燃气轮机发电白皮书
2020年智慧树《可再生能源与低碳社会》章节测试与见面课 (1)
•第1部分•总题数:21【单选题】 (2分)关于碳封存及利用以下正确的是A.碳封存不需要消耗能源B.可以长期减少大气中CO2的浓度C.碳的工业利用不需要消耗能源D.由于碳可以封存，所以我们不用太担心空气中CO2的增加2【多选题】 (2分)碳封存的方式有A.地质封存B.玄武岩矿石固存C.工业利用固存D.海洋封存•第1部分•总题数:21【单选题】 (2分)垃圾发电主要利用垃圾中的A.热值B.塑料C.金属D.细菌2【多选题】 (2分)垃圾发电，有哪些好处A.污染环境B.处理了废物C.发电D.改善生活环境1【单选题】 (2分)为了践行身边的低碳生活，我们应该A.平时吃不完的东西就扔掉B.看到水龙头滴水不管C.以车代步D.电脑不用就关机，手机不要频繁打开2【多选题】 (2分)什么是低碳生活？A.绿色出行B.节约能源C.低碳就是刻意要过节俭的生活，尽量过原始的生活方式D.低碳生活并不一定需要高科技，只要从生活的点点滴滴做到不浪费，同样能过上舒适的“低碳生活”•第1部分•总题数:21【单选题】 (2分)我国的风电发展迅速，体量很大，往后不仅要注重装机容量，更加需要注重A.海上风力发电容量B.海上装机容量C.并网容量D.陆上风机容量2【多选题】 (2分)我国目前弃风弃光的主要原因在于a）可再生能源过剩；b）当地由于经济不发达，电力消纳能力不够；c）电网并网技术及容量不足，智能电网可以解决这种问题；d）风电及光电是垃圾电A.可再生能源过剩B.风电及光电是垃圾电C.电网并网技术及容量不足，智能电网可以解决这种问题D.当地由于经济不发达，电力消纳能力不够•第1部分•总题数:21【单选题】 (100分)我国是在哪一年的气候大会上发表的《携手构建合作共赢、公平合理的气候变化治理机制》的讲话？A.2014B.2013C.2015D.2012正确本题总得分100分1【单选题】 (10分)《联合国气候变化框架公约》最核心的原则是A.可持续发展原则B.无悔原则C.共同但有区别的责任原则D.公平原则正确本题总得分10分2【单选题】 (10分)在-----召开的第一次世界气象会议上，科学家们将全球变暖问题提上科学研究的日程。
世界最小的燃气轮机发电装置研制成功
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世界最小的燃气轮机发电装置研制成功
作者：
来源：《能源研究与信息》2014年第01期
石川岛播磨重工业株式会社（IHI）日前成功开发了一款世界最小的燃气轮机发电装置.该装置仅手掌大小，重约为1.2 kg，配备燃料箱、冷却器等附属设备后的总重量约为13 kg.该产品采用了IHI的航空发动机喷气式引擎技术，支持煤油和汽油等多种燃料发电，具有排气少、噪音低等特点，可连续运转3 h，最大发电量为400 W，适用于灾害避难用电源以及机器人电源.IHI预计将在2015年实现产品的生产，售价约为人民币16万元.。
我国发展燃气——蒸汽联合循环的必要性及发展方向
我国发展燃气——蒸汽联合循环的必要性及发展方向摘要：文章通过对燃气-蒸汽联合循环发电的特点和优势分析，结合我国现阶段经济发展的现状及政策，阐述了燃气-蒸汽联合循环发电技术在我国发展状况，并对燃气-蒸汽联合循环发电发展前景进行了深入的探讨。
关键词：燃气轮机；燃气-蒸汽联合循环发电；技术优势；发展及前景从20世纪中期开始，随着燃气轮机技术的应用，逐渐进入发电行业，由于技术局限，当时只能作为紧急备用电源和调峰机组。
20世纪80年代后燃气轮机功率和热效率都有了很大程度的提高，世界天然气资源进一步开发，使得燃气轮机及其联合循环在电力工业中的地位发生了巨大的变化，尤其是近十几年，燃气技术得到了突飞猛进的发展，使得燃气轮机联合循环发电技术趋于成熟。
近几年在发达国家每年新增的联合循环装机容量约占火电新增容量的40%～50%，其中主要是燃气轮机联合循环机组。
随着我国天然气川气东送、西气东输等项目的实施及天然气上游资源开发和下游市场利用，使天然气产业健康持续发展，带动了我国燃气轮机联合循环发电技术的快速发展。
