燃气轮机热电联新新产系统

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热电联产燃气轮机工作原理

热电联产燃气轮机工作原理燃气轮机是一种化学能转换为机械能的设备，利用燃料在高温下的燃烧产生的热能，驱动轮机进行机械转动，从而实现能量转换和能量利用。

热电联产燃气轮机是在燃气轮机基础上，通过热回收技术，同时产生电力和热能的系统。

热电联产燃气轮机的工作原理如下：1. 燃气燃烧：燃料（如天然气或液化石油气）通过喷嘴进入燃烧室，在点火系统的作用下进行燃烧。

燃烧产生的高温燃气在燃烧室内进行膨胀，释放能量。

2. 涡轮驱动：高温燃气在燃烧室内膨胀产生的能量通过涡轮叶片的作用转化为机械能，驱动涡轮机转动。

涡轮机分为高压涡轮和低压涡轮，他们通过轴连接在一起，形成一个整体。

3. 压缩空气：高压涡轮驱动的压缩机将进入机组的空气压缩，提高进气压力和温度。

通过压缩机的作用，将空气引入燃烧室，为燃烧提供氧气。

4. 热回收：燃气轮机燃烧产生的高温烟气经过燃气热交换器，将烟气中的热能传递给工作介质，如水或蒸汽。

通过这种方式，可以实现余热回收，提高能量利用效率。

燃气燃烧后的烟气排出系统。

5. 发电：在热回收过程中，工作介质的温度和压力得到提升，并流入蒸汽轮机。

蒸汽轮机通过工作介质的膨胀驱动涡轮机，产生机械能。

涡轮机通过与发电机的轴连接，将机械能转化为电能。

6. 热能利用：在热回收过程中，产生的蒸汽可以用于供热，例如加热水、供暖或工业流程中的蒸汽需求。

通过热电联产，系统可以同时提供电力和热能，提高能源利用效率。

通过以上工作原理，热电联产燃气轮机将化学能转化为电力和热能，实现了能源的综合利用，提高了能源效率，减少了能源的浪费和环境污染。

该技术被广泛应用于工业、商业和住宅等领域。

燃气轮机在热电联产工程中的应用状况分析

ｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｗｏｔｙｐｅｓｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｓｉｎｈｅａｔａｎｄｐｏｗｅｒｃｏｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ
２．ＣｈｉｎａＨｕａｄｉａｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｉｓｔｈｅｃｏｒｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈ－ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｃｌｅａｎｅｎｅｒｇｙｓｙｓｔｅｍｓｉｎｔｈｅ２１ｓｔｃｅｎｔｕｒｙａｎｄｅｖｅｎｌｏｎｇｅｒｐｅｒｉｏｄｏｆｔｉｍｅ．Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｇａｓｔｕｒｂｉｎｅ
机的发展现状及其在热电联产工程中的应用，简述了联合循环和简单循环燃气轮机电厂的基本组合方式，并
列举了目前应用在热电联产工程中的几种主要的燃气轮机．阐述了燃气轮机相对于常规火电机组的优点，分析了影响燃气轮机在热电联产工程中推广的因素，并对我国燃气轮机的发展前景进行了展望．
ｐｒｏｊｅｃｔｓｗｅｒｅｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｎａｍｅｌｙ，ｔｈｅｓｉｍｐｌｅｃｙｃｌｅｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｐｏｗｅｒｐｌａｎｔａｎｄｔｈｅ

热电联产项目以及系统流程介绍

燃气轮机热电联供系统
烟气消音器 Exhaust Silencer 烟气消音器 Exhaust Bypass Silencer 燃气轮机 Turbine Engine 三通阀 Diverter Valve 燃烧器 Supplementary Burner
空气入口 Air Inlet Filter 发电机 Generator
ELECRICITY EXPORT 电力输送 Provides consistent Electrical Load for generation of thermal energy 稳定电力输出 If Electricity export is not possible due to local regulations, the gas turbine size shall be selected for minimum electrical load and increase thermal power by supplementary firing 以热定电
2012年7月21日1 号燃机投产， SOLAR代理；提供技术服务 2012年7月23日3 号燃机投产安装调试中 SOLAR代理；提供技术服务
2012年1月1号燃机投产，2012年3 SOLAR代理；提供技术服务月2号燃机投产， 2012年8月13日3 号燃机投产 2012年9月13日4 号燃机投产
上海力顺燃机科技有限公司
项目列表
VPSolarP (1-09) 9
Mariso Turbines
上海力顺燃机科技有限公司
VPSolarP (1-09) 10
热电联产工程实施常规流程
1、方案阶段 • 了解项目性质；分析冷、热、电负荷情况 • 按照项目特点及负荷需求情况进行热电联供系统配置 • 根据能源价格情况进行简单的经济测算 2、可行性研究阶段 • 通过方案比选确定热电联供主要设备及系统配置形式、运行方案 • 投资估算及财务分析（收益率、投资回收期） • 上报发改委

