天然气发电厂燃气蒸汽联合循环发电机组
燃气-蒸汽联合循环发电机组知识
SFC启动方式。联合循环电厂的起动 是从燃气轮机开始，燃气轮机是将发电机用 作电动机起动的，电网的供电经变频器转变 成变频电源，用来驱动发电机。在起动程序 开始之前，循环水系统、冷却塔、闭路冷却 水系统和压缩空气系统等辅机系统先投入运 行。当燃气轮机达到10%额定转速时(此时 称为点火转速)，供入燃料气并开始点火， 使燃气轮机加速直到燃机可以维持的转速 （此时称为自持转速）。
由于燃机整体到货，重量较大（重达300t),根据 现场情况可以采用如下方案： 1、450t履带吊直接吊装就位。 2、液压提升装置。
第二部分 燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉
燃气轮机经点火加热推动燃机透平转动， 被加热的空气排放冷却就产生大量的余热。 为更高提升热效率联合循环机组都配套一台 余热锅炉。
采用优化的标准设计，对流换热形式而 不是辐射换热，无燃料系统，无传统风机 （烟气的流动是靠燃机的排气压力完成的）， 模块化设计结构，布置合理紧凑，高效节能， 自动化程度高。
且具有运行操作简洁，便于调峰启动的优 点。其结构占地面积小，便于安装，一般从模 块吊装开始至锅炉水压试验完成大约需要90天 左右工期。因为燃机排气温度（550--610℃） 所限制，余热锅炉的蒸汽参数不太高。目前国 内杭州锅炉厂、武汉锅炉厂等都生产与9E\9F 配套的余热锅炉。根据机组的不同功能要求可 设计为：多压、双压，再热或无再热等各种形 式的自然循环锅炉，并可配备脱硝风机以减少 NOX排放。余热锅炉有汽包炉和直流炉各种形 式。
目前以欧美、日本为主要生产国家，在 我国有装机的基本是三大厂家的产品：德国 —西门子（上海电气）、美国—GE（哈尔滨 ）、日本—三菱（哈气）。当代级的“9F” 产品联合循环机组单机总功率大致在280400MW左右。
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。
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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-蒸汽联合循环发电机组知识
通过调节蒸汽轮机的进气量、进气温 度和压力等参数，控制其转速和输出 功率。
余热锅炉控制
通过调节余热锅炉的进气量、进气温 度和压力等参数，控制其出口温度和 压力。
保护系统
超速保护
当燃气轮机的转速超过设定值时， 保护系统会自动关闭进气阀，防 止机组超速。
超温保护
当余热锅炉的出口温度超过设定值 时，保护系统会自动降低进气量或 关闭进气阀，防止机组过热。
某电厂燃气-蒸汽联合循环发电机组故障处理经验分享
在燃气-蒸汽联合循环发电机组的运行过程中，难免会 出现各种故障和问题。
对于常见的故障，该电厂制定了详细的应急预案，并定 期进行演练，确保在紧急情况下能够迅速响应。
该电厂在故障处理方面积累了丰富的经验，能够快速准 确地诊断和解决故障。
同时，该电厂还加强了与设备制造商的技术交流与合作， 及时获取最新的技术支持和解决方案。
燃气-蒸汽联合循环发电机组 知识
• 燃气-蒸汽联合循环发电机组概述 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组的运行
与控制 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组的维护
与检修
• 燃气-蒸汽联合循环发电机组的应用 与发展
• 案例分析
01
燃气-蒸汽联合循环发电机组概 述
定义与特点
定义
高效率
燃气-蒸汽联合循环发电机组是一种高效、 环保的发电方式，通过联合使用燃气和蒸 汽循环来提高发电效率。
余热锅炉参数
包括入口和出口的温度、 压力、流量等，这些参数 对余热锅炉的效率和使用 寿命有重要影响。
蒸汽轮机参数