相继建设了一批高效率、低污染的大型燃气-蒸汽联合循环电厂，收到了良好的经济效益和社会效益。
1 燃气-蒸汽联合循环发电的特点燃气轮机发电是一种清洁能源、绿色电力，具有高效、节能、环保等特点。
①发电的高效率。
燃气-蒸汽联合循环发电由燃气轮机单循环和郎肯循环构成，实现了能源的梯级利用，发电效率高达56%以上，形成极具个性的火力发电特点。
这是常规燃煤电厂根本无法比拟的高效率，把天然气的资源利用率整整提高了50%。
②发电的低污染。
燃机发电利用天然气燃烧发电，相对于其他燃料发电，天然气燃烧后过不产生灰尘和炉渣，因而不会对环境产生灰渣污染；天然气燃烧后几乎不产生SO2，常规燃煤电厂的SO2排放没有了，NOx的排放量仅为燃煤的19.2%，CO的排放量仅为燃煤的42.1%，燃煤成熟的技术把NOx、CO排放量降低到10-4～10-3的水平，起到了改善整个生态环境、保护环境的作用。
智慧能源：燃气轮机分布式能源节能新技术
智慧能源：燃气轮机分布式能源节能新技术近些年来，我国经济飞速发展，经济大幅度提升的同时也带来了能源和环境等多方面的诸多问题，一时间，节能减排成为全国乃至世界共同关注的重要话题。
但纵观国内目前的节能减排工程，大多是治标不治本，并未从根本解决实际问题。
就电力领域而言，2008年就出现过全国几个省电网瘫痪的事件。
当前国内普遍使用的大电网以火力发电为主，其损耗率在8%左右，发电效率低、污染严重，而欧美倡导并广泛使用的，以天然气发电为主的分布式能源小电网，却有着效率高、污染低等优点。
目前，我国分布式能源在上海得到有效推行，基于上海的成功经验，国家五部委于2011年11月14日联合下发了《关于推广天然气分布式能源的指导意见》的文件，明确提出在“十二五”期间，全国要开展1000个分布式能源示范工程，以及10个大型区域示范工程。
笔者认为目前国家大力倡导民生工程，建设智慧城市，而最能体现城市智慧的既是分布式能源，在未来随着国家一系列政策的出台将会加速整个节能减排行业的发展。
1 分布式能源系统为了与传统能源供应体系形成互补体系，在保证安全可靠供能的基础上尽可能降低传统能源的比例，实现能源利用效能的最大化，打造智慧能源系统需要依托燃气或燃煤的冷热电分布式能源技术、小水电、余热利用、蓄能、热泵、太阳能、风能等新型能源技术和可再生能源技术等，利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，一般综合能源利用效率在70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是分布式能源应用的主要方式，其主要产能设备是燃气轮发电机。
通过采用燃气轮机进气冷却及燃气轮机尾气再用两项技术应用，可将天然气分布式能源系统的综合能源利用效率提高至85%左右。
其特点是能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好。
2 燃气轮机应用原理燃气轮机发电机组在国外已被广泛使用，尤其以中东、北美、欧洲和东南亚较多。
燃气轮机发电已经占全球发电的20%。
国内外燃气轮机发电技术的进展与前景
国内外燃气轮机发电技术的进展与前景1前言随着社会生产力水平的不断提高和经济的迅速增长，对于能源的需求也在快速增长。
目前，世界火电站汽轮机长期占统治地位的局面已开始动摇，“大型电站以联合机组为主，中、小型机组以热电并供居多”已是许多工业发达国家电站发展的主要格局。
燃气轮机具有极强的适配性，能够作为多种发电模式，以成为当今世界发电的主要形式之一，由于该装置，特别是联合循环发电装置具有效率高、机动性好，不仅可以作为电网的调峰机组，且更多地用于电网的基本负荷发电，又能满足日益严格的环保要求，其地位将得到巩固和加强。
我国自改革开放以来，随着电力工业的迅猛发展和电网峰谷差的日趋增大，燃气轮机发电得到重视和发展。
近几年已相继兴建了一批具有80年代国际先进水平的机组，在缓解电力紧缺的同时，有效地发挥了其增强电网调峰能力的作用。
跨入21世纪，随着科技发展、能源政策的调整，如何高效、洁净利用化石能源已成为电力领域的突出问题。
燃气—蒸汽联合循环发电越来越受到国家有关方面的重视，必将得到进一步的快速发展。
