关于9E级燃气轮机联合循环系统冷热电三联产经济性分析
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除 此 之 外 ，若采取以燃气轮机为核心的联合循环冷热电三联产运 行 方 式 ，将 使 总 热 效 率 提 升 至 70%-80%，甚 至 达 到 9 0 % 。因此 ，为了满
E 足当前发电、综合供热、制 冷 的 需 求 ，需 针 对 9 级燃气轮机联合循环系
统运行的经济性进行全面分析。 (三) 热经济性计算
此 外 ，在燃气轮机联合循环系统运行时，可以很好的采用能源梯级 利 用 ，从 汽 轮 机 中抽取品质较低的蒸汽，用 于 供 热 或 者 制 冷 ，达到能源 高 效 利 用 ，联合循环机组发电的热效率与单循环发电热效率相比，将呈 现 出 明 显 的 增 长 趋 势 。据 相 关 调 查 数 据 显 示 ，燃 气 轮 机 单 循 环 发 电 ，其 发 电 热 效 率 为 33%-40%，而 联 合 循 环 机 组 发 电 热 效 率 为 52%-60%，相 比之下，其 发 电 热 效 率 提 高 约 19%-20%[2]。
用如下公式对其进行修正，即 ：
V 〇C =VGT + ( 1 - ^ ) VHRST° Vcn( % )
E 对于冷热电三联产运行方式的9 燃机联合循环机组，其热经济性
分 析 ，应从以下几个方面入手： 首 先 ，为了更好的评估冷热电三联产经济性，需计算纯发电的联合
循 环 机 组 热 效 率 ，即 其 发 电 效 率 表 达 式 如 下 ：
VocF=Vgj+ ( 1~V gt) Vmsr°Vsr{ % )
(二） 能源利用情况
E9 级燃气轮机联合循环系统工作原理，即压气机从外界大气环境
吸入空 气 ，并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压，同时空气温度也相 应 提 高 ；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的天然气混合燃烧生成高温 高 压 的 燃 气 ; 然 后 再 进 入 到 透 平 中 膨 胀 做 功 ，推 动 透 平 带 动 压 气 机 和 发 电 机 转 子 一 起 高 速 旋 转 ，实 现 了 气 体 燃 料 的 化 学 能 部 分 转 化 为 机 械 功 ， 并输出电能。通常燃气透平发出的机械功有1/2到 2/3左右用来带动压 气 机 ，其 余 的 1/3左右的机械功用来驱动发电机。另外从燃气透平中排 出 的 废 气 送 到 余 热 锅 炉 换 热 ，将 水 加 热 成 高 温 高 压 过 热 蒸 汽 输 送 到 汽 轮 机 膨 胀 做 功 ，最 终 达 到 再 次 发 电 的 目 的 。
不同供热量情况下的发电效率。即 当 供 热 量 认 分 别 为 20 x 103kg*h' 4〇x lO lg.h -^ O x lO lg.h 'S O x lO lg.h-1时 ，汽轮机发电机组热效率
Hale Waihona Puke 对应值为 3 4 1 % 、35.23%、36.5%、37.81%。
再 次 ，若在运行方式中采取冷热电三联产，那么联合循环总效率可
水利电力
DOI：10.19392/ki.l671-7341.201623122
科 技 风 2016年 1 2 月上
关 于 9E 级燃气轮机联合循环系统冷热电三联产
经济性分析
张宗毅
深 圳 南 山 热 电 股 份 有 限 公 司 广 东 深 圳 518000
摘 要 : 基 于当前工业领域的快速发展，燃气轮机联合循环系统应用逐渐引起了人们关注，尤其是采用冷热电三联产方式的联合循环机组经济
9 E 效益显著。因此，通过对三联产机组的经济性分析，来不断完善运行方式，达到高效运行的目的。本文从冷热电三联产经济性计算入手，阐述了 燃
气轮机联合循环系统运行时的具体优化策略。
关 键 词 :9E 级燃气轮机;联合循环系统;经济性
E 在国家产业政策调整的推动下，越 来 越 多 的 9 燃气轮机联合循环
组 ，由于一部分能量用于发电的同时，又抽取低品质的蒸汽用于供热或