包括入口和出口的温度、 压力、流量等，这些参数 对蒸汽轮机的性能和运行 稳定性有重要影响。
控制策略
燃气轮机控制
蒸汽轮机控制
燃气—蒸汽联合循环发电机组电气系统的探讨
燃气—蒸汽联合循环发电机组电气系统的探讨【摘要】：通过对燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统的介绍，结合燃气-蒸汽联合循环电厂设计实例，从工程实际应用角度对燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统设计提出优化建议。
关键词：燃气-蒸汽联合循环；发电机组；电气系统0引言近年来，随着国家能源政策的调整和环境保护意识的增强，国家于2000年开始大幅度开发和利用天然气资源并用于电力领域。
由于燃机-蒸汽联合循环机组相对于传统的火电机组，从布置形式到机组参数、配套设备选型等均有较大的差异，电气系统的设计也有很多值得研究和注意的问题。
1燃气-蒸汽联合循环机组简介1.1燃气-蒸汽联合循环机组的原理燃气-蒸汽联合循环机组的工作原理为：天然气从燃料喷嘴喷入燃烧室，与燃烧室中的压缩空气混合燃烧，产生高温高压燃气，再进入透平膨胀做功，利用燃气轮机排气余热在余热锅炉中将水加热成高温高压的过热蒸汽，利用蒸汽在汽轮机中做功。
1.2燃气-蒸汽联合循环机组的分类燃气轮机、蒸汽轮机、发电机、余热锅炉四种主要设备组成了燃气—蒸汽联合循环发电系统，实际上这四种设备的组合布置有多种方式，但主要的分类方式是按轴系布置来分，一种是多轴布置方案，一种是单轴布置方案。
所谓多轴即燃气轮机带动一台发电机，蒸汽轮机带动一台发电机，各自一个轴系，在电厂建设时，只要燃气轮机机组安装完毕即可发电（不必等到锅炉与蒸汽轮机安装完毕），蒸汽轮机检修时燃气轮机仍可发电，系统启动快，燃气轮机可先启动发电（不必等到锅炉里的水加热成蒸汽），在我国20万千瓦以下的燃气—蒸汽联合循环发电机组多数采用多轴布置。
单轴布置系统为燃气轮机、蒸汽轮机、发电机串联在一根轴上，共用一台发电机发电。
由于一套单轴系统只有一台发电机与相关电气设备，可节省设备费用，减少厂房面积，系统调控相对简单，目前30万千瓦以上的燃气—蒸汽联合循环发电机组多数采用单轴布置。
2.燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统2.1燃气轮机组启动方式燃气轮机组启动是指燃气轮机组从静止（盘车）状态至机组到达一定转速的过程，即将燃气轮机和发电机的转子加速到自持的速度，自持的速度也就是燃气轮机能够产生足够的动能带动它继续加速运行，到达机组要求的额定转速。
燃气-蒸汽联合循环机组运行经验总结
燃气 -蒸汽联合循环机组运行经验总结燃气—蒸汽联合循环具有效率高、环保性能好、自动化程度高、运行可靠性高、运行方式灵活等特点，是当今世界最受青睐的发电技术之一。
近年来，国家大力发展燃气发电机组，以江苏为例，2020年全省已有大小燃气发电企业39家，燃机数量共计83台，因其启停迅速、负荷调节速度快的特点在电网调峰起到至关重要的作用，已在发电企业中牢牢占据一席之地。
本文以金坛热电公司燃气—蒸汽联合循环机组为例，简单总结一下机组启停操作及运行经验。
金坛热电公司燃气—蒸汽联合循环机组装机容量为436MW/套，燃机本体为GE公司提供的9FB机型，型号为PG9371FB，简单循环机组出力为294.16MW（设计工况）。
燃机由一台18级的轴流式压气机、一个由18个低NOX燃烧器组成的燃烧系统、一台3级透平和有关辅助系统组成。
汽轮机为国内首台引进GE公司A650型汽轮机进行优化设计的改进型，型号为LC110/N160-15.68/1.44/0.42，三压、再热、反动式、抽凝、轴向排汽汽轮机，汽轮机采用低位布置，分高压缸、中低压合缸，通流部分由高压27级、中压12级、低压6级压力级组成。
余热锅炉型号为MHDB- PG9371FB-Q1，由东方菱日锅炉有限公司生产。
燃机出口不设置旁通烟道，余热炉进口烟道膨胀节直接与燃机扩散段法兰相连。
露天布置，无补燃、自然循环，卧式炉型。
锅炉具有高、中、低三个压力系统，一次中间再热。
过热、再热汽温采用喷水调节。
燃气—蒸汽联合循环机组的主要工艺流程：天然气在燃气轮机内直接燃烧做功，使燃气轮机带动发电机发电，燃烧产生的高温尾气通过余热锅炉，加热锅炉给水，产生高温高压蒸汽后推动蒸汽轮机，带动发电机发电。
启动过程简述燃机GE的9FB燃气轮机在机组启停过程中已实现了完全的自动控制，当燃机满足启动条件Start Check完成后，从点击Auto Start发启动令、高盘清吹、降速点火、暖机、升速、起励建压，只需要30分钟左右，全程无需任何操作及干预，在此过程中需加强对程序进行的正确性及燃机振动、分散度、燃烧脉动的监视。
(完整版)燃气蒸汽联合循环发电厂介绍
北京太阳宫燃气热电有限公司 发电部
第一章：燃气—蒸汽联合循环发电简介
第一节 天然气是绿色能源
天然气的主要成分是甲烷（CH4），其分子由一个碳原子（C） 与四个氢原子（H）组成。天然气无色、无味、无腐蚀性，天 然气燃烧生成水（H2O）与二氧化碳（CO2），不产生灰、渣、 二氧化硫等有害物质，天然气是世界公认的清洁能源。LNG就 是液化天然气，液化后的天然气体积是气体形态的六百份之一， 方便大量储存和远距离运输。采用 LNG为原料，采用“燃 气—蒸汽联合循环”技术来发电的电厂称为燃气—蒸汽联合循 环发电厂。采用天然气发电可大大减少对环境的污染，采用 “燃气—蒸汽联合循环”技术发电，发电效率高达57%，燃煤 电厂为40%左右，发同样的电能CO2排放量仅为燃煤电厂的 40%左右。
燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速 旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机 械，是一种旋转叶轮式热力发动机。 燃气轮机的基本原理与蒸汽轮机很相似，不同处在 于工质不是蒸汽而是燃料燃烧后的烟气。燃气轮机 属于内燃机，所以也叫内燃气轮机。
燃气轮机是利用气体作为工质在燃烧室里燃烧，将 燃料的化学能转变为气体的内能。在喷嘴里，气体 的内能转变为气体的动能，燃气高速喷出，冲击叶 轮转动
把燃气轮机剖去1/4，可以看到内部的结构。 燃气轮机由三大部分组成，左边部分是压气机，有进气口，内部一排排 叶片是压气机叶片；中间部分是燃烧器段，围绕一圈的是燃烧室；
燃气轮机与其他热机相结合的称为复合循 环装置。
4、影响效率的主要因素
燃气初温和压气机的压缩比，是影响燃气 轮机效率的两个主要因素。提高燃气初温， 并相应提高压缩比，可使燃气轮机效率显 著提高。
下面是一台燃气轮机模型，通过它来了解燃气轮机的工作过程。
燃气蒸汽联合循环发电机组知识
第四部分 联合循环发电机组电气热控
第一节 电气设备及装置
1、联合循环机组电气安装的特点 若联合循环机组采用多轴布置,则燃机和
汽轮机分别配置一台发电机，也就是说在一 套联合循环机组中要进行两套发电机/变压器 的安装、两套PT/CT的安装、两套出线和封 闭母线安装、两套发变组保护的安装和调试， 相对应的发电机附属设备和消防设施等都是 双倍的,安装工作量远大于同样容量的常规火 电机组，
2、当代级重型燃气轮机技术的主要特征 多级轴流压气机：设计技术先进 3D ；高效率； 高稳定性， 燃烧室：以天然气和轻油为主要燃料；环保的 低NOX燃烧技术；NOX小于25ppm；空气冷却， 透平：多级轴流透平；综合空气冷却技术 气膜、 冲击、蛇形通道、带肋、绕流柱、尾缘喷射等 ； 镍／钴基超级合金；表面热障涂层等，
第一部分 燃机发展及燃机系统
某燃气电厂布置
工业燃气轮机是在飞机发动机的基础 上发展起来的 燃气轮机由英国人首先发明, 飞机发动机上世纪30年代在德国诞生 ,从 上世纪50年代开始用于工业领域 重型燃气 轮机最早来自瑞士 ,60年代以后逐步研制 出用于发电的联合循环发电机组，
