100MW联合循环汽轮机制造技术
燃气轮机简介
我国工业燃气轮机的现状与前景一、世界工业燃气轮机的发展趋势1、世界工业燃气轮机的发展途径与现状自1939年瑞士BBC公司制成世界上第一台工业燃气轮机以来，经过60多年的发展，燃气轮机已在发电、管线动力、舰船动力、坦克和机车动力等领域获得了广泛应用。
由于结构上的分野，工业燃气轮机分为重型燃气轮机和轻型燃气轮机（包括航机改型燃气轮机）。
80年代以后，燃气轮机及其联合循环技术日臻成熟。
由于其热效率高、污染低、工程总投资低、建设周期短、占地和用水量少、启停灵活、自动化程度高等优点，逐步成为继汽轮机后的主要动力装置。
为此，美国、欧洲、日本等国政府制定了扶持燃气轮机产业的政策和发展计划，投入大量研究资金，使燃气轮机技术得到了更快的发展。
80年代末到90年代中期，重型燃气轮机普遍采用了航空发动机的先进技术，发展了一批大功率高效率的燃气轮机，既具有重型燃气轮机的单轴结构、寿命长等特点，又具有航机的高燃气初温、高压比、高效率的特点，透平进口温度达1300℃以上，简单循环发电效率达36%～38%,单机功率达200MW以上。
90年代后期，大型燃气轮机开始应用蒸汽冷却技术，使燃气初温和循环效率进一步提高，单机功率进一步增大。
透平进口温度达1400℃以上，简单循环发电效率达37%～39.5%，单机功率达300MW以上。
这些大功率高效率的燃气轮机，主要用来组成高效率的燃气-蒸汽联合循环发电机组，由一台燃气轮机组成的联合循环最大功率等级接近500MW，供电效率已达55%～58%，最高60%，远高于超临界汽轮发电机组的效率（约40%～45%）。
而且，其初始投资、占地面积和耗水量等都比同功率等级的汽轮机电厂少得多，已经成为烧天然气和石油制品的电厂的主要选择方案。
由于世界天然气供应充足，价格低廉，所以，最近几年世界上新增加的发电机组中，燃气轮机及其联合循环机组在美国和西欧已占大多数，亚洲平均也已达36%，世界市场上已出现了燃气轮机供不应求的局面。
联合循环发电原理
联合循环发电原理
1 联合循环发电原理
联合循环发电的原理，是把两种类型的“循环”，即汽轮发电机
��母蒸汽循环，结合起来，即使一个循环的热效率有限，也可以通
过利用另一个循环，将其有效利用起来。
2 联合循环发电技术
联合循环发电，主要利用有机热泵技术，来进行母蒸汽循环改造，将汽轮机多次利用汽轮机蒸汽，达到提高热效率的目的。
通过使用机
组同时运行两个循环，用一种循环改造汽轮机蒸汽，用一种循环气冷，就可以有效地提高机组效率，实现节能减排的目的。
3 联合循环发电的优点
联合循环发电的优点有很多，首先，与传统的汽轮机循环相比，
联合循环发电技术可以使汽轮机利用比提高10%-15%，热效率和汽机机组效率也会提高。
其次，联合循环发电可以减少燃料消耗，有助于环境保护，可以
显著改善发电厂的热能利用率。
最后，联合循环发电运行操作更加简单、安全，可靠性也更强。
4 联合循环发电的不足
尽管联合循环发电有很多优点，但是它也有一些不足。
首先，联合循环发电的投资较大，一次性投资较大，单位投资回报时间较长，社会效益不明显，缺乏吸引力。
其次，联合循环发电发电机组的技术改造难度大，需要相关人员具有丰富的专业知识和经验，对技术管理水平要求更为严格。
最后，联合循环发电会带来更多的气体排放，如碳排放，SO2排放等，对环境和设备的维护也更加苛刻。
总的来说，联合循环发电也是一种综合节能的有效手段，它可以提高发电机组的热效率，实现节能减排，促进可持续发展，但是，也要加以谨慎的把握，保证科学的技术改造，规范管理控制，确保工作效果。
燃气轮机与联合循环
燃气轮机与联合循环
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1
主要内容
一、燃气轮机与联合循环的概论
