大型天然气联合循环电厂对汽轮机的选择
浅谈200MW燃气联合循环机组调峰方式的选择
Ｅ ＮＴ
。 蒙 Ｅ Ｒ Ｐ Ｒ Ｉ ｓ Ｓ Ｅ Ｉ 对 ＾ 策 研 己 建 炖 议 以
１
ＣＵＬ ＴＵＲＥ
浅谈 ２ ０ ０ ＭＷ 燃气联合循环机组调峰方式的选择
丁秀峰 刘中宇 中国核 电工程有限公 司
中图分类号 ：Ｔ Ｍ７ ７ 文献标识 ：Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ ４ — １ １ ４ ５（ ２ ０ １ ７） ０ ２ — １ ８ ６ — ０ １
：
燃气 联合循 环机组 的调峰方式 一般包 括 ： （ １ ） 两班制运 行 。 （ ２ ） 低负荷运 行 。在 供气充 足 的情况下 ，某 电厂两套燃 气联 合 循环 机组采用 一套机 组连续 运行 ， 另一套 机组调 峰的运行方 式 。 但 近些年供 气一 直呈现量 少价升 的形势 ，通 常所供 的天然气 只 能 维持一套燃 气联合 循环机 组运行 ，严重影 响电厂发 电效益 。 联合 循环机组 启停经 济性分析 某 电 厂燃 气联 合 循 环调 峰 机组 与 连续 运 行机 组 的 区别 在 于 ：联合 循环调 峰机组启 停过 程耗气 量 、厂 用 电量 、耗水 量及 启停 的设备 损耗折 旧费用有 所不 同。 已知 条 件 如 下 ，气 价 ：０ ． ９ ２ ７ ５ 元／ ｍ ３ ，上 网 电价 ：０ ． ４ ２ ０ ３ 元／ ｋ 矾 ，反供 电价 ：０ ． ６ ５ 元／ ｋ ，除盐水价 ：ｅ ３ ＝ ｌ Ｏ 元／ ｔ ，联 合循 环机组 单位 电量 折 旧额 为 ０ ． ０ ８ 元／ ｋ Ｗｈ 。 调峰机组启动到并网和机组开始减负荷到解歹 计算如下 ： （ Ｉ ）、燃 气 轮机 启 动到并 网耗气 ：８ ０ ０ ｍ ３ ；（ ２）、燃 气 轮机 启 动耗厂 用 电量 ：２ ０ ０ ｋ Ｗｈ ；（ ３ ）、燃气 轮机并 网后到 汽机并 网 需要 １ ｈ ，耗 气 ２ ５ ２ ０ ０ ｍ ３ ，厂 用 电量 ：１ １ ６ ６ ｋ Ｗｈ ，发 电量 ： ３ ４ ０ ０ ０ ｋ Ｗｈ 。 （ ４）、汽轮机 从开始 减负荷 到机组解列 需要 ０ ． ５ ｈ ， 耗气 ３ ８ ０ ０ ｍ ３ ， 厂 用电量 １ ５ ５ ５ ｋ ｗｈ ，发 电 ５ ４ ０ ０ ｋ ｈ 。 Ｗ 以天 然气 价格 ：０ ． ９ ２ ７ ５ 元／ ｍ ３ ，上 网电价 ： ０ ． ４ ２ ０ ３ 元／ ｋ ｗｈ 计 算 ，启 机 所 耗 的天 然 气 及 厂 用 电 费 用 共 ： （ ８ ０ ０ ＋ ２ ５ ２ ０ ０ ） ×０ ． ９ ２ ７ ５ ＋ （ ２ ０ ０ ＋ １ １ ６ ６ ） × ０ ． ６ ５ ＝ ２ ５ ０ ０ ２ ． ９ 元， 而 上网 电量 价费用 为： ３ ４ ０ ０ ０ Ｘ ０ ． ４ ２ ０ ３ ＝ １ ４ ２ ９ ０ ． ２ 元 ，故实 际 的联 合循 环启机 消耗 费用应
大型燃气轮机联合循环电厂的优化设计探析
（ ａ ） ｆ＝ ８ ３ ． ２ ６ ８ Ｉ － Ｉ ｚ
型［ 刀． 机械 工程 学报 ， ２ ０ ０ ５ ， ４ １ （ ９ ） ： ２ １ ７ ￣２ ２ ２ ［ ４ ］ 陈伟梁 ． 大 型汽 轮发 电机定 子绕 组端 部振 动 分析 ｌ － Ｄ ］ ． 杭州： 浙
（ １ ）燃气轮机的热力性能特性 。热力性能是燃气轮机发展 应用 的前 提 ， 燃气轮机在出厂时通常都会 由厂家 给出规定条件 下的额定值 ， 便于 电厂进行合 理 的选 择 ： 当燃气轮 机用 于尖 峰 负荷 和备 用尖 峰负荷时 ， 厂家在 对额定工况 、 变工况 、 启动情况 和备用待机状况等 情况 下的热力 性能 和燃料耗 量进行 充分考 态特性 ， 得到以下结论 ： （ １ ）在对端 部进行模态 分析 时， 可将各 构件材料简化为各 向同性 ， 线棒 可等效 为均匀 材料 ， 只要 确保 等效模型与实际线棒的弯曲刚度和质量相 同即可 。（ ２ ）建立 了 定子端部精细有 限元模 型， 数值 计算得 到 的椭 圆模 态、 三瓣模 态及其 固有频率与实测结果吻合较好 ， 表 明建立 的有 限元模型 合理 ， 可以作 为进一步分析 的基本模型 。
之内 。
２
Ｅ １ ］Ｄ Ｌ ／ Ｔ ７ ３ ５ －２ ０ ０ ０ 大 型汽 轮发 电机 定 子 绕组 端 部 动态 特 性 的 测 量及 评 定Ｅ ｓ ］ ［ ２ ］ 胡字达 ． 大 型 汽轮 发 电机 定 子端 部 绕 组 整体 结 构 的 电磁 振 动
口］ ． 中 国电机工 程学 报 ， ２ ０ ０ ３ ， ２ ３ （ ７ ） ： ９ ３ ￣９ ８ ， １ １ ６
大型天然气燃气轮机机型选择
大型天然气燃气轮机机型选择1.E级燃机与F级燃机的比较由于E级燃气轮机的燃气初温（1105℃）较低，自身效率要比F级燃气轮机低4个百分点。