者 制 冷 ，因此 ，将不会产生冷源损失，那么在蒸汽轮机的发电功率凡，可
用如下公式表示：
一 Dn(^lQ~in)lmle-(kW)
将 蒸 汽 轮 机有关数据，即 f。:3462kJ/kg 乂: 2910kJ/kg等带入到公式
中 ，同时，代 入 系 统 实 际 机 械 效 率 和 汽 轮 发 电 机 效 率 4,可得出汽机在
得 到 应 用 。通 过 研 究 其 运 行 经 济 性 ，可 不 断 改 善 联 合 循 环 机 组 的 设 计 和
E 运行方案。以下是对冷热电三联产方式的9 燃气轮机联合循环系统的
经济性分析。 一 、冷 热 电 三 联 产 热 经 济 性 分 析 计 算 (一) 主要设备技术参数 某厂在设计、筹 建 期 间 ，为了顺应国家产业调整趋势，于 2 0 1 4 年引
er 其 中 ，々 为燃气轮机发电效率，是 33.8%，而 ' 为 余 热 锅 炉 效 率 ，
是 8 2 % 为汽轮机发电组发电效率，为 3 3 % ，从 中 可 知 7 ^ 联合循环
机组发电效率为51.8%，即发电效率明显高于燃煤机组[3]。
E 其 次 ，对于采用冷热电三联产运行方式的9 燃气轮机联合循环机
进了 2 套 9E 燃气轮机联合循环机组，总 装 机 容 量 为 370MW，X^f外供热 t h 能 力 为 320 / 。每 套 联 合 循 环 由 1 台燃气轮机、1 台蒸汽轮机、1 台余热 锅炉组成。其 中 ，燃 气 轮 机 在 ISO工况下满负荷运行出力为125MW，选 C 用燃料为天然气。正 常运行时，一 级 燃 气 透 平 入 口 烟 温 高 达 1124° ，排 气 温 度 为 538°C，燃 气 轮 机 气 耗 率 控 制 在 0.2538Nm3/kWh，即单循环热 MPa 效 率 约 为 3 3 % 。所配套的汽轮机满负荷运行时主蒸汽压力5.55 ，主 C t h 蒸 汽 温 度 为 513 ° ，进 气 流 量 约 为 194 / 。余热锅炉采用三压无补燃方 式 ，高 、低压系统运行中的过热蒸汽压力分别为5.73MPa、d 853MPa ，高 、 t h t h 低压过热蒸汽温度分别为515。(：、253。(：，蒸 汽 流 量 分 别 为 195 / 、39 / 。
E 足当前发电、综合供热、制 冷 的 需 求 ，需 针 对 9 级燃气轮机联合循环系
统运行的经济性进行全面分析。 (三) 热经济性计算
此 外 ，在燃气轮机联合循环系统运行时，可以很好的采用能源梯级 利 用 ，从 汽 轮 机 中抽取品质较低的蒸汽，用 于 供 热 或 者 制 冷 ，达到能源 高 效 利 用 ，联合循环机组发电的热效率与单循环发电热效率相比，将呈 现 出 明 显 的 增 长 趋 势 。据 相 关 调 查 数 据 显 示 ，燃 气 轮 机 单 循 环 发 电 ，其 发 电 热 效 率 为 33%-40%，而 联 合 循 环 机 组 发 电 热 效 率 为 52%-60%，相 比之下，其 发 电 热 效 率 提 高 约 19%-20%[2]。
用如下公式对其进行修正，即 ：
V 〇C =VGT + ( 1 - ^ ) VHRST° Vcn( % )
E 对于冷热电三联产运行方式的9 燃机联合循环机组，其热经济性
分 析 ，应从以下几个方面入手： 首 先 ，为了更好的评估冷热电三联产经济性，需计算纯发电的联合
循 环 机 组 热 效 率 ，即 其 发 电 效 率 表 达 式 如 下 ：
VocF=Vgj+ ( 1~V gt) Vmsr°Vsr{ % )
(二） 能源利用情况
E9 级燃气轮机联合循环系统工作原理，即压气机从外界大气环境