❖ 压气机的喘振是内外因共同作用的结果。内因 是压气机本身失速；外因是压气机下游一般有 容积较大的管网部件（如在燃气轮机中，压气 机的下游有燃烧室和透平等）。
❖ 在高转速和高压比的压气机中，失速引起喘振 是很普遍的。
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❖ （3）压气机的阻塞（压气机流量增大时）
❖ 单级压气机在高转速下发生阻塞的原因是声 速阻塞，低转速下发生阻塞的原因是进入了 “涡轮工况”；而多级压气机在各种转速下 发生的阻塞都可能是声速阻塞。
❖ (1).压气机的失速（不稳定气动现象）
❖ 在一定的转速下，当压气机的流量减小到一定程度 时，其中某一级叶珊中叶背上的边界层就会急剧增 厚，导致气流在此处分离，当分离区占据大部分流 道时，就会引起流动损失急剧增大，这种现象成为 失速。
❖ 失速会引起更加危险的不稳定的工况——喘振。
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❖ （2）喘振（周期性的气流振荡现象）
songΒιβλιοθήκη 19❖ （4）压气机的防喘 ❖ 中间放气 ❖ 旋转导叶 ❖ 压气机分轴
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压气机防喘
1.中间放气
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2.旋转导叶
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3.压气机分轴
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❖ 燃烧室
❖ 1.作用
联合循环汽轮机中压内缸的国产化制造
的保 证 。
在 汽 缸 本 体 上 。 内 腔 图 联 循 汽轮 中 缸 形 合 环 机 压内 外
静叶型线 为弯槽 结构 ，形状 十分复杂 。内部 除镶
收稿 日期 ：０ ７ １ Ｏ ２ ０ 一Ｏ 一 ８
作 者 简 介 ： 建 江 （ ９ ９ ， ，９ １ 毕 业 于 西 安交 通 大 学 机 械 工程 系 ， 就 读 于 上 海交 通 大 学 机 械 工程 工 程 硕 士 ， 金 １ ６ 一） 男 １ ９ 年 现 目前 在 上海 汽 轮机 有 限公 司 工艺 处 从 事 大 件工 艺 开 发 工 作 。
品提供参 考 。
结 构 ，长 １ ６ ± ０ １ ７５ ． ｍｍ，最 大 回 转 直 径
１４． ３ ５ ２ ５ ｍｍ，上 半 重
８ ７ 吨 ， 半 重 ９ 吨 ． 下
２ 主要 加 工 难点 及 对 策
２ １ 水 平 中分 面加工 ．
燃气-蒸汽联合循环原理简介
三菱重工--G 系列燃气轮机
三菱重工( MHI ) 的G 系列燃气轮机用于 60 Hz的是501G 机型, 用于50 Hz 的是 701G 机型。MHI 的G 型机相对于F 型机 来说, 透平进口温度从1 400 ℃ 级提高 到了1 500 ℃ 级。 701G2（燃机输出功 率334MW）效率39. 5％, 联合循环功率 489.MW, 效率58. 7％。
HRSG
GT
ST
G
GE,三菱
HRSG
GT G
ST
SIMENS , ALSTOM
一拖一联合循环电厂示意图
造价及成本情况
机组越大, 单位投资越小 对9E系列, 3600元/千瓦左右 对9F系列, 3400元/千瓦左右 对9E系列, 每立方米天然气发4度 对9F系列, 每立方米天然气发5度
西气东输天然气管线及电厂分布
V94.3A燃气轮机---转子
V94.3A燃气轮机---转子
转子将压气机和透平段连接在单个轴上, 并支撑在两端的轴承上。
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%。
H 型燃气轮机的压气机压比为23, 空气流 量为685 kg/ s.