E级燃气轮机的排气温度仅540℃，蒸汽循环不能再热，只能采用双压循环；而F 级燃气轮机排烟温度高达576℃，蒸汽循环可采用高参数的三压再热循环。
因而E级联合循环的效率要比F级低6个百分点。
SIEMENS公司E级和F级机组技术性能比较表另外由于E级机组容量较小，需要2+1（两台燃机带一台汽机）组成的联合循环，容量才能达到1台F级机组的容量。
因而设备增多（2台燃机、1台汽机、3台发电机、3台主变压器、3条电气出线、3套润滑油系统、3套辅机）、系统复杂（汽水系统需要母管制）、厂房和占地较大。
E级联合循环机组单位容量的投资比F级联合循环机组的大。
经过多方面的技术和经济比较，我们得出结论：在天然气价格逐年增高的趋势下，建设大型联合循环电厂，不宜选用E级燃气轮机作为基本机型，而大功率、高效率的F级燃气轮机才是联合循环电厂的首选机型。
在中国，2005年以来，与西气东输及LNG（液化天然气）输入工程相配套，我们共建设了48套F级联合循环机组。
2.F级燃机及联合循环的性能通过“以市场换技术”，中国已形成了哈尔滨动力集团-GE公司（美国通用电器）、上海电气集团-SIEMENS公司（西门子）、和东方电气集团-三菱公司（MITSUBISHI）三家大型燃气轮机制造集团。
每个厂家栏目下左侧的产品是在中国已生产投运的产品，每个厂家栏目下右侧的产品为改进型产品。
表1 F级燃气轮机的技术性能3.F级联合循环性能的分析比较3.1在中国已生产投运的产品的性能分析这三家燃气轮机制造集团在中国已生产投运的产品具备以下共同特点：① 单机容量大，为256-271MW，“1+1”（一台燃机带一台汽机）的联合循环功率即已达到391-397MW。
② 专为烧天然气而设计。
燃气初温高，因而燃气轮机自身的效率也高。
燃气初温均达到或超过1320℃，燃气轮机效率在36.9％～38.9%之间。
燃气—蒸汽联合循环电厂整体配置选择
燃气—蒸汽联合循环电厂整体配置选择摘要：燃气—蒸汽联合循环能够对燃料中的化学能进行梯级利用，与常规火力发电相比，不仅效率高，建设周期短，也更加节能环保。
文章分析了燃气—蒸汽联合循环工作原理，对联合循环整体配置选择进行了探讨。
关键词：联合循环发电燃气轮机蒸汽轮机配置我国电厂能源消费仍然以煤作为最主要的原料，随着我国能源消费的不断扩大，节能降耗，保护环境的呼声越来越高。
燃气—蒸汽联合循环的优点在于能够对燃料中的化学能进行梯级利用，与传统燃煤蒸汽轮机相比，燃气—蒸汽联合循环机组效率更高，建设周期更短，用地用水也更少，并且燃气—蒸汽联合循环机组更加节能环保，其投资效益也更加明显，适宜于在我国生存和发展。
当前，我国燃气—蒸汽联合循环机组基本依赖进口，探讨并选择燃气—蒸汽联合循环电厂整体配置，分析影响联合循环中整体*能的主要因素，将有助于燃气—蒸汽联合循环机组的国产化，帮助我国尽快掌握这一先进技术。
1、燃气—蒸汽联合循环工作原理燃气—蒸汽联合循环机组主要部件包括燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、发电机以及其它一些辅机[1]。
探讨其整体配置选择，首先需要了解一下燃气-蒸汽联合循环的工作原理。
所谓燃气—蒸汽联合循环发电就是将燃气轮机的排气引入余热锅炉，产生高温、高压蒸汽驱动汽轮机，以带动发电机发电[2]。
燃气—蒸汽联合循环的本质就是将高温区工作的燃气轮机Branyton循环与中低温区工作的蒸汽轮机Rankine循环重叠，形成总能利用系统。
通过结合燃气轮机和蒸汽轮机两种成熟的机械各自的优点，实现热能的梯级利用。
燃气—蒸汽联合循环中的燃气轮机直接采用燃气作为工质，初温很高，排气温度也高;而蒸汽轮机受限于蒸汽*质，初温不能太高，但是蒸汽凝结温度低。
可见，燃气—蒸汽联合循环充分吸收了燃气轮机平均吸热温度高、蒸汽轮机平均放热温度低的双重优点，其热能利用效率较单纯的燃气轮机循环和蒸汽轮机循环都高，从图1可以看出，其整体利用效率为：(1)当前，燃气轮机进气温度超过了1600K，压气机的压比达30，联合循环机组的热效率超过了60%。
半山天然气发电工程燃气轮机组的选型
循 环 的效 率 约 为 ５ ． ％。此 类燃 气 轮机 在 十多 年前 ２４ 就 已大 规 模 投 人 商 业 运 行 ，主 要 以石 油 产 品 为 燃 料 。我 省 已运 行 的功 率 为 ３ ０Ｍ 的镇 海 及 温州 燃 ０ Ｗ
气 轮 机 电厂 应用 的 均为 Ｇ Ｅ公 司 的 ９ Ｅ燃 机 。
级 （ 括 Ｅ 级 改 进 型 ） 气 轮 机 比 较 适 合 于 气 价 相 对 比 较 低 的 地 区 ； Ｆ级 燃 气 轮 机 效 率 高 ， 比 较 适 合 于 气 包 燃