吸入空 气 ，并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压，同时空气温度也相 应 提 高 ；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的天然气混合燃烧生成高温 高 压 的 燃 气 ; 然 后 再 进 入 到 透 平 中 膨 胀 做 功 ，推 动 透 平 带 动 压 气 机 和 发 电 机 转 子 一 起 高 速 旋 转 ，实 现 了 气 体 燃 料 的 化 学 能 部 分 转 化 为 机 械 功 ， 并输出电能。通常燃气透平发出的机械功有1/2到 2/3左右用来带动压 气 机 ，其 余 的 1/3左右的机械功用来驱动发电机。另外从燃气透平中排 出 的 废 气 送 到 余 热 锅 炉 换 热 ，将 水 加 热 成 高 温 高 压 过 热 蒸 汽 输 送 到 汽 轮 机 膨 胀 做 功 ，最 终 达 到 再 次 发 电 的 目 的 。
不同供热量情况下的发电效率。即 当 供 热 量 认 分 别 为 20 x 103kg*h' 4〇x lO lg.h -^ O x lO lg.h 'S O x lO lg.h-1时 ，汽轮机发电机组热效率
Hale Waihona Puke 对应值为 3 4 1 % 、35.23%、36.5%、37.81%。
再 次 ，若在运行方式中采取冷热电三联产，那么联合循环总效率可
水利电力
DOI：10.19392/ki.l671-7341.201623122
科 技 风 2016年 1 2 月上
关 于 9E 级燃气轮机联合循环系统冷热电三联产
经济性分析
张宗毅
深 圳 南 山 热 电 股 份 有 限 公 司 广 东 深 圳 518000
摘 要 : 基 于当前工业领域的快速发展，燃气轮机联合循环系统应用逐渐引起了人们关注，尤其是采用冷热电三联产方式的联合循环机组经济
9 E 效益显著。因此，通过对三联产机组的经济性分析，来不断完善运行方式，达到高效运行的目的。本文从冷热电三联产经济性计算入手，阐述了 燃
气轮机联合循环系统运行时的具体优化策略。
关 键 词 :9E 级燃气轮机;联合循环系统;经济性
E 在国家产业政策调整的推动下，越 来 越 多 的 9 燃气轮机联合循环
组 ，由于一部分能量用于发电的同时，又抽取低品质的蒸汽用于供热或
者 制 冷 ，因此 ，将不会产生冷源损失，那么在蒸汽轮机的发电功率凡，可
用如下公式表示：
一 Dn(^lQ~in)lmle-(kW)
将 蒸 汽 轮 机有关数据，即 f。:3462kJ/kg 乂: 2910kJ/kg等带入到公式
中 ，同时，代 入 系 统 实 际 机 械 效 率 和 汽 轮 发 电 机 效 率 4,可得出汽机在
得 到 应 用 。通 过 研 究 其 运 行 经 济 性 ，可 不 断 改 善 联 合 循 环 机 组 的 设 计 和
E 运行方案。以下是对冷热电三联产方式的9 燃气轮机联合循环系统的
经济性分析。 一 、冷 热 电 三 联 产 热 经 济 性 分 析 计 算 (一) 主要设备技术参数 某厂在设计、筹 建 期 间 ，为了顺应国家产业调整趋势，于 2 0 1 4 年引
er 其 中 ，々 为燃气轮机发电效率，是 33.8%，而 ' 为 余 热 锅 炉 效 率 ，
是 8 2 % 为汽轮机发电组发电效率，为 3 3 % ，从 中 可 知 7 ^ 联合循环
机组发电效率为51.8%，即发电效率明显高于燃煤机组[3]。
E 其 次 ，对于采用冷热电三联产运行方式的9 燃气轮机联合循环机
进了 2 套 9E 燃气轮机联合循环机组，总 装 机 容 量 为 370MW，X^f外供热 t h 能 力 为 320 / 。每 套 联 合 循 环 由 1 台燃气轮机、1 台蒸汽轮机、1 台余热 锅炉组成。其 中 ，燃 气 轮 机 在 ISO工况下满负荷运行出力为125MW，选 C 用燃料为天然气。正 常运行时，一 级 燃 气 透 平 入 口 烟 温 高 达 1124° ，排 气 温 度 为 538°C，燃 气 轮 机 气 耗 率 控 制 在 0.2538Nm3/kWh，即单循环热 MPa 效 率 约 为 3 3 % 。所配套的汽轮机满负荷运行时主蒸汽压力5.55 ，主 C t h 蒸 汽 温 度 为 513 ° ，进 气 流 量 约 为 194 / 。余热锅炉采用三压无补燃方 式 ，高 、低压系统运行中的过热蒸汽压力分别为5.73MPa、d 853MPa ，高 、 t h t h 低压过热蒸汽温度分别为515。(：、253。(：，蒸 汽 流 量 分 别 为 195 / 、39 / 。