压气机的进口导叶( IGV) 和前4 级静叶 (VSV) 均可调, 以控制空气流量, 适应环 境温度的变化和不同运行工况的要求。
GE 公司MS9001H 燃气轮机
航改燃气轮机技术发展
轻型燃气轮机航改化或重型燃气轮机移植航空发动机技术，不仅是燃气轮机的研制捷径，也是航空发动机回收投资、取得更大经济效益和社会效益的有效途径。
受政治、军事和经济等方面因素的影响，航空发动机技术的发展要快于燃气轮机。
燃气轮机和航空发动机存在大范围的技术共性，在设计体系、制造体系、人才体系和试验体系等方面可实现共用共享，因此基于燃气轮机巨大的市场需求、明显的应用优势，依托高性能、成熟的航空发动机和先进的工业技术、设计方法发展燃气轮机已成为业界共识。
航空发动机技术向燃气轮机转移有两种方式，如图1所示：一是直接将成熟的航空发动机改型衍生，形成航改燃气轮机；二是将航空发动机技术向重型燃气轮机移植，研制和开发新一代重型燃气轮机。
图1 航改燃气轮机转移路径航改燃气轮机发展历程伴随着航空发动机技术的发展和先进循环技术的应用，航改燃气轮机的技术发展历程经历了技术探索阶段、技术发展阶段和应用先进循环阶段，实现了航改燃气轮机从简单改型到高性能核心机优化设计，从简单循环到复杂循环的应用，从继承航空发动机成熟设计体系、材料体系到新部件的设计、新材料的应用，使得航改燃气轮机的设计水平、使用性能、可靠性和寿命都得到了长足的发展。
技术探索阶段1943年，世界上首台航改燃气轮机研制成功，之后罗罗、GE和普惠公司依据成熟的航空发动机改型设计了首批航改燃气轮机，典型的有工业用埃汶（Avon）、工业用奥林帕斯（Olympus）、斯贝（Spey）燃气轮机、LM1500和FT4等。
在此阶段，航改燃气轮机的技术处于探索时期，结构上直接继承航空发动机核心机，通过配装合适的动力涡轮达到输出功率的目的；整机性能也不高，循环效率一般都小于30%；涡轮前初温小于1000℃，压比为4～10；压气机一般还都是亚声速；涡轮叶片采用简单的空冷技术；材料采用初期高温合金；控制系统普遍采用机械液压式或模拟式电子调节系统。
技术发展阶段随着航空发动机的成熟应用，为航改燃气轮机的快速发展提供了高性能、高可靠性的母型机和先进的设计技术。
摘取制造业“皇冠上的明珠”——哈尔滨汽轮机厂有限责任公司发展燃气轮机侧记
摘取制造业“皇冠上的明珠”——哈尔滨汽轮机厂有限责任公司发展燃气轮机侧记来源：科技日报摘取制造业“皇冠上的明珠”——哈尔滨汽轮机厂有限责任公司发展燃气轮机侧记本报记者李丽云通讯员赵书亚王东民杨松“皇冠上的明珠”熠熠生辉，自古人人仰慕、心向往之！然而敢于摘取“皇冠上的明珠”，绝非仅仅是勇敢者的游戏！在勇气、魄力之外，更需兼有智慧、实力、耐力和毅力等诸多优秀元素于一身，方能成为最后的决胜者！重型燃气轮机是清洁发电和动力系统的关键设备，是发展以煤气化联合循环（IGCC）为代表的下一代洁净煤技术和产业的战略制高点，它能够带动多学科、多领域的研发、设计及制造能力的提升与发展。
作为融合多种高科技于一身的集大成者，重型燃气轮机一直被誉为制造业“皇冠上的明珠”。
近二十年来，摘取这颗“皇冠上的明珠”始终是全球制造业的竞争焦点。
自2003年与世界燃气轮机龙头企业美国GE公司结成联合制造体以来，哈尔滨汽轮机厂有限责任公司（以下简称哈汽）便潜龙再起，依托在燃气轮机研制领域几十年来的积淀成果，开始了摘取这颗“明珠”的新征程。