价 相 对 偏 高 的 地 区 ； 半 山 工 程 应 采 用 Ｆ级 燃 气 轮 机 。 关 键 词 ： 燃 气 轮 机 （ 机 ） 天 然 气 ； 机 型 ；选 择 燃 ； 中 图 分 类 号 ： Ｔ １ ．４ Ｍ６ １ ２ 文 献 标识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１０ ０ ７— １８ （ ０ ２ ０ ８ １ ２ ０ ） ５—０ １ ０ ９—０ ２
２０ＭＷ 级 的 燃气 轮 机 ，代表 型 号分 别是 Ｅ级 （ 括 ０ 包
Ｅ级 改 进 型 ） Ｆ级 。 及
山西 、 河南 、安 徽 、 江 苏和 上 海 市等 ９个 省 （ 、 区
市） ，管 线 全 长 ４０ ０ｋ ０ ｍ。设 计 年输 量 １０亿 ， ２ 浙 江 半 山 天 然 气 发 电工 程 是 浙 江 省 配 合 “ 气 东 西 输 ”工 程 建设 的唯 一一 个 大型 发 电项 目。
Ｇ ａ ｒ ｄ Ｐｏ ｒ Ｐｌ ｎ ｓ Ｆｉ ｅ ｗｅ ａ ｔ
屠
进 ，钱 海 平
杭 州 ３ ０ ０ ） １ ０ ７
（ 江 省 电 力 设 计 院 ，浙 江 浙
摘 要 ：结 合 浙 江 半 山 天 然 气 发 电 工 程 ， 对 Ｅ 级 燃 气 轮 机 及 Ｆ级 燃 气 轮 机 进 行 机 型 比 较 ， 得 到 的 结 论 是 ：Ｅ
燃机电厂设备选型
关于燃气-蒸汽联合循环调峰热电厂主机设备选择的探讨中国联合工程公司袁旭岭一、概述随着我国经济改革的深入发展，对外开放，经济开发园区不断涌现，同时电力供应日趋紧张和用电峰谷差值的矛盾日益扩大。
为了适应形势的发展需要，给开发园区创造一个良好的投资环境，集电力调峰和联片集中供热于一体的新型供热调峰热电厂已被人们所关注，国家计划委员会、国家经济贸易委员会、电力工业部、建设部于1998年联合颁发了“《关于发展热电联产的若干规定》的通知”，该通知中第9条特别提到要鼓励发展燃气轮机联合循环发电、供热技术，提高热能综合利用效率。
而燃气－－蒸汽联合循环装置以其建设周期短、启停速度快、污染物排放少和热效率高等诸多特点已成为目前电力调峰的主要手段之一，同时也是当前高速发展经济、加强环境保护和提高热能综合利用效率的措施之一。
通过苏州高达热电厂的工程设计，结累了一些经验和体会。
苏州高达热电厂坐落在苏州高新技术开发区内，该厂为国内第一个电力调峰供热型热电厂，装机总容量为100 MW,主机的配备如下：2台美国GE公司生产的38MWPG6551(B)型燃机，2台15MWC15-3.43/0.98-3汽轮发电机组，2台66/9.5 t/h 双压自然循环型余热锅炉和2台35 t/h燃油锅炉。
下面就主机设备的选择谈谈体会。
二、主机设备的配置联合循环调峰热电厂的主机设备有燃气轮机发电机组、余热锅炉、抽汽凝汽式汽轮发电机组及辅助锅炉。
１、燃气轮机发电机组的选择选择燃气轮机时，首先要对燃料进行选择，因为燃机对燃料的适应性有一定范围。
燃气轮机所燃用的燃料有气体燃料（天然气、液化石油气和煤气）、液体107燃料（轻油和重油）。
在燃料选择时，应对燃料的品种、运输条件、供应方式及价格等进行调查分析，以确定合理的燃料供应系统和恰当的设备选型。
天然气、液化石油气、煤气和轻油是燃机的理想燃料，但是使用天然气需要合适的气源，如气源的供给量及地理位置，液化石油气、煤气和轻油价格较贵而使发电成本提高，对于燃用重油，虽然其价格便宜，但由于其粘度大，并且含有多种对燃机有害的元素，如钾、钠、钒、铅和硫等，使用前需进行专门处理，才能达到燃机的要求。
11112重型燃气轮机联合循环电厂全厂一体化控制应用
第24卷第1期2011年3月《燃气轮机技术》GAS TURBINE TECHNOLOGYVol.24No．1Mar．，2011重型燃气轮机联合循环电厂全厂一体化控制应用管志龙1，范小江2(1．华能金陵燃机电厂，南京210034;2．上海交通大学电子信息与电气工程学院自动化系，上海200245)摘要:重型燃气轮机联合循环电厂往往采用多个控制系统来实现全厂控制，如果采用统一控制平台进行全厂一体化控制，相比多个控制系统具有许多优点。
本文以华能金陵燃机电厂控制系统为案例，对重型燃气轮机全厂一体化控制的设计和应用进行了分析和介绍，为联合循环发电厂控制一体化的设计及实现提供了可借鉴的经验。
关键词:重型燃气轮机;控制系统;一体化设计中图分类号:TM611．3文献标识码:B文章编号:1009－2889(2011)01－0056－04燃气轮机联合循环电厂具有效率高、启动快等优点，并且是一种使用清洁能源的电厂，国内打捆招标引进的F级联合循环机组的整体效率一般在58% 60%。
对于兼顾发电与供热的热电联产机组，热效率可达到88%以上。
近年来，由于国家能源政策调整和对节能环保的进一步重视，中型燃气轮机在国内得到了长足的发展，随着西气东输一线和二线、川气东输、进口天然气管线建设等重大工程的逐步实施和投用，未来几年内燃气轮机的建设会攀上一个新的高峰。
联合循环电厂的控制系统可以比作电厂的大脑，对于电厂的高效、稳定运行起着至关重要的作用。