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。

燃气轮机热电联产工作原理

燃气轮机热电联产工作原理燃气轮机热电联产（Combined Heat and Power, CHP）是一种高效利用能源的系统，能够同时产生电力和热能。

它的工作原理是通过将燃气轮机产生的高温燃气和废气经过热回收装置进行热能回收，再利用回收的热能供热或其他工业用途。

本文将详细介绍燃气轮机热电联产的工作原理及其优势。

一、燃气轮机的基本原理燃气轮机是一种利用燃料燃烧产生高温高压气体推动转子旋转从而产生功率的设备。

它由压缩机、燃烧室和涡轮机组成。

首先，压缩机将外部空气压缩到高压，然后将高压空气送入燃烧室。

在燃烧室中，燃料与高压空气混合并发生燃烧，产生高温高压的燃气。

最后，高温高压的燃气驱动涡轮机旋转，从而带动发电机产生电能。

二、燃气轮机热回收装置燃气轮机热回收装置是实现热电联产的重要组成部分，其主要作用是回收燃气轮机排出的高温废气中的热能。

常用的热回收装置包括燃气轮机废热锅炉、燃气轮机废热锅炉和吸收式制冷装置。

1. 燃气轮机废热锅炉燃气轮机废热锅炉通过将高温的燃气通入锅炉，利用废气与锅炉内的水接触，使水发生蒸汽或热水化。

这样的热能回收方式既可以用来供给建筑、工业等需要热能的用途，也可以用来进行蒸汽动力发电。

2. 燃气轮机废气锅炉燃气轮机废气锅炉是指将燃气轮机产生的废气导入专门的废气锅炉中进行热能回收。

废气锅炉通过吸热管将废气中的热量传递给锅炉管内的工质，使工质发生相应的相变，从而释放出热能。

3. 吸收式制冷装置吸收式制冷装置是指利用燃气轮机热回收装置回收的高温热能来驱动制冷机组实现制冷，同时产生额外的热能。

该装置适用于需要同时产生冷热能的场合，如大型商业建筑、医院和工业生产过程中的冷却需求。

三、燃气轮机热电联产的优势燃气轮机热电联产系统具有以下几个优势：1. 高能效：燃气轮机热电联产系统能够实现超过80%的总能源有效利用率，远远高于传统的分别供电和供热系统。

废热回收利用减少了能源的浪费，提高了能源利用效率。

燃气轮机冷热电联产技术分析

燃气轮机冷热电联产技术分析摘要：任何一个企业或家庭，对于能源的需求都是多样的，需要电力、采暖热力、空调制冷、生活热水，炊事燃气等等。

这些需求在传统工业社会中是通过明确的社会分工，由各个专业企业分别加以解决。

但是最大的问题是能源利用效率低、设备使用效率低，从而带来资源和资金的浪费，以及环境污染的加剧等。

本文主要探讨的就是关于燃气轮机冷热电联产技术的剖析。

关键词：燃气轮机；冷热电联产技术引言：世界各国的能源环境专家普遍认为：应将需求供应整合优化，实现能源和温度对口梯级利用，就近供能减少中间环节损耗，这将是解决问题的最好手段。

燃气轮机热电联产系统既可以单独使用，承担给一栋大楼或一个小区同时提供热、电两种能量的任务；更可作为分布式电源的一种，以一个子系统的身份和其它的分布式电源一起在分布式能源系统中发挥作用。

