 1+1，三压再热
③ 排气温度高 （584℃～640℃） ， 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 ％～58.5％。 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。
热向再热发展，联合循环的效率都会有一定程度的 提高。研究表明[11]，三压联合循环的效率比双压联 合循环的效率大约提高 1％；双压和三压采用再热 后，联合循环效率均能再提高 0.8～0.9％。 3.4 余热锅炉烟气阻力的选取 这里需要指出的是，随着余热利用率的提高， 余热锅炉换热面积将增加，余热锅炉烟气侧的阻力 将有所提高，也就是燃气轮机的排气背压将有所提 高，这将引起燃气轮机功率和效率有所下降。计算 表明[11]： 1kPa 的压降会使燃气轮机的功率和效率下 降 0.8%， 因此在联合循环设计优化时要综合考虑这 一因素。余热锅炉及烟道的阻力按联合循环设备采 购国际标准[12]规定，对于单压、双压和三压余热锅 炉分别为 2.5kPa、3.0kPa、3.3kPa。 3.5 余热锅炉蒸汽温度的确定 在不补燃的联合循环中，余热锅炉高压蒸汽的 温度受到燃气轮机排烟温度的限制。燃气轮机选型 确定后，其排气温度一定，余热锅炉高压蒸汽的温 度一般比燃气轮机排气温度低 25～40℃。 当然联合 循环高压蒸汽温度的确定还与余热锅炉过热器和汽 轮机高压部件的材料选择的经济合理性有关。 同样， 中压蒸汽和低压蒸汽的温度则比它们各自所在的余 热锅炉受热面积上游的燃气温度低 11℃左右[13]。 3.6 余热锅炉蒸汽压力的优化 蒸汽参数的优化主要是高压蒸汽压力的选择， 国外研究表明[14]，随着高压蒸汽压力的提高，联合 循环效率有一定程度的提高，升至一个较高的最佳 值后开始下降。优化后的高压蒸汽压力不是很高， 通常在高压到超高压的范围内。对 150MW 级的汽 轮机来说，GE 和三菱推荐选择高压蒸汽压力在 10Mpa 左右，SIEMENS 推荐为 13Mpa。 3.7 联合循环蒸汽系统的优化方向
公司 燃机型号 净功率（MW） 净热耗（Kj/Kwh） 净效率（％） 燃气初温（℃ ） 排气温度（℃ ） 联合循环型号 净功率（MW） 净热耗（Kj/Kwh ） 净效率（％） 系统配置
表 1 世界上 F 级燃气轮机的技术性能 GE SIEMENS ALSTOM PG9351FA V94.3A GT26 255.6 267 265 9757 9302 9351 36.9 38.7 38.5 1327 1320 1255/1235 609 576 640 S109FA GUD1S.94.3A KA26-1 390.8 392 393 6350 6274 6150 56.7 57.4 58.5 1+1，三压再热 1+1，三压再热 1+1，三压再热
主蒸汽温度受到燃气轮机排气温度的限制） ， 由此可 以增大汽轮机的功率。 早期的燃气轮机初温较低，排气温度也较低， 组成不补燃的联合循环，所能匹配的汽轮机参数必 然也很低，因此联合循环的效率也不高。采用补燃 后，就可与高参数的汽轮机相匹配，使联合循环的 效率得以提高。 理论研究表明[2]，随着燃气初温的不断提高， 余热锅炉产生的主蒸汽参数已经很高。 少量补燃后， 如保持蒸汽参数不变，一般总会使联合循环的效率 下降；如保持蒸汽量和余热锅炉的节点温差不变而 提高蒸汽参数，有可能略微提高联合循环的效率， 但此提高的潜力不大。 由于材料和节点温差的约束， 蒸汽参数提高的余地也不多，补燃过多就只能用以 增加蒸汽量了。因此，随着燃气轮机初温的不断提 高，新建发电厂现在已很少采用补燃的联合循环方 案了。目前补燃的余热锅炉大多只用于热电联产的 联合循环中， 通过增减补燃量使产汽量具有灵活性， 以求得热负荷和电负荷可以独立地调节；并提高联 合循环在低负荷下的热效率。 不补燃的燃气-蒸汽联合循环的主要优势在于： ①热效率高。当燃用天然气并把燃气轮机初温提高 到 1300℃以后， 联合循环效率已超过 56％， 近期有 望达到 60％。②锅炉和厂房体积较小，结构简单， 投资费用低。③系统简单，运行可靠性高，现已达 到 93～98%的可用率。④启动快。 1.3 燃气轮机效率的选择 经理论推导 [3] ，在不补燃的联合循环中，整 套联合循环效率ηcc 为：