2 国际燃气轮机发电技术燃气轮机是从20世纪50年代开始逐渐登上发电工业舞台的，由于当时机组的单机容量小、热效率低而在电力系统中只能作为紧急备用电源和调峰机组。
60年代加深了对电网中必须配备一定数量的燃气轮发电机组的认识，从安全和调峰的目的出发，燃气轮发电机组在电网中的比例达到8％～12％。
从80年代以后由于燃气轮机的功率和热效率均得到很大程度的提高，特别是燃气—蒸汽联合循环机型成熟，再加上世界范围内天然气资源进一步开发，燃气轮机及其联合循环在世界电力系统中的地位发生了明显变化，它们不仅仅可以用作紧急备用电源和调峰负荷机组，还能带基本负荷和中间负荷。
美国在1990～2000年期间新增长的发电容量为1．13亿kW，其中燃气轮机电站和蒸汽轮机电站的容量分别为44％，第一次出现了朗肯循环和布莱顿循环平分秋色的局面，在德国前者则占2／3左右，由此可见在世界范围内燃气轮机及其联合循环已成为火电发展的主要方向。
燃气轮机及其联合循环发电技术介绍
主要性能修正曲线（大气压-热耗率）
三、燃气轮机主要制造厂商、型 号及参数
燃机主要生产厂商及型号
• 世界上能生产大容量、高效率并体现当今工业燃气轮机制 造水平的厂家主要有GE公司、西门子公司、三菱公司和阿 尔斯通。
• 当前国内主要有三种E级燃气轮机可生产，分别是南京汽 轮电机有限公司引进GE技术生产的GE PG9171E型，上海电 气集团引进西门子技术生产的SGT5-2000E型燃机和东方电 气集团引进三菱技术生产的M701DA型燃机。
蒸汽联合循环电站；S109E就表示配备1台9000系列E型燃 气轮机的燃气-蒸汽联合循环电站
9E级燃气轮机主要技术条件
GE PG9171E
西门子 SGT5-2000E
燃机标准热耗，kJ/kWh
10641
10314
燃机标准出力，MW 压气机级数及压比 透平级数
126.75 17级 压比12.75
3
166.7
• 先进的燃气轮机已普遍应用模块化结构。运输、安装、维修 和更换都比较方便，而且广泛地应用了孔探仪，振动和温度 监控、焰火保护等措施，其可靠性和可用率大为提高，指标 已超过了蒸汽轮机电站的相应指标。
• 9E、9F级重型燃气轮机已在发电领域得到广泛地应用。GE和 西门子公司都已研发了H级燃气轮机。其中GE公司基于空气冷 却透平技术的9H级燃气轮机其联合循环效率约61%，联合循环 出力可达到592MW。西门子公司全内空冷H级燃机单机出力约 400MW，联合循环出力约600MW ，效率也在60%以上，自2011 年以来全球已投产9台，首台投产于德国巴伐利亚州。
温度、压力对燃机出力及效率的影响
• 效率随温比升高而升高；对应温比有一个最佳压 比；在提高燃气温度的同时，必须提高压比；
航改燃气轮机总体设计读书札记
《航改燃气轮机总体设计》读书札记目录一、内容概述 (2)1. 航改燃气轮机的重要性 (3)2. 研究目的与意义 (4)二、燃气轮机基本原理与发展历程 (5)1. 燃气轮机的工作原理 (6)2. 燃气轮机的发展历程 (7)三、航改燃气轮机的应用领域与前景 (9)1. 航改燃气轮机在交通运输领域的应用 (10)2. 航改燃气轮机在其他领域的应用 (11)3. 航改燃气轮机的市场前景 (12)四、航改燃气轮机总体设计要素 (14)1. 主要参数确定 (15)2. 传动系统设计 (16)3. 喷嘴与燃烧室设计 (18)4. 转子与静子设计 (19)5. 控制系统设计 (20)五、航改燃气轮机典型案例分析 (22)1. 案例一 (23)2. 案例二 (24)六、结论与展望 (26)一、内容概述《航改燃气轮机总体设计》是一本关于航改燃气轮机设计的专业书籍，其内容丰富，涵盖了航改燃气轮机设计的各个方面。
本书的整体结构清晰，为读者提供了一个全面、系统的学习航改燃气轮机设计的平台。
在内容概述部分，本书首先介绍了航改燃气轮机的基本概念、原理及其在现代航空领域的重要性。
详细阐述了航改燃气轮机的设计原则、设计流程和设计要点，包括其结构设计、性能设计、控制系统设计等方面的内容。
本书还介绍了航改燃气轮机的主要应用领域，以及其发展趋势和前景。