燃气 天然气、煤气 -蒸汽联合循环机组, 以燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机为主力发 电设备，设备的布置有单轴、多轴等不同的 方式,但都是燃气轮机点火后的余热加热余热 锅炉,通过换热蒸发产生蒸汽推动蒸汽轮机转 子分别驱动发电机发电，
这时,关断供向发电机的变频电源,燃气 轮机继续加速,直至额定转速，燃气轮机起动 后不久,透平的排气便开始加热余热锅炉，余 热锅炉没有燃气轮机的排气旁通烟囱,也不供 应辅助蒸汽,所以,整个系统必须同时起动，这 就是燃机的SFC启动,也就是利用发电机作为 启动马达,为此,电气在励磁系统中需要配备一 套大功率的变频装置， 在启动和发电过程要 完成恒流/恒压转换
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。
天然气发电厂 燃气-蒸汽联合循环发电机组
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
V94．3A燃气轮机概况
燃气轮机不需要大量冷却水，单循环机 组只需火电厂2%~10%，联合循环机组 只需同容量火电厂的1/3左右。
联合循环机组的特点——自动程 度高，运行人员少
联合循环电厂采用先进的集散式控制系 统，控制人员可以大大减少，一般只有 同容量火电厂人员的20%~25%。
燃机和联合循环机组型号
主要燃机厂家
西门子公司SGT--8000H 燃气轮机
4 级轴流透平， 前3 级均采用空气冷却， 第4级无冷却， 转子前燃气温度1 427 ℃ 。第1 级动静叶采用单晶超合金材料 并涂以耐热涂层， 已具有承受近1 500 ℃ 高温的能力； 第2 级叶片上涂敷了热 障涂层。
由SGT--8000H 机组组成的联合循环的额 定净输出功率超过530 MW， 效率超过 60%。
PG9371FB
284MW 426MW
三菱/东方 M701F3
270.3MW 406MW
M701F4
312MW 455MW
西门子/上海 SGT5-4000F（2）271MW 406MW
SGT5-4000F（4）287MW 430MW
燃机和联合循环机组型号
常规燃机（第二代）
单循环出力为150MW等级、燃烧温度低于1205℃， 也即“E”级及以下燃机
西门子公司SGT--8000H 燃气轮机
2007 年冬季第一次点火， 并准备于 2008 年开始进行简单循环运行鉴定。它 是完全用空气冷却的机组， 也是世界上 最大的完全空气冷却的燃气轮机。
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。
燃气轮机与LNG天然气发电机组区别
1.燃气轮机机组主要设备包括了燃气轮机、汽轮机、发电机，没有锅炉（小容量余热锅炉除外），燃气在燃气轮机燃烧室燃烧做功，还推动汽轮机带动发电机做工，整个机组发电容量包括了燃气轮机本身容量和拖动汽轮机容量，所以又叫作蒸汽燃气联合循环机组；
2.天然气发电机组又称LNG电厂，主要设备与一般的火电厂无异，只不过锅炉的燃料从煤、油或者煤矸石啥的换成了天然气，也是洁净能源，但是燃料燃烧本身并不直接做功发电，仍然是通过加热过热蒸汽后推动汽轮机和发电机做功发电。
3.燃气轮机是气体燃料在气轮机的燃烧室内燃烧生成的高温高压燃气直接推动气轮发电机组做功发电，天然气发电是燃料在锅炉内燃烧、加热水后产生的高温高压蒸汽推动汽轮发电机组做功发电。
注意，一个是气轮机、另一个是汽轮机。
4.LNG是英语液化天然气（liquefied natural gas）的缩写
5. 蒸发气体简称BOG 闪蒸汽(Boil Off Gas) 用中文说就是蒸发气。
来自产品LNG蒸发产生的甲烷气
6.EAG：Escape air gas
LNG安全阀出来的气体是低温状态，密度较大，危险性高。
所以在出口加一个EAG加热器（空温复热器），再进行排空。
燃气蒸汽联合循环发电厂介绍PPT
凝汽器通常采用表面式凝汽器，由冷却水在管内流动，将管外的蒸汽冷凝成水珠。
凝汽器的性能和效率直接影响到联合循环发电厂的效率和输出功率。
控制系统
控制系统是联合循环发电厂中的 重要组成部分，它负责监控和控
制整个发电厂的运行。