本文主要针对联合循环电厂的控制系统做了探讨。
1概述联合循环电厂主要设备包括燃气轮机(GT)、蒸汽轮机(ST)、余热锅炉(HRSG)、辅助系统(BOP)、电气系统(ELEC)、公用系统(COM)等。
由上述设备协调工作来实现电厂联合循环。
但是在已建成的电厂中，上述设备往往由不同的控制系统控制。
由于燃气轮机控制的特殊性，燃机控制系统一直由燃气轮机厂家配套提供;而对于汽轮机、余热锅炉、辅机等设备，业主常常会采用单独的控制系统，于是造成了电厂中2套甚至3套控制系统并存的情况。
汽轮机设备选型原则
精心整理汽轮机设备选型原则一、汽轮机：1、汽轮机的一般要求1、1主要设计参数：汽轮机额定功率12MW汽轮机最大功率15MW进汽压力3.43MPa1、21、31、41、5运行。
1、61、7不得使用试验性的设计和部件。
1、8机组的设计应充分考虑到可能意外发生的超速、进冷汽、冷水、着火和突然振动。
防止汽机进水的规定按ASME标准执行。
1、9机组配汽方式为喷嘴调节，其运行方式为定压运行,短时可滑压运行。
1、10汽轮机进排汽及抽汽管口上可以承受的外力和外力矩至少应为按NEMASM23计算出的数值的1.85倍。
1、11所有与买方交接处的接管和螺栓应采用公制螺纹。
1、12轴封应采用可更换的迷宫密封以减少蒸汽泄漏量，优先选用静止式易更换的迷宫密封。
1、13转子的第一临界转速至少应为其最大连续转速120%。
1、14整个机组应进行完整的扭振分析，其共振频率至少应低于操作转速10%或高于脱扣转速10%。
1、15材料：所使用的材料应是新的，所有承压部件均为钢制。
所有承压部件不得进行补焊。
主要补焊焊缝焊后需热处理。
1、1622、12、22、32、42、52、62、733、13、23、33、4汽缸端部汽封及隔板汽封有适当的弹性和推挡间隙，当转子与汽封偶有少许碰触时，可不致损伤转子或导致大轴弯曲。
3、5汽缸必须具有足够的强度和刚度，确保在任何运行工况下都不得发生跑偏、变形等现象。
4、轴承及轴承座4、1主轴承的型式应确保不出现油膜振荡，各轴承的设计失稳转速应避开额定转速25%以上，并具有良好的抗干扰能力。
4、2检修时不需要揭开汽缸和转子，就应能够把各轴承方便地取出和更换。
4、3主轴承应是水平中分面的，不需吊转子就能够在水平、垂直方向进行调整，同时应是自对中心型的。
4、4轴承箱结构必须有足够的强度及刚度，在任何运行工况下均不得发生变形及前倾等现象。
台板与轴承箱之间应采用润滑好且不易失效的材料，卖方说明所选用的材料特性。
5主汽门、调速汽门5、1主汽门、调速汽门应严密不漏，其强度和严密性应能承受在主蒸汽管道上做1.5倍设计压力的水压试验。
燃气热电联产机组选型、调峰能力及电价机制分析
燃气热电联产机组选型、调峰能力及电价机制分析摘要：燃气轮机的主要设备包括压气机、燃烧室和透平。
压气机通过将空气从压气机进气滤网吸入，在压气机中进行压缩，从而升压，升压后的空气进入燃气轮机燃烧室，空气与天然气混合后在燃烧室中进行燃烧，产生的高温烟气在燃气轮机透平中带动压气机旋转，从而驱动燃气轮机旋转做功。
本文分析了燃气热电联产机组选型、调峰能力及电价机制。
关键词：燃气热电联产机组；选型；调峰能力；电价机制；对于常规的电厂来说，排放的污染物主要包括二氧化硫和飞灰、灰渣、氮氧化物等。
对于燃气机组来说，不排放二氧化硫和飞灰、灰渣，最终排放的氮氧化物非常少，在环保方面和常规机组比存在较大的优势。
一、燃气热电联产机组选型1.热锅炉选型。
一是余热锅炉型式。
余热锅炉按排气气流方向可分为立式和卧式。
传热管垂直安置，气流水平流动的锅炉为卧式锅炉；传热管水平安置，气流垂直流动的锅炉为立式锅炉。
对于燃气联合循环电厂来说，两种型式都可接受。
卧式锅炉相对便于检修维护，国内联合循环机组绝大部分选择卧式余热锅炉。
二是补燃。
余热锅炉补燃可增大联合循环机组中汽轮机的出力，并且可以增大联合循环机组的热电负荷独立调节的范围。
但理论研究表明：当燃气轮机初温超过900℃时，采用补燃会降低联合循环的效率。
国内绝大部分项目均采用不补燃形式的余热锅炉。
2.蒸汽轮机选型。
一是背压式汽轮机。
背压式汽轮机不配常规的凝汽器，排汽全部对外供热，可实现机组最大的供热能力和最大程度的余热利用。
其优势在于热能利用效率高、结构简单、不存在冷源损失、投资节省。
其不足在于排汽压力一般按照工艺用热和采暖的要求确定，若运行偏离设计工况，整机效率大大下降；热电出力强耦合，没有独立调节的余地。
因此，受供热半径和热负荷的限制，背压机组通常只能用在大型工业园区或有长期充足、稳定的热负荷地区，并且有必要和抽凝机组结合使用，由背压机带基本热负荷，抽凝机根据热负荷变化调峰运行，即按抽凝机组+ 背压机组联合运行方式供热。
大型天然气联合循环发电技术