哈汽作为哈尔滨电站设备集团公司上市公司———哈尔滨电站设备集团公司（以下简称哈动股份）的下属企业，是我国最重要的发电装备制造企业。
尽管50多年来，哈汽已摘下了诸如中国首台直接空冷60万千瓦汽轮机、中国首台60万千瓦超临界汽轮机、中国首台60万千瓦超超临界汽轮机、中国首台65万千瓦核电汽轮机等数十个第一，并且成为世界首个参与第三代表核电技术的130万千瓦核电汽轮机制造的企业，但能够独立设计制造中国人自己的重型燃气轮机仍是哈汽人的夙愿。
为了加速哈汽在重型燃气轮机领域的奔跑速度，哈汽董事长、总经理杨其国博士曾明确提出,重型燃气轮机自主设计制造及其相关的服务等应成为企业今后新的经济增长点。
果敢的决策彰显了哈汽人志在必得的决心和魄力。
“当前全球都面临着节能减排的巨大压力，中国的任务尤其沉重，燃气轮机是用于节能减排的核心高科技产品，哈汽的创新目标就是要自主研发重型燃气轮机！”曾主管科技一线工作的哈汽现副总经理姚宏伟说这番话时与杨其国董事长的语气一样坚决。
燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机转子制造技术研究
钢 ， 量 １． ｔ 重 ９ ８ 。轮 槽 型式 ： 高压 部分 １ ． ， ７级 轮槽 型线全 部为 单 Ｔ型 ； 压部 分 ８１ 中 ．５级 ， 槽 型 线 轮 全部 为枞树 型直 槽 ， ９ ４个槽 。 共 ５
１ １ ２ 低 压 转 子 ．．
轮及 汽 封 外 圆 ４０ ０ ｍ； 端 开 档 ±０ １ ｍ － ．５ ｍ 两 ．３ ｍ
ａ ｓ ｍｂ ｉｇ ｓ ｅ ｌｎ
近 几年 来 ， 气 ． 汽联 合循 环 发 电技术 得 到 燃 蒸 了飞速 发展 ， 东方 汽轮机 厂 制造 的燃 气． 蒸汽 联合
型线全 部为 枞树 型斜 槽 ， １５２个 槽 。 共 ９
１ ２ 转子 的精 度要 求 ．
循 环机 组 的汽 轮机 功率 为 １０ＭＷ， 转子 结构 比 ０ 其 较 特殊 ， 加工精 度 、 表面 质量 、 装配 质量 要求 高 ， 加
摘 要 ： 析 了 联 合 循 环 中 汽 轮 机 转 子 加 工 、 配 中 的 ７个 主 要 技 术 难 点 ， 提 出 了 相 应 的 解 决 方 案 ， 分 装 并 对
提 高转 子 制 造 技 术 有 促 进 作用 。 关键词 ： 源与动力工程 ； 轮机 ； 子 ； 树型轮槽 ； 能 汽 转 枞 精度 ； 片 装 配 叶
２ 转 子 制 造 工 艺流 程
复验一 粗 车一 精车一 镗 削一 钻削一 铣削 一 叶
作 者 简 介 ： 进 明 （９４一）男 ， 级 工 程 师 ， 要 从 事 汽 轮 机 制造 、 Ａ ／Ａ Ｐ技 术 应 用 、 控 加 工 及 仿 真 等 方 面 的 工 作 。 冷 １６ ， 高 主 Ｃ ＤＣ Ｐ 数
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｅ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉａ ｉ ｃ ｌｅ ｓｒ ｃ ：Ｓ ｖ ｎ ｔｃ ｎ ｌｇｃ ｌｄｆ ｕｔ ｓ，ｃ ｎ ｅ ｉｇ ｍａ ｕａ ｔ ｅａ ｄ ａ ｓ ｍｂｌ ｇ ｏ ｔａ ｔｒ ｉ ｅｒ ｔｒ ｆｇ ｓｓｅ ｍ ｉ ｆ ｉ ｏ ｃ ｒ ｎ ｎ ｆ ｃｕｒ ｎ ｓｅ ｉ ｆｓｅ ｍ ｕ ｂ ｎ ｏｏｓｏ ａ－ ｔａ ｎ ｎ ｃ ｍ ｉｅ ｙ ｌ ｅｓ ａｅ ｂ ｉｇａ ａｙ ｅ ｏ ｂ ｎ ｄ ｃ ｃｅ ｓ ｔ， ｒ ｅｎ ｎ ｌｚ ｄ，ａ ｃ ｍｐ ｎｅ ｙ ｒ ｅ ａ ｔｓ ｇ ｓｉｎ ｏ ｖ ｒｏ ｎ ｈ ｓ ｉ ｃ ｔｅ ｃ ｏ ａ ｉｄ ｂ ｅｌｖ ｎ ｕｇ ｅ ｔ ｓｆｒｏ ｅｃ ｍｉｇ ｔｅ ｅ ｄｆ ｕ ｉｓ，ｗｈｃ ｙ ｏ ｉ ｌ ｉｈ ｍａ ｂ ｅｐｕ ｏ ｎ ａ ｃｎ ｎ ｕａ ｔ ｉ ｇ ｔｃ ｏｏ ｙ ｏ ｔｒ ｅ ｈ ｌｆｌｆｒｅ ｈ ｎ ｉｇ ｍａ ｆ ｃｕｒｎ ｅ ｈｎ ｌｇ ｆｒ ｏ ｓ． ｏ
燃气蒸汽联合循环（CCPP）与亚临界煤气发电（BTG）在冶金行业的应用前景分析
M 管理及其他 anagement and other
燃气蒸汽联合循环（CCPP）与亚临界煤气发电（BTG） 在冶金行业的应用前景分析
王良忠，夏文静
（中冶华天南京工程技术有限公司，江苏 南京 210000）
摘 要 ：本文描述了冶金行业煤气发电的两种主流路径 ：燃气蒸汽联合循环发电（CCPP）、亚临界煤气发电（BTG）的工作原理，
通过理论计算分析两者的发电效率并与国内钢厂投产的 CCPP 项目及亚临界煤气发电的实际发电效率进行对比。结合 CCPP 和
亚临界煤气发电的应用场景及建设投资差异对两者在冶金行业的应用前景进行了分析和展望。
关键词 ：联合循环 ；煤气发电 ；亚临界 ；CCPP ；BTG ；冶金行业
中图分类号 ：TM611.31
图 1 典型冶金煤气分轴系统联合循环（CCPP）示意图
收稿日期 ：2021-07 作者简介 ：王良忠，男，生于 1989 年，山东泰安人，硕士，工程师，研究方向 : 新能源。
常规单循环煤气发电（BTG）通过燃气锅炉直接燃烧钢厂富 余的煤气，其对煤气的热值的适应性更加广泛，煤气锅炉产生的 蒸汽直接驱动蒸汽轮机发电，系统简单。在冶金行业中普遍情况 下选取的机组都是一次再热、亚临界、超高温的。
联合循环汽轮机特点初探
联合循环汽轮机特点初探
李曦滨
【期刊名称】《东方汽轮机》
【年(卷),期】1996()2
【摘要】结合１０５ＭＷ联合循环汽轮机的初步设计，介绍了该种该汽轮机的机理和分类，比较了它和常规电站汽轮机的一些不同之处，以及由之产生的汽轮机设计方面的一些新特点。
【总页数】9页(P18-25)
【关键词】联合循环;汽轮发电机;设计
【作者】李曦滨
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TM311.02;TM611.31
【相关文献】
1.某300MW联合循环机组汽轮机系统及启动运行特点 [J], 张杰;刘绪芳
2.热电联供联合循环蒸汽轮机的技术特点 [J], 刘绪芳;唐礼
3.新一代F级联合循环汽轮机通流设计特点 [J], 金光勋;李杨
4.燃气—蒸汽联合循环机组汽轮机旁路系统特点分析 [J], 张巍
5.F级联合循环调整抽汽系列汽轮机结构特点 [J], 陈倪;张立建;沈坚;胡泽丰;赵忠伟;刘纪伟;姚默然
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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。
燃气联合循环的配置