毫无疑问，以小型或微型燃气轮机为主要动力装置的分布式热电联产系统必将具有很大的发展潜力。

1.燃气轮机热电联产系统的工作原理1.1燃气轮机发电机组的工作原理热电联产系统按照功能可以分成两个子系统：动力系统（发电）和供热系统（供暖、热水、通风等）。

动力系统处于联产系统的顶端，通常根据动力系统确定联产系统所采用的技术。

联供技术的采用取决于许多因素，包括：电负荷大小、负荷的变化情况、空间的要求、热需求的种类及数量、对排放的要求、采用的燃料、经济性和并网情况等。

以燃气轮机为原动机的分布式联产系统的主要原动机又可以分为两类：小型燃气轮机和微型燃气轮机。

下面分别介绍其工作原理。

1.1.1燃气轮机发电机组的工作原理（1）工作原理燃气轮机是以气体作为工质、把燃料燃烧时释放出来的热量转变为有用功的动力机械。

它由压气机、燃烧室和透平等部件组成。

空气被压气机连续地吸入和压缩，压力升高，接着流入燃烧室，在其中与燃料混合燃烧成为高温燃气，再流入透平中膨胀做功，压力降低，最后排至大气。

由于加热后的高温燃气做功能力显著提高，燃气在透平中的膨胀功大于压气机压空气所消耗的功，因而使透平在带动压气机后有多余的功率带动发电机转动。

分布式发电中燃气轮机热电联产及优化

分布式发电中燃气轮机热电联产及优化热动08-02班吴思知 200823060215【摘要】分布式能源系统或分布式供电是相对于传统的集中式供电方式而言的，它将发电系统以小规模、分散式的方式布置在用户附近。

对于热电联产，要解决的最关键问题就是尽可能满足用户在不同时段对热电的需求变化，也就是要合理解决联产系统热电产出比和用户对热电的需求比之间的矛盾，以使联产系统达到最佳的一次能源利用效率。

【关键词】分布式能源系统；燃气轮机；热电联产；优化1. 分布式能源系统1.1 分布式能源系统简介以燃气轮机发电机组、余热锅炉等设备构成的小型全能量系统，也称第二代能源系统或分布式能源系统(简称CHP或CCHP)。

分布式能源系统是相对传统的集中式能源系统而言的，它将发电系统以小规模、分散式的方式布置在用户附近，可以独立地输出电、热或冷能的系统，同时它又可以与大电网相连接，在电力不够时从网上购买电，而在电力多余时向大电网出售电。

分布式能源是世界能源工业发展的重要趋势，是人类可持续发展的一个重要组成部分。

1.2 分布式能源系统的优劣势分析由于大电厂加大电网将会长期存在，因此有必要将其与分布式能源系统作一比较；而对分布式能源系统优缺点的分析，可以帮助我们更好地理解集中与分散式能源系统各自的优劣势和适用范围。

1.2.1分布式能源系统的优点分布式能源系统的最主要的优点是应用在冷热电联产中，热电联产效率是最高的，可达60%～80%。

分布式能源系统按需就近设置，可以尽可能与用户配合好，没有远距离输送冷、热能的问题，且负荷的适应性很强。

没有或很低输配电损耗；无须建设配电站，可避免或延缓增加的输配电成本；适合多种热电比的变化，系统可根据热或电的需求进行调节从而增加年设备利用小时；土建和安装成本低；各电站相互独立，用户可自行控制，不会发生大规模供电事故，供电的可靠性高；可进行遥控和监测区域电力质量和性能；非常适合对乡村、牧区、山区、发展中区域及商业区和居民区提供电力；大量减少了环保压力。

燃气轮机冷热电联供系统分析

燃气轮机冷热电联供系统分析摘要:利用燃气轮机发电的联供系统是各国家目前普遍使用的方式之一。

利用燃气轮机发电，冷热电负荷不同，选择的形式、方案也不尽相同。

关键词：分布式能源、燃气轮机、梯级利用、以电定热中图分类号： tu996.2文献标识码：a 文章编号：目前，以天然气为主要燃料的新型分布式能源技术设备和冷热电联产系统，将能源利用和环保标准提高到一个全新的层次。

这种新型能源将从根本上改变传统的发电、供热、供冷互相分离的能源利用模式。

燃气轮机冷热电联产系统中，燃气轮机在发电的同时，回收利用其烟气的余热制冷或制热，实现在能的梯级利用基础上的冷热电联产，从而达到节能目的。

在冷热电联产系统中，燃气轮机不仅仅是动力设备，还是热的提供者。

笔者调查了国内外主要品牌的燃气轮机的相关余热特性，发现燃气轮机的排气温度都比较高，均具有很好的可用性。

例如，索拉透平公司，是全球工业燃气轮机行业的知名企业，也是美国排名前50强的出口企业。

其生产的“水星”mercury 50燃气轮机，排气温度可达到377℃,taurue60燃气轮机，排气温度可高达到510℃;国内青岛汽轮机厂生产的rf0221燃气轮机，排气温度可达到454℃, rf0391燃气轮机，排气温度可达到532℃.在制定和选择以燃气轮机作为原动机的冷热电联产系统集成方案时,应充分考虑燃气轮机的额定工况及变工况特点。