单位投资最省、热效率最高、投产后具有较好的效 益，对大型天然气联合循环发电技术进行全面而系 统的研究和优化至关重要。
1 联合循环系统优化
1.1 提高联合循环效率的途径
图 1 燃气循环
图 2 蒸汽循环
图 3 燃气-蒸汽联合循环 1
联合循环是把两个使用不同工质的独立的动力 循环， 通过能量交换联合在一起的循环。 燃气-蒸汽 联合循环就是利用燃气轮机做功后的高温排气在余 热锅炉中产生蒸汽，再送到汽轮机中做功，把燃气 循环（勃莱敦循环）和蒸汽循环（郎肯循环）联合 在一起的循环。
图 4 燃气-蒸汽联合循环的 T-S 图
根据热力学原理，理想热力循环（卡诺循环） 的效率为 1 T2 T1 ，式中 T1 为热源平均吸热温 度，T2 为冷源平均放热温度。公式表明，热源平均 吸热温度越高，冷源平均放热温度越低，则循环效 率越高。 燃气-蒸汽联合循环中的高温热源温度（透平 初温）高达 1100～1300℃，其热源平均吸热温度远 远高于蒸汽循环常采用的主蒸汽温度 540～603℃ 的热源平均吸热温度，而联合循环中的冷源平均放 热温度（凝汽器温度）29～32℃远远低于一般燃气 循环的排气温度 450～640℃。也就是燃气-蒸汽联 合循环从非常高的高温热源吸热，向尽可能低温的 冷源放热，因此联合循环的热效率比组成它的任何 一个循环的热效率都要高得多。 目前蒸汽循环凝汽器的真空随外部循环冷却 水的水温、 冷却方式和真空系统的不同而略有变化， 一般为 0.04～0.05bar(a)，其相应的温度为 29～32 ℃，已难以降到更低。而燃气循环的透平初温，近 年来随着叶片材料和冷却技术的提高还在不断提 高。因此提高联合循环效率的首要途径就是选择透 平初温较高的燃气轮机。理论研究证实[1]，提高燃 气轮机的初温，可以使联合循环的效率大大提高。 1.2 余热锅炉的补燃与不补燃 所谓补燃，即在余热锅炉中再补充燃烧一部分 燃料 （气体、 液体或固体燃料均可） ， 增大余热锅炉 的产汽量，并提高主蒸汽参数（不补燃余热锅炉的
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图中 t3 为燃气初温，近年来的燃气轮机其初温 均在 1100～1200℃以上，从图 5 可见，当简单循环 的排气温度为 400～450℃时，燃气轮机效率最高。 图 6 与图 5 相比，联合循环效率的最佳点则向排气 温度高的方向移动，为 550～600℃。 近年来发展起来的大型燃气轮机，在燃气初温 提高的基础上，也都提高了排气温度，其目的就是 为了取得整体联合循环的高效率。 因此要获得联合循环的最大效率，不能仅仅选
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图 5 简单循环的燃气轮机效率与排气温度的关系
中，
图 6 联合循环效率与燃气轮机排气温度的关系
PG9351FA、V94.3A、GT26 和 M701F 四种 F 级机 组具备以下特点： ① 单机容量大，都在 250MW 等级， “1+1” （一台燃机带一台汽机）的联合循环功率即已达到 390MW。 ② 专为烧天然气而设计，也可烧备用轻柴油。 燃气初温高，因而燃气轮机自身的效率也高。 PG9351FA、 V94.3A 和 M701F 初温均超过 1300℃， 燃气轮机效率在 36.9％～38.7%之间， 而 GT26 的燃 气初温虽略低（为 1255℃） ，但采用了燃气再热技 术，效率也达到了较高的 38.5%。
后的电厂单位投资省、热效率高、投产后具有较好的效益，对大型天然气联合循环发电技术进行全面而系统的研究和优化至 关重要。本文对影响大型天然气联合循环电厂效率的各种因素进行了研究，对联合循环系统的优化、燃气轮机选型、蒸汽系 统的优化、参数选择、余热锅炉和汽轮机选型、机组轴系配置、动力岛布置等方面进行了深入的分析研究，并提出了明确的 优化途径和结论。
1.4 燃气轮机排气温度的选择 然而在联合循环设计中，燃气轮机效率并非越 高越好。在联合循环中，燃气轮机效率取最大值，