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－－蒸汽联合循环装臵以其建设周期短、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、主机设备的配臵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107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臵，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。
联合循环直流汽水循环技术问题及应对
联合循环直流汽水循环技术问题及应对[摘要] 在今天，发电厂需要不断降低能耗指标来增加生产利润，而在国家发展层面，发展高效的电厂，停运低效率的小机组，已经在全国范围内通过增大压小，关停小火电来实现这个目标。
提高发电效率是当前以及以后联合循环的一个关键需要，当前的能源市场需要降低燃料消耗，来应对燃料成本上涨及全世界对节能减排的要求[关键词] 联合循环，直流，汽水循环1前言提高联合循环的方法有多种方法，在汽机侧可以通过提高轴封效率，优化汽轮机叶片形式，对于汽水系统则可以采取提高蒸汽参数，采用三压再热循环，降低系统管道损耗，而燃机方面则可采取提高进口温度，减少冷却风消耗，，优化工质流动及叶片形式，燃料预热等方法来实现。
本文将重点从提高提高蒸汽参数来提高蒸汽联合循环的效能,特别是提高蒸汽的温度和压力。
这个参数的提高只能依靠汽轮机和燃机的性能提高来实现，不断地提高汽轮机的入口温度需要燃机的排气温度超过600度才能保证汽水循环600度的温度。
联合循环效率从1991年的52%提高到配合西门子H级燃机时的60%的过程。
这个发展通过严谨的全厂优化应用得以实现。
- 把温度从565度105bar基础上提高对于余热锅炉来讲是一个设计挑战，主要原因是温度高于565度需要对锅炉的材料选择特别注意- 过高的压力在自然循环汽包炉上不易维持恒定。
- 高压蒸汽提高了对给水品质的要求。
西门子的8000H设计已经克服了这些障碍并在联合循环效率上获得了突破。
2.增强型循环的挑战以下将描述如何应对提高参数来带来的上述三个技术问题,其中给水品质问题鉴于超超临界电站锅炉，在化学水上及凝结水精处理设备上已经充分解决了这个问题，这里就不再敷述。
2.1锅炉材料的影响增强型循环的的主要影响是余热锅炉特别是高压过热器和中压再热器部分，为了实现600度的运行温度及压力大于170bar, 关键部分的设备材料应具有以下能力：微观结构在设计温度下有足够的蠕变强度能够承受蒸汽侧的氧化（由铬成分决定）足够的抗疲劳轻度来承受极端的热力循环要求。
100MW汽轮机转子热应力监控系统的应用
缩短 了冲转 时间 ， 使汽轮机尽早并 网多发电 ， 提高 了安 全性 和经济性 。
关 键 词： 汽轮机 ； 速启动 ； 力裕 度系数 快 应 文献标 识码 ： Ｂ 文章编号 ：０９～ ８ ９ ２ １ ）３— ０ ９— ４ １０ ２ ８ （０ １ ０ ０ ６ ０
调节 ， 使汽轮机在最佳 的热状态下运行而保证 转子 的寿命安全。同时修改 了机组启动曲线 ， 缩短了冲
高压转 子监测 点处蒸 汽温度
— —
应力集 中系 数
厂． ＿叶转子外表面温度
热应力 合成应力
放系 ｒ 转 内面度 热 数 子 表 温
高 子 测 压转 监 Ｉ
点处蒸汽压 力 ｌ
裕 度 系数 显示 给运 行 操 作 人 员 ， 行 人 员 据 此 进行 运
次 数 主要 与应力 大 小 及 特 征 有关 ， 循 环 次数 就 相 而