燃气轮机的余热温度高,使得余热的回收利用方式更为灵活,能够满足各种不同的冷热需要。

因此，对冷热负荷较大的用户，选择以燃气轮机作为冷热电联产能源利用方式具有潜在优势。

笔者通过调查国内外部分运行的冷热电联产系统发现，集成方式多种多样，根据需要选择性也相对灵活，主要方式包括：燃气轮机-锅炉并联、燃气轮机-余热锅炉型、燃气-蒸汽联合循环型、燃气轮机-直燃机型、燃气轮机-湿空气型等等。

具体应用方式如下：1、燃气轮机+余热锅炉+蒸汽型双效溴化锂吸收式冷水机组此系统是一种“以电定热”的余热应用方式。

燃气轮机热电冷联产系统的优化设计与运行

燃气轮机热电冷联产系统的优化设计与运行摘要：一个优化的联产系统应该充分考虑用户负荷需求变化、外部气象条件、能源价格以及联产设备性能，并对能源系统进行优化选择。

对燃气轮机热电冷联产系统进行优化设计能够较好地保证其运行效益，如果不能够做到这一点，就可能会导致能源、成本出现消耗的情况，甚至无法发挥系统的真正作用，所以需要对相关问题进行研究，尤其是在国内缺乏相关研究的情况下，必须要填补国内研究的空白。

本文分析了燃气轮机热电冷联产系统的优化设计与运行问题。

关键词：燃气轮机；热电冷联产系统；优化设计能源、环境问题已经日益成为制约我国经济可持续发展的一个瓶颈，分布式冷热电联产系统以它的节能、经济、环保和供能可靠等特性，在我国有着广泛的发展前景。

对联产系统的能源用户，特别是对建筑能源用户，其终端负荷需求随季节、昼夜和使用时间呈现多周期的变化规律，因而对联产系统的设计提出了严格的要求。

近年来，燃气轮机热电冷联产系统正在国内外得到越来越广泛的应用，为了充分发挥它的作用，必须在优化其运行的基础上合理地确定系统的规模与组成形式。

一、冷热电联供系统冷热电联供系统（CCHP）是以天然气为燃料，同时具备发电、供热和制冷（或除湿）功能的能源转换和供应系统，其采用的动力装置包括内燃机、燃气轮机、斯特林机和燃料电池等。

火力发电效率一般为 30%-40%，内燃机、燃气轮机的发电效率分别为35%-41%、20%-50%。

CCHP 系统能源利用率高，为70% 以上，大型机组可达 80%-90%，最高可达 95%；同时 CCHP 项目还具有节能减排、供电可靠、调度灵活、能缓解电网压力等优点。

二、分布式冷热电联产面临的问题随着我国能源、环境问题的日益凸现，我国的分布式冷热电联产系统刚刚起步，其应用、推广和发展还有一段较长的路要走。

根据我国分布式冷热电联产系统的发展状况来看，在系统实际的设计和运行过程中，存在以下一些问题：l、用户终端负荷的准确预测。

微型燃气轮机冷热电三联产系统的产品成本分析

kJ / (kW ·h) 。
发电量成本单价 :
ce
=
Q3 Qf ,d
×cf
=
3 600 ·cf Qf ,d ×ηe
[1
-
(1 - ηe )ηy ]
(4)
式中 : ce 为发电量成本单价 ,元/ ( kW ·h) ; cf 为天然气
单价 ,元/ m3 (标准状态) ; Qf ,d 为天然气的低位发热值 ,
-
Q2
=
3 600 ηe
-
[ (1 - ηe )
3η6e00ηy ]
=
3 600 ηe
[
1
-
(1 - ηe )ηy ]
(3)
式中 : Q3 为三联产系统分摊于发电量的燃气消耗量 ,
图 2 不同 cf 下发电成本单价与烟气余热利用率
3 制冷量成本单价
对于三联产系统 ,制冷量和供热量的成本单价直
接影响着系统的经济性 ,是三联产系统经济成本核算
基金项目 : 中山大学 - BP 液化天然气中心项目 (99103 - 9390001) 和广东省教育厅液化天然气与低温技术重点实验室项目 (39000 - 3211101) 作者简介 : 杨晚生 (1970 - ) ,男 ,山西高平人 ,博士研究生 ,副教授 ,系副主任 ,主要研究方向为建筑节能、热环境、热物理及能源利用技术。 E - mail : gdyangwansh @126. co m
[ 关键词 ] 微燃机 ;冷热电联产系统 ;产品 ;成本单价分析 ;余热利用率 ;发电量 ;制冷量 [ 中图分类号 ] TM621 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1002 - 3364 (2010) 07 - 0001 - 03 [ DOI 编号] 10. 3969/ j. issn. 1002 - 3364. 2010. 07. 001