大型天然气联合循环发电技术Power Generation Technologyof Large-Scale Natural Gas –FiredCombined Cycle摘要：为配合“西气东输”和液化天然气（LNG）的输入，我国东部地区正在建设一批大型联合循环电厂。
为了使建成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。
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NO x燃烧器，NO x 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。
浅谈燃气-蒸汽联合循环中双压汽轮机系统
第11卷第5期中国水运V ol.11N o.52011年5月Chi na W at er Trans port M ay 2011收稿日期：作者简介：唐美琼（）女，武汉都市环保工程技术股份有限公司工程师。
浅谈燃气-蒸汽联合循环中双压汽轮机系统唐美琼（武汉都市环保工程技术股份有限公司，湖北武汉430071）摘要：文中对燃气-蒸汽联合循环发电工程中双压汽轮机系统的配置和特点进行了分析和总结，对汽轮机系统热力参数的选择进行了探讨，为公司以后燃气-蒸汽联合循环汽轮机系统的设计提供了一定的借鉴作用。
关键词：燃气-蒸汽联合循环；汽轮机系统中图分类号：TP39文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）05-0109-03一、概述由于联合循环电站具有热效率高、机动性好且能满足日益严格的环保要求等优点，近年来我国对联合循环电站的需求迅速增加。
除了提高燃气轮机性能之外，合理利用低品质的燃气轮机排气余热，产生蒸汽用于发电,是提高联合循环电站效率的关键。
即余热锅炉和蒸汽轮机组成的热力系统的优化设计,对联合循环的性能有很大的影响。
因此，分析和探讨燃气-蒸汽联合循环中汽轮机的系统配置和特点、合理的选择热力参数,显得尤为重要。
联合循环中蒸汽循环的系统配置自有独特之处，本文以我公司独立设计并成功并网发电的涟钢燃气-蒸汽联合循环发电工程为基础，分析了该项目中汽轮机系统配置与常规电厂中汽轮机系统配置的区别，研究了汽轮机系统的特点，探讨了热力参数的基本选择原则。
分析结果可作为联合循环系统总体优化设计的参考。
二、联合循环中汽轮机系统配置涟钢燃气-蒸汽联合循环发电工程的燃机是三菱公司的M251S 型燃机，出力为28.5MW ；汽轮机为南京汽轮机厂生产的双压凝汽式汽轮机，出力为22MW ；余热锅炉为德尔塔公司生产的双压锅炉。
早在电厂初步方案选择阶段，我公司与德尔塔就电厂整个系统选择进行了大量的计算比较，供用户选择确定。
最终，涟钢工程选用了双压锅炉配双压汽机。
关于大型天然气联合循环电厂对汽轮机的选择研究
关于大型天然气联合循环电厂对汽轮机的选择研究摘要：选择适用性强的汽轮机对于优化联合循环蒸汽系统，加速机组启动具有重要的价值与意义。
因此，本文将在分析联合循环汽轮机特点的基础上，通过对不同类型的汽轮机核心部位的对比，选择出合理的、应用性能较强的汽轮机。
关键词：大型天然气联合循环厂；汽轮机；选择；研究引言：汽轮机是联合循环电厂的重要组成部分，其在优化循环蒸汽系统以及提高机组启动速率的过程中扮演着十分重要的角色。
在探讨大型天然气联合循环电厂选择蒸汽系统时发现，余热锅炉低温段烟气的热量不能在单压蒸汽系统中得到充分的利用，同时也无法将排烟温度降低到合适的水平范围内。
但是在采用双压或者三压蒸汽系统时则可以达到较为理想的效果，因此本文主要分析三压蒸汽系统对汽轮机的选择问题，即在三压蒸汽系统的前提下，加强对汽轮机的对比分析，从而满足循环蒸汽系统的优化要求。
1 联合循环汽轮机的特点分析与一般电厂使用的汽轮机相比，联合循环中配套使用的汽轮机在中低压缸和凝汽器等方面存在着显著的不同，下面对联合循环汽轮机的特点展开详细的分析。
1.1中、低压缸和凝汽器在常规电厂的汽轮机系统中，余热锅炉的主要作用是给水加热和除氧，这使得汽轮机的任务得到了有效的减缓。
加热给水的完成需要一定量的抽汽，一般电厂对抽汽量的要求是主蒸汽流量的28%。
但是在双压或三压的联合循环厂中，中压缸和低压缸可以通过引入一定量的中压蒸汽和低压蒸汽，进一步减轻汽轮机的任务。
其次，为了将汽轮机内的热应力控制在合理的范围内，还会考虑到补入气缸的蒸汽温度是否满足与中压和高压蒸汽膨胀做功后的温度相混合。
由于与一般电厂的汽轮机存在功能上明显的区别，因此汽轮机的蒸汽参数也会形成一定的差异，下面以150MW级汽轮机为例，说明其在常规电厂和联合循环电厂中的差别[1]。
蒸汽参数主要包括主蒸汽参数、再热蒸汽参数、低压蒸汽参数和排入凝汽器的蒸汽参数，不同蒸汽特征下的子参数包括质量流量、压力、温度和体积流量。
大型天然气联合循环电厂燃气轮机选择探讨