控制系统通过各种传感器和执行 器来监测和控制燃气轮机、余热 锅炉、蒸汽轮机、凝汽器等设备
蒸汽轮机工作
燃气轮机排出的高温排气进入余热锅 炉中，加热锅炉中的水产生蒸汽，蒸 汽驱动蒸汽轮机转动，从而带动发电 机发电。
历史与发展
起源
燃气蒸汽联合循环发电技术起源 于20世纪50年代，经过多年的研
究和发展，技术逐渐成熟。
应用
目前，燃气蒸汽联合循环发电厂已 经在全球范围内得到广泛应用，成 为许多国家的主力发电方式之一。
的运行状态和参数。
控制系统的稳定性和可靠性对于 保证联合循环发电厂的稳定运行
和安全具有重要意义。
03
燃气蒸汽联合循环发电厂 优势
效率高
燃气蒸汽联合循环发电厂采用高效的 燃气轮机，能够将燃料中的能量转化 为高品位的电能，同时利用余热产生 蒸汽，进一步提高能源利用效率。
与传统的燃煤电厂相比，燃气蒸汽联 合循环发电厂的能源转换效率更高， 能够达到50%以上，而燃煤电厂的气蒸汽联合循环发电厂使用的 燃料主要是天然气，燃烧过程中 产生的污染物较少，如硫氧化物 、氮氧化物和颗粒物等。
02
与传统的燃煤电厂相比，燃气蒸 汽联合循环发电厂能够显著降低 对环境的污染，符合绿色能源的 发展趋势。
启动快
燃气蒸汽联合循环发电厂的启动时间较短，一般在几分钟到十几分钟之间，能够 快速响应电力需求的变化。
与传统的燃煤电厂相比，燃气蒸汽联合循环发电厂的启动速度更快，能够更好地 适应电力系统的调度需求。
燃气蒸汽联合循环发电机组应用研究
燃气蒸汽联合循环发电机组应用研究【摘要】近年来燃气发电特别是燃气蒸汽联合循环发电机组项目发展迅速，从机组热力学特性、配置选型、性能比较等方面进行了分析，并对其未来应用前景进行了展望。
【关键词】燃气蒸汽联合循环；发电机组；应用；研究近年来随着国内天然气消费的快速增长，特别是随着西气东输、川气东送、大鹏LNG、莆田LNG等天然气储运基础设施项目的建成投产，促使广东、福建、浙江、上海等省市一批燃气发电项目陆续建成投产，在满足电力需求增长的同时，创造了较好的经济效益和社会效益。
燃气蒸汽联合循环发电由于具备高效、低耗、环保等优势，其推广应用进程在逐步加快。
1.机组热力学特性燃气蒸汽联合循环发电机组主要由三部分构成，即燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机。
其中燃气轮机作为联合循环的核心部件，其性能直接影响联合循环热效率。
余热锅炉和蒸汽轮机所组成的蒸汽系统，其参数也主要取决于燃气轮机的排气参数。
从热力学基本定律可知，联合循环的热效率主要取决于循环的吸热平均温度和放热平均温度。
提高吸热平均温度或降低放热平均温度，均可提高机组联合循环热效率。
燃气蒸汽联合循环将具有较高吸热平均温度的燃气轮机与具有较低放热平均温度的蒸汽轮机结合起来，使燃气轮机的排气废热成为蒸汽轮机循环的加热热源，使整个联合循环热能利用率较单独的燃气轮机循环或蒸汽轮机循环得到明显提升。
2.机组配置选型一般为了充分利用天然气资源，并尽量降低供热供电价格，应尽可能选用高效率的燃气蒸汽联合循环机组。
联合循环机组的轴系配置有两种形式：一是单轴配置，即燃气轮机和蒸汽轮机同轴驱动发电机运行；二是多轴配置，即燃气轮机和蒸汽轮机分别拖动发电机运行。
单轴配置适宜带基本负荷，多轴配置则适宜热电联供，蒸汽轮机的变负荷运行不影响燃气轮机。
系统应用中常见的多轴配置有“一拖一”、“二拖一”两种方案。
“一拖一”配置1台燃气轮机、1台余热锅炉和1台蒸汽轮机。
“二拖一”配置2台燃气轮机、2 台余热锅炉和1台蒸汽轮机。
燃气-蒸汽联合循环发电机组知识
燃气-蒸汽联合循环发电机组具有高效率、低污染、低噪音等优点，是现代电力 工业的重要发展方向。
工作原理
燃气轮机工作
燃料在燃气轮机中燃烧，产生 高温高压气体，推动涡轮旋转
，从而带动发电机发电。
余热回收
燃气轮机排出的高温气体进入 余热锅炉，加热锅炉中的水， 产生高温高压蒸汽。
蒸汽轮机工作
高温高压蒸汽进入蒸汽轮机， 推动涡轮旋转，从而带动发电 机发电。
04