当于转子的使用寿命 ， 例如 ， １ ０ ｈ 按 ０Ｏ０ 寿命进行设 计， 如果使用不 当， 汽轮机零 部件承受 的热应力过 大， 实际使用寿命可能远小于 １ ０ ｈ ０Ｏ０ 。
第 ２ ４卷 第 ３期 ２１ ０ １年 ９月
《 燃
气
轮
机
技
术》
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ３ １２ ．
Ｓ ｐ．， ０１１ ｅ ２
ＧＡＳ ＴＵＲＢＩ ＮＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
ＩＯ Ｏ ＭＷ 汽 轮 机 转 子 热 应 力 监控 系统 的应 用
陈 杨
（ 浙江镇海发 电有限责任公 司， 浙江 宁波 ３ ５０ ） １２８
７ ０Βιβλιοθήκη 燃气轮机技术 第２ ４卷
联合循环汽轮机的技术特点
振动进行 非接触测量 。］ 文献中提 出了采用安装 在汽缸上 。 的激 光传感器测量汽轮机叶 片振动 的非接触测 量的技术 ． 对 测量系统进 行了探讨 ， 并对 实际转 子进行 了测量 ， 同时对遇
到 的 一 些 问题 ． 激 光 的 不 规 则 反 射 、 感 器 耐 用 性 等 进 行 如 传 了 研究 。与 其 它 型式 的传 感 器 相 比 ． 光 传 感 器 的 尺 寸 可 以 激 做 的很 小 ， 便 于 现 场 的 安 装 ． 其 对 传 感 器 布 置 困 难 的 中 更 尤 间级 的测 量 ． 显 出其 优 越 性 。采 用 激 光 对 叶 片 振 动 进 行 动 更 态测 量 具 有 良好 的发 展 前 景 。
［ Ｏ Ｎａ ａＰ．ｅｃ Ｄｅ ｉ ｎ ｘ ｅｌ ｎ ａ ｂ ｒｃｅ ｔ ｌｏ ｆ １］ ｖ ｔ． ｓｇ ａ ｄ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ［ｃａ ￣ｔ ｒ ａ［ｎ ０ ｎ ｚ ａ
第 ３期
汽
ｌ１ ３
因此背景噪声的分辨及滤除是一个关 键环节。文献 ［ ］ ８ 提出
采 用 同 步 时 间 平 均 法 来 滤 除 来 自燕 汽 流 动 的 背 景 噪 声 ， 现 但 场 除 蒸 汽 流 动 噪 声 外 ． 往 存 在 更 多 与 转 子 转 动 有 关 的 噪 往 声 ． 这 类 噪 声 采 用 同步 时 间 平 均 法 不 能 滤 除 ． 将 影 响 监 而 这
２ — ２６．１ ９ ２ ９８
［ ］ Ｒｏ ｅｔＬ Ｌｅｎ，ｅ‘ Ｍｏ ｉ ｒｎ ｙ ｔｍｓ ｏ ３￣ｍ ｔｒ ｉｅ ８ ｂ ｒ ａ ｔ ｎｔ ｉｇ ｓ ｓｅ ｒ ｔａ ｕ ｂｎ ｏ ｆ
４ 结 束 语
１汽轮机叶片振动 动态测量 的非接 触测量 方法比接触 ．
燃气轮机与联合循环(第2课 联合循环的类型及特点 )
三、燃煤型联合循环
➢增压流化床联合循环
➢整体煤气化联合循环
四、联合循环形式的发展
➢ 一般：燃机初温低(排气温度也低)→ 宜采用：补燃余热锅炉型 或 增压锅炉型
➢ 具体：燃机初温<1250℃→补燃余热锅炉型 或增压锅炉型
燃机初温>1250℃→余热锅炉型
➢ 目前燃机初温已达1300℃∼1500℃
→余热锅炉型已成为主流机型
（1）该系统用效率不超过40%的单循环，轻易实现了效率57% 的联合循环，复杂性没有提高。这表明联合循环确实高效。
（2）前已述及，余热锅炉型联合循环中，汽轮机的功率一 般占30%～35%，该题目很好地印证了这一点。