大型天然气联合循环电厂燃气轮机选择探讨摘要：电能是我们生产生活的必备能源，目前我国发电主要以火力发电为主，虽然潮汐能、风能、太阳能等清洁能源已逐步应用到发电中，但这些能源极不稳定，产出的电能质量差，因此尚未得到普及。
而天然气发电解决了这些问题，目前我国东部地区打算建造一批大型天然气联合循环电厂以缓解西电东输的压力，本文就大型天然气联合循环电厂燃气轮机的选择做出了探讨。
关键词：天然气；燃气机轮；机组选择燃气轮机直接影响电厂的热效率，决定电厂建成后的效益，因此，选择合适的燃气轮机至关重要。
为降低大型天然气联合循环电厂的成本，本文调查了通用电气公司、西门子公司、阿尔斯通公司和日本三菱公司的燃气轮机组，将四家公司F型燃气轮机的技术性能及结构特性做了对比，以供电厂选择参考。
一、四大燃气机轮公司1.1 通用电气公司通用电气公司是最早的几家燃气轮机制造商之一，目前已发展为行业之首，亚洲百分之五十的燃气轮机都来自通用电气公司。
该公司的首批燃气轮机于上世纪七十年代末研发成功，该机组是七十五兆瓦、六十赫兹的7E型燃气机组。
仅两年后，该公司又研发出了一百零五兆瓦、五十赫兹的9E型机组，为世界燃气轮机的研究发展奠定了基石。
八十年代末，通用电气成功将E型机组发展成为F机组，也是目前发展最为成熟的燃气轮机组。
1.2 西门子公司德国西门子公司是世界电子电气工程领域的领先企业，一九九零年西门子公司开发了旗下首批燃气轮机组。
四年后，启动了一百七十兆瓦、六十赫兹的V84.3A机组，并在随后的几年内以该机组为基础研发了二百六十五兆瓦、五十赫兹的V94.3A机组和同样为五十赫兹的六十七兆瓦V64.3A小型燃气轮机组。
西门子公司虽不像通用电气公司专注于燃汽轮机，但该公司的燃汽轮机的热效率相对更高，是我国大型天然气联合循环电厂燃汽轮机的不错选择。
1.3 阿尔斯通公司阿尔斯通公司于一八八五年收购了ABB公司的汽轮机部门，次年研发出了一百六十兆瓦的GT13E燃气轮机组，这是当时世界上热效率最高的燃汽轮机组，热效率高达百分之三十五。
大型天然气发电工程主机选用及配置
大型天然气发电工程主机选用及配置大型天然气发电工程主机选用及配置摘要：介绍了浙江半山天然气发电工程采用三套350MW级燃气－蒸汽联合循环发电机组，每套机组有四大主机：燃气轮机（GT）、余热锅炉（HRSG）、汽轮机（ST）及发电机（G）。
由于气价较高，确定采用F级燃机及相应的余热锅炉与汽轮机；对主机配置进行比选，确定每套机组由一台F级燃机、一台余热锅炉、一台汽轮机组成单轴系统（燃机、汽轮机与发电机同轴）。
关键词：天然气发电厂；燃气－蒸汽联合循环；燃气轮机（燃机）；余热锅炉1 简介浙江半山天然气发电工程是浙江省配合西气东输工程建设的唯一一个大型发电项目。
由于我国西部的天然气资源宝贵，生产成本较高，且输送路途遥远，管输成本较高，到达浙江杭州地区的门站气价预计将达1．37元／m3，新疆塔里木盆地西气东输的天然气的低位热值为36345 kJ／m3，折合单位低位热值气价0．0377元／MJ。
标准煤价按350元／t计，则单位热值价格为0．012元／MJ，仅为天然气的1／3弱，因此天然气价格对电价十分敏感。
浙江半山天然气发电工程选用当前技术成熟的350 MW级燃气－蒸汽联合循环发电机组共三套。
由于气价高，半山工程对提高联合循环效率十分关注，以降低电价成本。
燃气－蒸汽联合循环发电机组有四大主机，分别是燃气轮机、余热锅炉、汽轮机和发电机，其配置为一台或多台燃气轮机以及相应数量的余热锅炉与一台汽轮机组成单轴和多轴两大类。
燃气轮机是燃气－蒸汽联合循环发电机组关键设备，其选型对机组性能和电厂经济性的影响最大。
本工程应选择典型的发电用大容量重型燃气轮机。
当前技术成熟运行业绩较好的燃机，代表型号分别是E级（包括E级改进型）及F级。
同时，配置相应的余热锅炉及汽轮机。
2主机选用2．1 燃机2．1．1 “E”级燃机“E”级燃机是100 MW级燃气轮机的通称，单机容量为114．7～157MW。
如9E（GE）公司、GT11N2（ALSTOM公司）及V94．2（SIEMENS公司）等。
大型天然气联合循环电厂对汽轮机的选择
大型天然气联合循环电厂对汽轮机的选择首先，根据电厂的功率需求来选择适合的汽轮机型号。
大型天然气联合循环电厂的总装机容量通常较大，需要选择功率较高的汽轮机，以满足电力负荷的需求。
通常，选择高功率的汽轮机可以提高电厂的整体效率。
其次，效率是选择汽轮机的重要指标之一、高效的汽轮机可以将燃气的能量转化为电能的比例最大化，从而提高电厂的综合效益。
功率功率所得到的能量越高，就说明汽轮机的效率越高。
可靠性和维护方面的考虑也是选择汽轮机的关键因素之一、大型天然气联合循环电厂是一个长期运行的工程，所以汽轮机的可靠性非常重要。
选择可靠性较高的汽轮机可以减少维护和故障的频率，从而提高电厂的运行稳定性。