燃气轮机热电联产重要数据

142.04%
142.12%
175.62%
171.55%
余热锅炉补燃至9270C直接供热(蒸汽压力1034kPa,饱和）
补燃燃耗量
GJ/h
11.20
37.90
34.20
40.80
40.00
50.90
74.90
76.10
93.50
天然气消耗量
M3/h
318
1078
972
1160
1137
1447
2130
0
28.94
57.88
86.82
115.76
144.70
214.83
189.00
210.00
210.00
358.05
337.18
494.45
蒸汽供热效率
%
-
0%
6.46%
12.93%
19.39%
25.86%
32.32%
47.98%
42.22%
41.35%
35.21%
60.03%
45.68%
66.98%
联合循环热电效率
%
-
44.76%
50.02%
55.32%
60.62%
65.92%
71.17%
79.84%
78.90%
75.95%
68.81%
83.94%
72.83%
86.31%
热电比
%
-
0.00%
14.84%
30.50%
47.04%
64.54%
83.18%
150.62%
115.08%
119.49%
104.78%

M701F4燃气轮机“一拖一”联合循环热电联供系统的热电特性

M701F4燃气轮机“一拖一”联合循环热电联供系统的热电特性发表时间：2016-11-23T09:32:29.367Z 来源：《基层建设》2016年17期作者：张新仪[导读] 为了提高能源利用效率，提高经济效益和环境效益，燃气蒸汽联合循环热电联产系统已受到广泛的关注。

东莞中电新能源热电有限公司 523129摘要：为了提高能源利用效率，提高经济效益和环境效益，燃气蒸汽联合循环热电联产系统已受到广泛的关注，目前国内大部分的联合循环机组均要求热电联供，为工业用汽或城市采暖提供蒸汽。

本文介绍了三菱重工M701F4燃气轮机“一拖一”联合循环热电联供系统及其特点，分析了供热设计条件下该系统的热电负荷特性，供工程设计和电厂运行参考。

关键词：M701F4燃气轮机；联合循环；热电联供燃气蒸汽联合循环电站由于效率高、排放少、启动快等优点，在我国电力装机中所占的比例逐年增加。

燃气轮机单机容量的增大使得燃气蒸汽联合循环电站已由单一的调峰功能向热电联供的应用方向发展。

特别是在北方人口聚集的地区，采暖对热能需求量大且集中、环保要求严格，燃气轮机联合循环热电联供系统的高效、低排放优势更为显著。

M701F4型燃气轮机具有效率高、出力大、运行稳定、可靠性高等优点。

M701F4 “一拖一”联合循环热电联供系统，其配套的汽轮机高中压转子与低压转子之间采用SSS离合器联接，汽轮机可以背压运行，使系统的供热能力达到了目前燃气蒸汽联合循环电站的最高水平。

本文介绍了M701F4燃气轮机“一拖一”联合循环热电联供系统特点，并基于供热设计条件，测算了不同燃气轮机负荷时，一台燃气轮机运行和单台燃气轮机运行状况下系统的热电特性。