二、各组成设备对联合循环的影响
（1）燃机、汽机、余热锅炉中的一个效率有变化时，
联合循环的效率如何变化？
（1）不设给水回热加热系统 （2）除氧器与余热锅炉或凝汽器合为一体
旁通烟囱？ 蒸汽旁路？
➢热效率与功比率
（1）热效率：
燃机轴功
cc
Pgt Pst Qf
燃料热
汽机轴功
（2）功比率（蒸/燃功率比）
Scc
Pst Pgt
➢热效率与功比率的表达式
Qf gt Qf
1 gt h Qf
1 gt h st Qf
特点：其汽轮机功率一般占30~35%。
➢补燃余热锅炉型
燃料
燃料
9
4
8
1 2B 3
7
G
C
GT HRSG 6
G
5
ST
10 CC
11 P
T
2 1
a
3
燃气轮机 可用能
4
12 9
5
7
上气,哈气,东气100万千瓦机组汽轮机结构比较
为此，国内各大动力制造企业相继引进了国外成熟的超超临界技术，目前均以具备百万 千万等级超超临界机组的生产制造能力。其中东方汽轮机厂、上海汽轮机厂、哈尔汽轮机厂 分别引进日立、西门子、日本东芝公司的超超临界汽轮机制造技术。目前，他们生产的超超 临界机组已经在国内多个电厂投入商业化运行，见表 1-1.超超临界机组也已经成为今后火 力发电机组建设的重点之一。
1036 1000 1000 1000 1036
26.25/605/603 29.3/605/603 29.3/605/603 28.0/605/603 26.25/605/603
东汽 上汽 上汽 上汽 东汽
20 09.6.14 2009.9
20 09.9.21 20 09.9.24 20 09.9.27
燃气蒸汽联合循环发电技术探讨
燃气蒸汽联合循环发电技术探讨首先，燃气蒸汽联合循环发电技术是通过将燃气轮机与蒸汽轮机相结合来实现发电的。
燃气轮机负责将燃气的热能转化为机械能，同时产生高温废气；而蒸汽轮机则利用废气中的热能产生蒸汽，进而驱动蒸汽轮机产生电力。
通过将两个热能转化过程相结合，提高了能源利用效率，降低了燃料的消耗量。
其次，燃气蒸汽联合循环发电技术具有高效能的特点。
与传统的燃煤发电技术相比，燃气蒸汽联合循环发电技术具有更高的一次能源利用率。
燃气轮机的热效率可以达到40%以上，而蒸汽轮机的热效率也可以达到40%左右。
相比之下，传统燃煤发电技术的一次能源利用率只有30%左右。
因此，燃气蒸汽联合循环发电技术可以更好地利用燃料的能源，提高电力的产出效率。
此外，燃气蒸汽联合循环发电技术还具有低污染排放的优势。
由于采用了燃气作为燃料，燃气蒸汽联合循环发电技术的排放物质含量更少，对环境的污染更小。
与传统燃煤发电技术相比，燃气蒸汽联合循环发电技术的二氧化碳排放量可以减少30%以上，氮氧化物排放量可以减少80%以上。
在当前提倡低碳经济的背景下，燃气蒸汽联合循环发电技术具有更大的市场潜力。
然而，燃气蒸汽联合循环发电技术也存在一些挑战和问题。
首先是燃料的供应问题。
燃气作为燃料需要进行特殊的供应管道建设，这对于一些地理条件较差的地区来说可能存在困难。
其次是技术成本的问题。
燃气蒸汽联合循环发电技术的设备和维护成本较高，这需要投入较大的资金。
因此，在投资决策时需要进行全面的经济效益评估。
综上所述，燃气蒸汽联合循环发电技术是一种高效能、低污染排放的发电技术。
尽管存在一些挑战和问题，但其优势明显，具有重要的应用价值。
在未来的发电领域，燃气蒸汽联合循环发电技术有望得到更广泛的推广和应用。