此外，环保要求也是选择汽轮机的重要考虑因素之一、大型天然气联合循环电厂通常要求低排放和高效能，选择具有较低氮氧化物（NOx）和二氧化碳（CO2）排放的汽轮机可以满足环保要求，并减少对环境的负面影响。
最后，经济性也是选择汽轮机的关键因素之一、大型天然气联合循环电厂需要考虑总体的投资和运营成本。
选择具有较高效能和可靠性的汽轮机可以降低燃料消耗和维护成本，从而提高电厂的经济性。
在以上考虑的基础上，大型天然气联合循环电厂可以选择适合的汽轮机型号。
根据实际需求，一般可以选择有双背压、背压和透平型汽轮机等不同类型的汽轮机。
根据电厂的具体情况和要求，可以考虑选择多级汽轮机、透平系统、再生系统等辅助设备来进一步提高电厂的效率和可靠性。
总之，大型天然气联合循环电厂对汽轮机的选择需要综合考虑功率需求、效率要求、可靠性和维护方面的考虑、环保要求和经济性，以选择最合适的汽轮机型号，最大化电厂的整体效益。
大型天然气联合循环电厂对汽轮机的选择
大型天然气联合循环电厂对汽轮机的选择
一、概述
随着经济的发展和能源的紧缩，越来越多的大型天然气联合循环电厂正在被建设。
循环热工变电站需要更高效、更可靠的汽轮机，以保证电厂正常运行。
汽轮机是变电站的核心设备，在其运行期间占电厂总负荷的90-95％，其对变电站的经济性和可靠性起着至关重要的作用，是电站中安全可靠、运行经济的关键设备。
因此，对于大型天然气联合循环电厂的选择汽轮机的原则非常重要。
应当根据技术要求和经济效益进行技术分析和选择，以选择出更适合汽轮机和更具经济效益的变电站。
1.技术要求
汽轮机的选择要考虑它的技术要求，包括功率、运行条件、技术参数和可靠性需求，以确保其达到所需的功能和质量要求，并且具有较好的可靠性和经济性。
（1）功率。
汽轮机的功率要求要符合变电站的负荷要求，满足电厂后续运行的需要。
（2）运行条件。
汽轮机的运行条件包括热源温度和压力、水冷却条件、汽轮机的运行温度、燃气温度和压力、空气的湿度等，这些因素都是汽轮机的选型的重要考虑因素，必须符合汽轮机的技术参数要求。
（3）技术参数。
不同类型的汽轮机有不同的技术参数，如最。
影响燃气-蒸汽联合循环机组 蒸汽轮机快速启动的结构因素及选型建议
影响燃气-蒸汽联合循环机组蒸汽轮机快速启动的结构因素及选型建议摘要：本文阐述了燃气-蒸汽联合循环发电机组配套汽轮机频繁启停的要求、快速启动的必要性、制约汽轮机快速启动的因素。
通过理论和实例，分析汽轮机结构对各制约因素的影响；通过对比分析，研究缩短启动时间、提高机组快速启动性能的汽轮机结构。
针对燃气-蒸汽联合循环发电机组频繁启停、快速启动的要求，提出了配套汽轮机选型和结构优化建议。
关键词燃气机组汽轮机快速启动汽轮机结构热应力热膨胀1. 引言因为天然气发电能源成本较高、燃气发电机组调节性能良好，按照国际上发达国家的电能结构规划，燃气发电机组一般作为电网调峰机组。
根据我国《天然气发展“十三五”规划》意见，强调“积极发展天然气调峰机组”。
作为调峰机组，启停频繁系其运行特点，实际运行中，部分机组需要每日“朝启晚停”，在建设期设备采购时即应以“朝启晚停”的运行方式进行设计选型。
在现阶段电力供求不平衡的状况下，部分机组常常处于备用状态，而备用机组需要根据电网调度要求实现快速启动。
从经济效益上考虑，缩短机组启动时间尽快进入稳定负荷运行工况，可有效降低机组能耗、提高经济效益，对频繁启停机组尤其明显。
对于燃气-蒸汽联合循环发电机组，其燃气轮机组可实现快速启动并带满负荷，余热锅炉达到额定出力的时间较短，整套机组启动并带满负荷时间主要受蒸汽轮机制约。
因此，从加快蒸汽轮机启动升负荷速度着手，可有效缩短燃气-蒸汽联合循环机组整套启动时间，实现快速启停。
由此可见，为更好发挥机组调峰功能、满足电网调度快速启动要求、提高电厂经济效益，作为燃气-蒸汽联合循环机组配套的蒸汽轮机应具备良好的快速启动性能。
目前投运的部分发电厂燃气-蒸汽联合循环机组，因汽轮机启动时间过长，难以适应快速启动、频繁启停的要求。
2.正文一、制约汽轮机快速启动的因素汽轮机的启动曲线对汽轮机启动过程参数调整和启动时间进行了大体规定，机组启动过程需充分考虑保证机组安全稳定、减少疲劳损伤、延长使用寿命等要求，各参数升速率和总体启动时间受到热应力、热膨胀、热变形等各种因素制约。
大型天然气联合循环电厂对余热锅炉蒸汽系统的选择
大型天然气联合循环电厂对余热锅炉蒸汽系统的选择
何语平
【期刊名称】《中国电力》
【年(卷),期】2004(37)2
【摘要】为迎接西气东输和液化天然气的输入,我国东部地区正准备建设一批大型联合循环电厂.为使建成后的电厂单位投资少、热效率高、投产后具有较好的效益,选择合适的余热锅炉蒸汽系统至关重要.对我国急需建设的大型天然气联合循环电厂的余热锅炉蒸汽系统中有关余热锅炉节点温差和接近点温差的选取、蒸汽压力级数的选择、排烟温度的高低、烟气阻力的大小、蒸汽参数和再热的确定、给水的加热和除氧方式及炉型的选择进行分析和研究,得出明确的优化结论.