一、M701F4燃气轮机“一拖一”联合循环热电联供系统该系统由一台M701F4型燃气轮机拖一台发电机，一台汽轮机拖一台发电机组成，主要目的是用于区域采暖和供电。

M701F4燃气轮机是在M701F3机型的基础上，采用M701Ｇ等机型成熟先进的技术进行优化后而得到的机型，其效率和出力都有了大幅度的提升。

燃气轮机热电联产工作原理

燃气轮机热电联产工作原理
燃气轮机热电联产是一种高效利用能源的方法，通过将燃气轮机与
发电机和热回收装置相结合，实现同时产生电力和热能的目的。

燃气
轮机热电联产系统利用了燃气轮机产生的废热，通过热回收装置将废
热转化为热能，从而提高能源利用效率。

燃气轮机是一种利用燃气（如天然气、液化气等）燃烧产生的高温
高压气体驱动涡轮旋转，再由涡轮带动发电机产生电能的装置。

燃气
轮机热电联产系统中的燃气轮机通常包括压气机、燃烧室、涡轮和发
电机等主要部件。

燃气轮机可以根据需要选择不同的燃气燃料，具有
快速启动、运行可靠、排放低等优点。

燃气轮机热电联产系统通过将燃气从燃气轮机排出后通过燃气余热
锅炉加热水蒸汽，产生高温高压蒸汽，再通过蒸汽涡轮发电机产生电能。

同时，从余热锅炉中得到的低温热水可以用于供暖、热水等需求，实现了能量的多级利用，提高了能源利用效率。

燃气轮机热电联产系统具有很高的能源利用效率，通常能够达到60%以上，较传统的热电分开生产的方式节能效果明显。

此外，燃气轮机
热电联产系统还具有运行灵活、占地面积小、排放污染物少等优点，
是一种非常理想的能源利用方式。

总的来说，燃气轮机热电联产系统通过将燃气轮机发电和热能回收
相结合，实现了对能源的高效利用，具有较高的能源利用效率和环保性，是一种未来能源利用的趋势。

论燃气轮机热电冷联产分布式电源系统

论燃气轮机热电冷联产分布式电源系统俞建洪(集美大学,福建　厦门,361021)摘　要　本文论述了燃气轮机热电冷联产分布式电源的系统装置、工作性能、优势及国内外发展现状;并从燃料成本、系统能效等方面分析了发展这种电源的经济性;建议我省在引进LNG 之后,应当建设燃气轮机热电冷分布式电源的示范工程。

关键词　能效　热电冷联产　燃气轮机　吸收式制冷中图分类号:T M 611131 文献标识码:A 文章编号:1007-3132(2003)03-0010-061　燃气轮机热电冷联产分布式电源111　分布式电源和集中式电源集中式电源是指传统的大机组电站,这些电站生产的电能通过大电网及相应输变电设备传输到用户。

“分布式”是相对集中大电站而言,它通常是指小型、分散的电源。

这些电源用小型或微型燃气轮机和内燃机等设备发电,发电后其高、中温排气用于制热或热冷兼制,这就是所谓热电联产(CHP )或热冷联产(CCHP )。

本文所分析的分布式电源重点指小型或微型燃气轮机CHP 或CCHP 能源系统。

这个电源系统如图1所示。

它包括小型或微型燃气轮机、发电机、余热锅炉和溴花锂(或氨)吸收式制冷机等主要设备。

从图1可看出,压气机、燃气轮机和发电机同轴,运行时经压气机压缩的空气和燃料在燃烧室内燃烧,产生的高温高压燃气进入燃气轮机膨胀作功,带动发电机发电;作功后仍有约350～500℃的乏气进入余热锅炉,在其中产生的蒸汽或热水一部分供用户所需,另一部分被用于吸收式制冷机产生冷能也供用户使用。

这就是CCHP 。

如燃气轮机乏气的余热产生不了足够的蒸汽或热水供用户使用,余热锅炉可通过补燃用的燃烧机来调节供热量。

系统中燃气轮机也可用柴油机替代,那就是基于柴油机热电冷联产分布式电源。

两者都可采用天燃气,也可用煤层气、柴油。

这里“小型”一般指发电机单机功率小于10W M 的机组。

“微型”指功率小于300kW 的机组。

图1　燃气轮机热电冷联产能源系统1112　燃气轮机热电冷联产分布式电源系统的优势集中式电源的发电主力是以煤为燃料的凝汽式机组。

162 燃气轮机热电联产系统火用性能分析

燃气轮机热电联产系统火用性能分析湖南科技大学郝小礼王海桥湖南大学张国强摘要：应用有限时间热力学方法，对燃气轮机热电联产系统的火用输出率与火用效率特性进行了分析，导出了该系统的无因次总火用输出率及火用效率公式。

数值计算表明，分别存在最优的压比参数，使得联产循环的总火用输出率及火用效率达到最大。

关键词：热力学；联产装置；火用分析热电联产由于具有提高能源利用效率、减少污染排放、节约能源资源和保护环境等诸多优点，因此得到了越来越多的关注和应用[1]。

然而，为了充分发挥联产装置在节能、环保方面的潜力，提高联产的经济性，确定优化的联产设计参数是必要的。

燃气轮机具有功率大、体积小、启动快、可靠性高、易于实现自动控制等优点，在工业生产、交通运输以及能源动力等领域得到了广泛应用。

同时，由于燃气轮机具有高温吸热和高温放热的特点，因此，很适合于热电联产用途。

然而，尽管许多学者对各种燃气轮机动力循环进行了大量的分析和研究[2-7]，但是，对燃气轮机联产循环进行研究的却很少。

最近，文献[8]对内可逆燃气轮机联产装置进行了火用分析，获得了内可逆条件下联产循环火用输出率和火用效率最优时的压比参数。

在文献[8]的基础上，本文进一步对不可逆燃气轮机联产循环进行研究，考虑同时存在由于有限传热温差而引起的外部不可逆性和由于非等熵压缩和膨胀而引起的内部不可逆性时，联产循环的火用率与火用效率特性。