燃气-蒸汽联合循环发电 机组效率与优化
效率分析
01
燃气-蒸汽联合循环发电机组效率
该发电机组通过燃气轮机和蒸汽轮机联合工作，实现高效发电。其效率
受多种因素影响，如燃气轮机入口温度、蒸汽轮机入口压力等。
02
效率损失原因
燃气-蒸汽联合循环发电机组效率损失的原因主要包括热力学循环损失、
机械损失和热力系统损失等。
燃气-蒸汽联合循环发 电机组知识
目 录
• 燃气-蒸汽联合循环发电机组概述 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组组成 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组运行 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组效率与优化 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组应用与案例
01
燃气-蒸汽联合循环发电 机组概述
定义与特点
定义
燃气-蒸汽联合循环发电机组是一种高效、环保的发电方式，它结合了燃气轮 机、余热锅炉、蒸汽轮机等设备，通过联合循环的方式，将热能转化为电能。
联合循环
燃气轮机和蒸汽轮机通过中间 的余热回收设备连接，形成联 合循环，提高了能源利用率和
发电效率。
历史与发展
要点一
起源
燃气-蒸汽联合循环发电机组技术起 源于20世纪50年代，经过多年的研究 和发展，逐渐成为一种成熟的发电技 术。
GE燃气-蒸汽联合循环发电机组简介
MS9001FA机组的纵剖面图
1 1 负载联轴器接出处 2 轴向/径向进气机匣 3 轴颈轴承 4 压气机叶片 5 压气机 6 压气机转子 7 拉杆结构 8 燃料喷嘴 9 燃烧室火焰管 10 逆流式燃烧室 11 燃烧室过渡段 12 透平喷嘴组件 13 第一级静叶环 14 透平动叶片 15 排气扩压器 16 排气热电偶 17 水平中分面 18 燃烧室的安装面 19 前支撑 20 进气口定位（未示出）
预混通道PM1
吊装中的燃料喷嘴
就位后的燃料喷嘴
安装在外缸内的顶盖
DLN2.0＋燃烧室的火焰筒
冷却孔
扰流片
冷却孔
联焰管开口 气流方向 下支撑
弹性片（呼拉裙）
过渡段段 冲击冷却衬套 后牛腿托架
外密封
内密封
安装在机组上的过渡段
后牛腿托架
燃烧室导流衬套
安装法兰 (与后缸嵌接)
2.降低余热锅炉排烟温度，完善蒸汽循环，采用多压级余热锅炉和汽轮机中间再 热等措施，
3.优化热力系统。综合考虑能量转换中功和热梯度利用，不同品位和形式能的 合理安排和各系统组成优化匹配。总体合理利用各能级，以获的最好的总效果。如 发展联合循环，功热并供，三联供，注蒸汽双工质循环等先进技术。
单轴和多轴的联合循环电站
压气机转子是一个由16个叶轮、2个端轴和叶轮组件、贯穿螺栓和转子动叶组成的 组件。前端轴装有零级动叶片，后端轴装有第17级动叶片，16个叶轮各自装有从第1至 第16级动叶片。
每个叶轮和前、后端轴的叶轮部分都有斜向拉槽，动叶片插入这些槽中，在槽的每 个端面将叶片冲铆在轮缘上。为了控制同心度，各叶轮或端轴之间用止口配合定位， 并用贯穿螺栓固定。依靠拉紧螺栓在叶轮端面间形成的摩擦力来传递扭矩。
9E燃气—蒸汽联合循环发电机组节能运行探讨
9E 燃气—蒸汽联合循环发电机组节能运行探讨摘要：秉承节能原则，运行燃气—蒸汽联合循环发电机组，能够提升企业供电水平。
基于此，本文从天然气预热、燃气轮机、锅炉、汽轮、辅助机、冷却设施这几个方面，详细阐述了燃气—蒸汽联合循环发电机的组节能运行，实现了对发电机组节能作业的深入分析，希望能够为供电设施建设水平的发展提供助力。
关键词：联合循环；节能发电；冷却设施引言：燃气—蒸汽联合循环发电机组是指一种较为先进的电力系统发电设施，其具有高效、经济等优势，通常在供电中起到安全顶峰与调峰的作用。
将节能运行措施应用到该发电机组的操作中，能够增强电网调峰效果，因此，应深入分析该发电机组的节能运行，以寻求更佳的机组运行方案，提升电力系统作业水平。