【总页数】5页(P17-21)
【作者】何语平
【作者单位】浙江省电力设计院,浙江,杭州,310007
【正文语种】中文
【中图分类】TK229.92+9
【相关文献】
1.大型天然气联合循环电厂对汽轮机的选择 [J], 何语平
2.大型天然气联合循环电厂对燃气轮机的选择 [J], 何语平
3.大型天然气联合循环电厂噪声的综合治理 [J], 何语平;许平
4.大型天然气联合循环电厂对燃气轮机的选择 [J], 何语平
5.某206B联合循环电厂余热锅炉安全阀整定时运行参数的选择 [J], 宗宏伟
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联合循环电厂汽轮机供热运行的若干问题窥探
联合循环电厂汽轮机供热运行的若干问题窥探
联合循环电厂是一种高效能的发电方式，利用燃气轮机和蒸汽轮机的结合来发电，同
时还能利用废热供热。
它具有热电联供的特点，提高了能源利用效率。
然而，在联合循环
电厂中，还存在一些问题需要解决。
本文将从燃气轮机的热效率、废热回收利用、热电联
供的经济性等方面进行探讨。
首先，燃气轮机的热效率是联合循环电厂的关键之一。
燃气轮机的热效率直接影响到
整个电厂的能源利用效率。
目前燃气轮机的热效率已经逐步提高，但仍然有一定的提升空间。
在燃烧过程中，燃气轮机产生了大量的废热，如何更有效地回收利用废热是一个亟待
解决的问题。
其次，废热的回收利用也是联合循环电厂亟待解决的问题之一。
废热回收利用不仅可
以提高能源利用效率，还可以降低环境污染。
目前，联合循环电厂主要利用废热进行供热，但在实际运行中存在一些困难。
例如，如何平衡供热和发电的需求，在供热季节能否保证
发电的稳定运行等问题都需要解决。
此外，废热的回收利用还需要考虑废热的温度和品质，以及废热的输送和利用方式等方面的问题。
燃气轮机的选型
燃气轮机的选型在燃气轮机选型时，对其热力性能方面的考虑应注意以下几点：（1）机组热效率和燃料成本相结合的综合经济性。
单方面考虑热效率高低常常是不全面的，一般需把机组热效率和燃用的燃料成本结合起来，更全面权衡机组的经济性。
因为有时地理因素更优先于热效率，如某些地区的用户可能更注重燃气轮机对燃用廉价原油和重油的能力与相应的长热部件寿命性能。
（2）热力循环系统优化的问题。
影响燃气轮机热力性能的因素有很多，如透平初温、压气机压比、回热度（若采用回热循环）等热力参数，压气机、透平、燃烧室等部件效率，进、排气道等各部分流阻损失等。
其中许多参数受到设计制造时的技术与设计水平所制约，一般要根据设计和技术条件选取，如透平初温就要根据高温材料和冷却技术来确定。
而压气机压比要通过热力循环设计优化分析来确定。
（3）机组的全工况或变工况热力特性。
实际上，随着环境大气条件、外界负荷或系统本身等变化，燃气轮机及其联合循环装置总是处于非设计工况下运行，全面考虑全部可能运行区域的特性，就更为重要和实用。
主要包括：1）随大气条件变化的机组变工况特性。
由于燃气轮机的工质来自大气环境、又排回大气，其输出功率对大气条件，特别是对大气温度非常敏感。
通过燃气轮机及其联合循环性能（设计工况的效率与功率）相对比值随大气温度变化的典型规律。
大气温度总在变化，随着温度的升高，燃气轮机及其联合循环相对的输出功率都会下降，但联合循环的功率减小要比燃气轮机平缓，燃气轮机效率下降，而联合循环的效率稍有增加；反之，当温度下降时，两者的输出功率都会增加，燃气轮机效率提高，联合循环效率稍有降低。
至于大气压力则与机组安装地区的海拔高度有密切关系，燃气轮机及其联台循环的功率都与大气压力成正比，而两者的效率与此无关。
但当分析机组安装地点的海拔高度对燃气轮机性能影响时，要考虑大气温度和压力两个因素的综合影响。
2）随外界负荷变化的机组变工况特性。
燃气轮机是通过调节燃料量、也就是调节透平初温来适应外界负荷变化，而不像汽轮机那样是通过改变蒸汽工质质量流量来改变功率，所以机组热经济性随负荷变化而变化趋势就非常明显。