在阐述航改燃气轮机总体设计的过程中，本书注重理论与实践相结合，不仅介绍了相关的理论知识，还通过实例分析、图表展示等方式，使读者更好地理解和掌握航改燃气轮机的设计方法和技巧。
本书还强调了设计过程中的安全性和可靠性，使读者在设计过程中能够充分考虑各种因素，确保设计的航改燃气轮机能够满足实际需求。
本书的内容概述部分全面、系统地介绍了航改燃气轮机总体设计的基本原理、设计方法和设计要点，为读者提供了一个全面了解航改燃气轮机设计的平台，有助于读者更好地掌握航改燃气轮机的设计技术和应用。
1. 航改燃气轮机的重要性作为能源领域的璀璨明星，其应用广泛且高效。
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。
低热值燃料燃气轮机燃烧特性及技术优化
低热值燃料燃气轮机燃烧特性及技术优化低热值燃气发电技术最早起源于美国，早在上世纪70年代，美国就已经建造了多座运用钢厂高炉煤气为原料的燃气轮机CCPP项目。
在国内，低热值燃气发电技术最早在宝钢145MW燃气发电项目中实施落地，选用的为三菱公司的重型燃气轮机。
之后的十多年，相继有十几家国内钢铁企业根据生产实际需要，落地了多个低热值燃气轮机CCPP项目。
在技术方案上，低热值燃气发电技术具有极好的燃料适应性，因此对燃气轮机的技术要求也更高。
不仅需要能适应普通高炉煤气、焦炉煤气、合成气及天然气，同时对于燃烧调整、热通道部件的檢修也提出了极高的要求。
本文以燃用低热值兰炭合成尾气的上海电力哈密燃气发电项目为例，通过一系列设备改造、系统调试及运行经验的积累，探索低热值燃料燃气轮机燃烧特性及其技术优化。
一、低热值燃料燃气轮机发电技术标准燃气轮机主要以天然气和轻馏油为燃料。
作为非标型燃气轮机则主要以中低热值可燃气体为燃料。
中低热值燃料是指煤化工/生物质化气体、石化尾气、高炉气/转炉气、焦炉气/煤热解气等，以CO 和H2为主要可燃成分，其热值通常在3-17MJ/Nm<sup>3</sup>之间。
哈密燃机项目选用的机型为美国通用公司的*****型燃气轮机低热值版，项目以煤化工兰炭伴生尾气为主要燃料，燃料热值为 6.3-7.6 MJ/Nm<sup>3</sup>，分子量约为26，属于典型的低热值可燃气。
（见表1）兰炭尾气主要燃烧成分为CO与H2，在制备上属于工艺副产物，生产过程中会残留大量的杂质，如焦油、灰尘、水分、苯、萘、氨、硫等成分，其洁净度远远不能满足燃气轮机燃烧的规范要求。
因此在工艺上游，配置了整套尾气净化装置。
9E燃机要求进口燃气压力必须满足2.35Mpa，尾气供应母管压力仅为5Kpa，为了满足进口压力的要求，哈密低热值兰炭尾气CCPP 项目主机采用燃气轮机加煤压机的运行方式。
电力系列白皮书
电力系列白皮书引言电力是现代社会的重要基础设施之一，在经济、生活和工业中发挥着不可或缺的作用。
随着经济的快速发展和人口的增长，对电力的需求不断增加。
为了满足人们对电力的需求，各国都在积极发展和改善电力系统，提高供电可靠性和效率。
本白皮书旨在深入探讨电力系统相关问题，并提出解决方案，以促进电力行业的发展和改进。
1. 电力系统概述电力系统由发电、输送和配送三个环节组成。
发电环节负责将能源转化为电能，输送环节将发电厂产生的电能通过输电线路传输至用户，配送环节则将输送来的高压电能转换为适合用户使用的低压供电。
1.1 发电发电方式多种多样，包括火力发电、水力发电、风能发电、太阳能发电等。
随着环保意识的增强，清洁能源如风能和太阳能正在得到更广泛应用。
1.2 输送输送环节主要通过高压输变电站将发电厂产生的电能转换为高压电能，并通过输电线路传输至用户。
输电线路采用高压直流或交流方式，以减少输电损耗。
1.3 配送配送环节将输送来的高压电能通过变电站转换为适合用户使用的低压供电。
配送网络覆盖城市和农村地区，确保每个用户都能获得稳定可靠的供电。
2. 电力系统挑战2.1 能源需求增长随着经济发展和人口增加，对能源的需求不断增长。
为了满足日益增长的需求，需要增加发电容量和提高供电可靠性。
2.2 能源结构调整传统能源如煤炭和石油存在环境污染问题，因此需要加快推广清洁能源，减少对传统能源的依赖。
2.3 供应安全性供应安全性是指保证用户在任何情况下都能获得稳定可靠的供电。