1.天然气预热节能运行鉴于该联合循环发电机组所具备的强大调峰功能，当前大部分供电企业一般将其主要用于电网的调峰运行，因此，机组通常处于频繁启停的状态，导致其能耗较大。
为了减少该部分的能耗，达到节能的运行效果，可以将发电用的天然气进行预热，在保证安全的前提下，使其长时间保持适宜的温度，这样在启停过程中，就无需反复加热天然气，以节省该部分能耗。
就目前来看，根据该类型发电机的天然气燃烧要求，30℃左右是天然气的最理想温度。
基于此，在节能运行中，可以考虑用热水锅炉，对天然气进行预热保温，使其长期稳定地处于20℃的温度状态下，同时，还要为该加热系统，设置一个自动的温控单元，让加热水锅炉能够实现低温启动、高温停用，以准确地控制天然气的温度，而相较于传统的发动机加热，热水锅炉所需的能耗更少，因此，该运行方式，能够有效实现发电机组的节能运行。
此外，锅炉中的炉水应为除盐水，以便于长期的反复循环利用，深入优化发电机的节能运行效果，1.燃气轮机节能运行现阶段，机组在启动时，通常采用冷态启动的方式，而在这种方式下，燃气轮机部分从开始启动，直至正常运行，需要耗费2.5h。
在这期间内，机组需要持续燃烧天然气来支持燃气轮机的启动，使得燃气轮机启动期间，需耗费大量的天然气。
燃气-蒸汽联合发电原理介绍
调峰 性能
•需单元运行， 燃机不可单独运 行。
运行灵 活性
单轴配 置布置
运行 维护
•因所配汽轮机容量小 效率稍低，但对大功 率机组，这一缺点并 不明显。
额定工 况效率
•需按单元进行检修。
联合循环单轴和多轴的选择
联合循环单轴和多轴的选择应结合具体工 程实际, 综合考虑资金的筹措、电负荷的性 质、现场条件等因素, 经过技术经济比较确 定。
调峰 性能
•因所配汽轮ห้องสมุดไป่ตู้容量大 故效率较高。
•若配置旁通烟 囱，燃机可单独 运行。
运行灵 活性
多轴配 置布置
运行 维护
额定工 况效率
•可轮流检修系统内的燃机， 但检修汽轮机时，整套机组 都要停运或者只能维持简单 循环运行。
多轴、单轴布置的比较
•采用增减运行单元数的方 法来满足调峰需求，汽轮 机需时常停机和再起动， 所以大幅度调峰性能不太 好。
谢谢大家！
GE发电
ABB
V843A
V943A 501G 701F LM6000-P A
170.0
240.0 235.2 236.7 41.2
16.6
16.6 19.2 15.6 29.6
1310
1427 1349 1160
38.00
38.00 39.00 36.77 39.78
西屋
GE船用与工业
R-R公司
惠普
DCS实施 全厂监控
余热锅炉 化学污水处理 天然气 补燃 排烟
蒸汽轮机发电机组
循环冷却水系统
燃气蒸汽联合循环系统
有补燃型方案
补 燃
空气
天然气
B
余热锅炉 蒸汽轮机 G
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燃机和联合循环机组型号
燃机和联合循环机组型号
日本三菱（MHI）/东方
燃机型号
D、F、G、H M501D、M701F、M701H
联合循环机组
2×M701F 2台燃机
9F系列燃机及联合循环出力
生产厂家 燃机型号 GE/哈尔滨 PG9351FA
ISO工况燃 联合循环机 机出力 组出力
255.6MW 395MW
S：STAG-STeam And Gas字首 1—燃气轮机的台数 0—没有意义 9—燃气轮机系列号 FA—燃气轮机型号
燃机和联合循环机组型号
S209E
2台9E燃机组成的联合循环 一般1套9E组成的联合循环机组出力约
180MW左右。
2×S109FA
2套9FA组成的联合循环 ，每套1台燃机 一般1套9F组成的联合循环机组出力约
＜25 25
GE 公司MS9001H 燃气轮机
第1 台MS9001H 燃气轮机与1 台汽轮机 组成的S109H 联合循环电站额定功率为 480 MW,热效率60% ，NOx 排放浓度25 ppm ，于2003 年9月正式投入商业运行。
H 型燃气轮机的压气机压比为23，空气 流量为685 kg/ s.