通过最大化联产装置的无因次火用输出率和火用效率，确定最优的循环压比参数，分析火用输出率与火用效率之间的关系。

1. 联产循环模型图1 不可逆燃气轮机联产循环T-s 图考虑如图1所示的不可逆燃气轮机联产循环，该联产循环工作在三个恒温热源之间，即高温热源H T ，低温热源L T 和联产热用户U T 之间。

该循环在向外输出机械功W的同时，为热用户输出有用热能UQ ，实现热功（或热电）联产。

图中，过程1-2为工质在压气机内不可逆绝热压缩过程；过程3-4为工质在透平内不可逆绝热膨胀过程；过程2-3为工质从高温热源等压吸热过程；过程5-1为工质向低温热源等压排热过程；过程4-5为工质在热回收装置中向热用户等压放热过程；而过程1-2s 和过程3-4s 则分别表示相应的可逆绝热压缩和膨胀过程。

燃气轮机在热电联产工程中的应用状况分析

燃气轮机在热电联产工程中的应用状况分析摘要：燃气轮机在很长一段时期之内都是能源高效转换以及洁净利用系统当中最关键的动力装备。

其从上个世纪的30年代诞生，经过不断地发展以及优化，当前阶段的燃气轮机相对比较完善。

和传统的主要以煤作为燃料的蒸汽机进行对比，燃气轮机的优势表现在重量轻、体积小并且效率高，更重要的是，对其的应用不会对生态环境造成过于严重的污染。

本文主要对燃气轮机在热电联产工程中的应用状况进行分析和探讨。

关键词：燃气轮机；热电联产工程；应用引言：燃气轮机主要能够划分为三个类型，分别为工业型、重型以及航改型。

其中重型燃机的特点主要表现在其零件重量高，大修周期长，通常情况下其的应用寿命能够达到10万个小时以上，其最重要的作用和意义就是能够有效满足公共电网的具体需求。

燃气发电机组可以实现在无外界电源的条件下灵活启停，其机动性的表现较为突出，将其应用到电网中可以有效地带动尖峰负荷，同时其也能够被当做紧急备用电源进行应用，为电网运行的长期性、稳定性以及安全性提供有效的保障，因此在当前阶段的应用非常广泛。

1.燃气轮机在热电联产工程中的应用方式对于当前阶段的燃气轮机在热电联产工程中的应用来说，其通常包含了两个方面的形式，一种形式为燃气轮机联合循环热电厂，另外一种形式则为燃气轮机简单循环热电厂。

前者的主要组成内容可以划分为四个部分，分别为燃气轮机、蒸汽轮机、余热锅炉以及发电机。

从燃气轮机排出的相应高温烟气会和余热锅炉中的换热器进行换热，从而产生高温高压的水蒸气，所产生的水蒸气到蒸汽轮机当中推动叶片做工，从而推动发电机发电。

而蒸汽轮机所产生的排汽以及一些经过蒸汽轮机而进行做功完成之后的相应抽气，其一般都会应用在供热方面，在当中的主要形式为：燃气轮机以及蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环；燃气轮机以及蒸汽轮机同轴会推动自身的发电机多轴联合循环，对于单轴燃气轮机联合循环电厂来说，其的规模通常是比较大的。