频率：50HZ、60HZ
燃机和联合循环机组型号
美国GE
燃机型号：
LM6000（轻型）、PG9171FA（重型） PG6541B——6B PG6101FA——6FA PG7111EA——7E（60HZ） PG9171E——9E PG9351FA——9FA，9FB 9H
燃机和联合循环机组型号
没有转让国内
最新型燃机介绍
公司
投入年份 输出功率 效率/
机组型号
/ MW
%
燃烧温度/℃ 排放水平 /ppm
GE
MS9001H 2001
292.000 39. 5 1 427
25
西门子 SGT8000H
2008
340. 000 39. 5 1 427
三菱 M701G 2005
334. 000 39.5 1 500
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
燃 料
蒸汽轮机 蒸
给
汽
水
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
PG 9 35 1 FA 1 234 5
1=PG—箱装式发电设备(Package Generation)； 2=系列号，3、5、6、7、9 3=输出功率，以英制马力为单位的近似值 4=轴的数量，单轴或双轴 5=型号，B、E、F、G、H等
燃机和联合循环机组型号
联合循环机组型号（GE）
S109FA
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
400MW左右。
燃机和联合循环机组型号
德国SIEMENS/上海电气
燃机型号
SGT5-2000E、SGT5-4000F SGT表示Siemens Gas Turbine 2000E、4000F相当于GE的9E、9F系列
联合循环机组型号
SCC5-4000F CC表示联合循环 表示1套9F系列燃机组成的联合循环机组
燃气轮机不需要大量冷却水，单循环机 组只需火电厂2%~10%，联合循环机组 只需同容量火电厂的1/3左右。
联合循环机组的特点——自动程 度高，运行人员少
联合循环电厂采用先进的集散式控制系 统，控制人员可以大大减少，一般只有 同容量火电厂人员的20%~25%。
燃机和联合循环机组型号
主要燃机厂家
美国GE/哈尔滨电气 日本三菱/东方电气 德国SIEMENS/上海电气 法国ALSTOM（无转让）
通过以市场换技术，国外燃机厂家已经将制造 技术分别转让给国内三大动力集团
关键部件在国内的合资厂生产
燃机和联合循环机组型号
燃机种类
重型：工业用、大型，一般出力在4万kW 以上。
轻型：航空改型、小型，一般出力在4万 kW以下。
联合循环机组的特点——效率高
350MW级联合循环机组效率可达到58%， 比常规机组高出15-18%，折合标煤 212g/kwh，比常规1000MW发电煤耗 （290~300g/kwh左右）低很多。
联合循环机组的特点——排放少
最低的环境污染排放。天然气发电，二 氧化碳排放量约为燃煤电厂的42%，氮 氧化物排放量则不到燃煤电厂的20%， 二氧化硫排放几乎为零。可明显减轻日 益严重的环保压力。
PG9371FB
284MW 426MW
三菱/东方 M701F3
270.3MW 406MW
M701F4
312MW 455MW
西门子/上海 SGT5-4000F（2）271MW 406MW
SGT5-4000F（4）287MW 430MW
等级、燃烧温度低于1205℃， 也即“E”级及以下燃机
先进的燃机（第二代）
单循环出力为250MW等级、燃烧温度约1315℃， 也即“F”级燃机
最新型燃机（第三代）
单循环出力为300MW等级、燃烧温度约1425℃， 也即“G”或“H”级燃机
燃机和联合循环机组型号
最新型燃机
GE公司的9001H型（有定货） 西门子公司的SGT5-8000H 型（开发成功） 三菱公司的M701G型（10几台运行）
联合循环机组的特点——可靠性 高
燃气发电实现： 自动、保护投入率100% 启停速度快 系统相对简单、辅机相对较少，整机可
靠性高 可真正实现AGC控制
联合循环机组的特点——出力 和环境温度关系
联合循环机组的特点——出力和 环境温度关系
环境温度升高时，空气密度减小，燃气 轮机的吸气容积流量基本恒定，所以， 环境温度升高，必然导致燃气轮机质量 流量减小，出力下降。