基于此，通常情况下电厂规模比较小的热电联工程，其在多轴的燃气轮机联合循环机组方面的应用更加常见一些。

燃气轮机热电联产系统合理配置研究

燃气轮机热电联产系统合理配置研究近年来，由于燃气轮机热电联产系统(Com—bined Cooling Heating and Power，简称CCHP)具有很高的经济性和节能潜力，因此，正在国内外得到越来越广泛的应用l1 J．为了能使CCHP系统最大限度地发挥潜力，必须合理地配置系统并优化其运行，其关健问题是合理确定系统的规模与组成形式影响CCHP系统配置的因素很多，可行的配置方案也很多日本学者K．ItO 等研究了燃气轮机和余热锅炉的组合情况【 J，但是即没有考虑初投资、占地、用水、环境温度、调峰以及蓄冷和燃气轮机进气冷却的配置等因素，所用燃机线性模型存在与实际相差较大和精确度不高的问题，因此其应用范围受到限制．1 系统及模型燃气轮机CCHP系统的主要设备如图1所示．热电厂以燃气轮机为基础，空气在经过进气冷却器1降温后被压气机2吸人并压缩，压力升高后，流人燃烧室3与天然气混合燃烧成高温高压的燃气，再流人燃气透平做功，烟气余热在余热锅炉5中得到进一步利用，余热锅炉产生的蒸汽在供冷季驱动吸收式制冷机7制冷，或在采暖季通过热交换器7向热网提供采暖用热，补燃装置可提高CCHP系统的供热(冷)能力，并能够在一定程度上实现电负荷和热负荷的独立可调运行l4j．热(冷)不足部分由尖峰锅炉提供，还可由蓄冷 (热)器10供冷，燃气轮机发电不足部分从网上购电补充，为了更有效地冷却进气，同时增加蓄冷器的蓄冷量和热网输送冷量的能力，在吸收式制冷机后串接了压缩式制冷机9，使冷冻水的供、回水有较大温差，进气冷却器的冷量可由蓄冷器或制冷机提供．图中显示了燃机、余热锅炉、进气冷却器和蓄冷器的组合形式，还可以派生出以下3种形式：燃机和余热锅炉；燃机、余热锅炉和进气冷却器；燃机、余热锅炉和蓄冷器．这套系统以燃气轮机发电机组和补燃式余热锅炉为核心，设一台燃气轮机对应一台补燃余热锅炉，并称为一个子系统．一个电厂由多个子系统组成，子系统的组成、容量和规模可各不相同．根据生产厂家提供的资料可得到燃气轮机和余热锅炉的特性，以此限制余热锅炉最高补燃温度为927℃，不需布置辐射受热面，只需采用对流受热面结构即可，成本可大大降低l4 J．图1 燃气轮机热电冷联产系统简图1．进气冷却器2．压气机3．燃烧室4．燃气透平5．余热锅炉6．发电机7．吸收式制冷机或热交换器8．燃气锅炉9．压缩式制冷机10．蓄冷器1．1 燃机模型系统中共设置台燃机，第i台燃机功率E、空气量G 与燃机在k 时段的燃料耗量F,-(k)和进气温度修正系数均用二次方程近似表示．S (志)表示第i台燃机运行( (志)=1)或停机( (志)=0)的“0—1”整数变量(下同)；T0为进气温度；燃机燃料消耗量 (志)的上、下限值分别为．和．． E (k)= fe (F (k)，S (k)，T0) G (k)：厶(F (k)， (k)，T0)．m i ≤ (k)≤．一7≤ T0；S (k)：0或1； =1，2，⋯，m∥；k=1， 2，⋯，24． 1．2 余热锅炉模型系统中共设置m台余热锅炉，第台余热锅炉在k时段蒸汽量 (k)与第i台燃机燃料消耗量 (k)成二次方程关系，与补燃燃料耗量成线性关系，补燃燃料消耗量 (k)的上、下限值分别为．～和0．D6 (k)=fb (F (k)， (k)，S6 (k)) 0≤ (k)≤～其中 S6 (k)=0或1；i=1，2，⋯，m1．3 尖峰锅炉模型系统中共设置，r台尖峰锅炉，第i台尖峰锅炉在k时段蒸汽量D，(k)与燃料消耗量F (k)成线性关系，燃料消耗量 (k)的上、下限值分别为．和0．D， (k)= (F7f(k)，S， (k)) 0≤ (k)≤．一其中 S (k)=0或1；i=1，2，⋯，rnf．1．4 溴化锂吸收式制冷机模型设系统中共设置m 台溴化锂吸收式制冷机，第i台溴化锂吸收式制冷机在k时段耗汽量D (k)与制冷量Q (k)成线性关系，耗汽量 (k)的上、下限值分别为．和0．Q (k)= ( ( ，S (k)) 0≤ Dx (k)≤ Dx ．～其中 S (k)=0或1；i=1，2，⋯，m ．1．5 电动压缩式制冷机模型设系统中共设置m 台电动压缩式制冷肌，第台电动压缩式制冷机在k时段耗电量E (k)与制冷量Q ，(走)成线性关系，耗电量E (k)的上、下限值分别为E 和0．Q (k)： (E (k)，S (k)) 0≤ E (k)≤．其中 S (k)=0或1；i=1，2，⋯，m ．1．6 进气冷却器模型系统中共设置m 气冷却器，进气量为G ，大气温度为L ，进气温度为，进汽最低温度限制为7℃ [ ，以保证压气机吸气口不结冰和进气冷却器有一定传热温差，吸收式制冷机的制冷量只能将进气冷却至12℃左右，而从12℃至712必须由电动制冷机的制冷量来完成，耗电量为E (k)．Σ丘(％(志)， z ))=ΣGi(k)(ro一12)= 1 i： 1Σfj ( )， z ))=ΣG )(12一T0)1．7 蓄冷器模型k+1时段蓄冷器的蓄冷量。