为了提高供应安全性，需要建设更多的发电设施、改善输送和配送网络，并制定有效的应急预案。
3. 优化电力系统为了应对上述挑战，需要优化电力系统的各个环节，提高效率和可靠性。
3.1 发电优化发电优化包括提高发电设备的效率、推广清洁能源和发展分布式发电。
通过采用先进的燃烧技术和设备，可以提高火力发电厂的效率；通过建设更多的风能和太阳能发电厂，可以减少对传统能源的依赖；通过分布式发电，可以减少输送损耗，并提供更可靠的供电。
美国AGT 1500坦克燃气轮机
性能数据
AGT-1500
1103kW(1500马力)
3000r/min
燃油消耗率(标定)
306kg/kW·h(225g/马力·h)
燃油消耗率(80%功率)
292g/kW·h(21 5g/马力·h)
57.5kg/kW·h(42.3kg/马力·h)
外形尺寸
1600mm
1016mm
711mm
历史沿革
1个12V起动电机通过附件传动链起动燃气轮机。备有1个附加驱动座以利用辅助起动器。
由压气机高压级套管轴驱动，驱动全部附件消耗的功率是25.7～73.5kW(35～100马力)。
变型机
TF15燃气轮机
1983年初阿夫柯宣布该公司提供了AGT-1500燃气轮机的变型机--工业型和船用型燃气轮机，命名为TF15。 发动机在输出转速3000r/min的标定功率为1103kW(1500马力)。该机的结构与AGT-1500相同，采用1个多片固定 式回热器以降低全部功率范围的燃油消耗率，重量只有相同功率的工业/船用型柴油机的一半。可燃用多种等级的 柴油和航空煤油，优点是没有烟迹。美国海军在1984年考虑将该燃气轮机用作新的巡逻艇推进装置的动力，并作 为新的舰船用发电装置的基本动力。
2.维修简便
该燃气轮机采用模块化设计方法，且便于从上面接近，附件的修理和更换无需拆卸发动机，2/3的维修工作 不需挪动发动机；吊装方便，1h内可以取出发动机并重新安装好；机油消耗量仅为柴油机的1/10，不需定期更换 机油和机油滤清器。
3.冷起动性能好
燃气轮机摩擦件少，起动力矩较小，可以使用轼率较小的起动电机。该燃气轮机在-31℃的低温下不需预热 即可起动；豹2坦克MB873柴油机在-18℃条件下需要预热才能起动。
双燃料燃气轮机在海上发电系统中的冷启动性能研究
双燃料燃气轮机在海上发电系统中的冷启动性能研究引言：随着全球能源需求的增加和环境保护的要求，燃气轮机作为一种高效、低排放的能源转换装置，在海上发电领域得到广泛应用。
在燃气轮机的运行过程中，冷启动性能是一项关键指标，影响着燃气轮机的启动时间、启动稳定性和运行效率。
本文旨在探讨双燃料燃气轮机在海上发电系统中的冷启动性能，并提出优化方案。
一、双燃料燃气轮机冷启动性能的重要性双燃料燃气轮机通过使用多种燃料（通常为天然气和柴油）来达到增加系统的稳定性、灵活性和可持续性的目的。
冷启动性能是双燃料燃气轮机在从停机状态到正常运行状态下所需的时间和稳定性的能力。
良好的冷启动性能可以使海上发电系统在需求增加时迅速响应，并保持高效稳定运行。
二、冷启动性能的影响因素分析1. 燃料供应系统：双燃料燃气轮机的冷启动性能与燃料供应系统密切相关。
燃料需求和燃料压力的稳定供应是确保冷启动成功的关键因素。
2. 点火系统：点火系统的性能直接影响冷启动过程中的点火稳定性和启动时间。
高效可靠的点火系统有助于减少冷启动时间和减小能源浪费。
3. 冷却系统：燃气轮机启动过程中需要对涡轮机组和其他关键部件进行冷却，以确保启动过程的安全和可靠性。
冷却系统的效率直接影响冷启动性能。
4. 控制系统：良好的控制系统能够实现燃气轮机的高效启动和运行。
控制系统的稳定性和精确性对于保证冷启动性能至关重要。
三、提升双燃料燃气轮机冷启动性能的优化方案1. 优化燃料供应系统：通过使用高效的压缩机和调整燃料泵的工作参数，可以提高双燃料燃气轮机燃料供应的稳定性和效率，从而减少冷启动时间。
2. 改进点火系统：提高点火系统的可靠性和灵敏性，采用高性能点火器件，可以加快点火速度，减少点火失败的可能性。
3. 优化冷却系统：改进冷却系统的设计和工艺，提高冷却效率，可以缩短冷启动时间。
采用先进的冷却液循环技术，降低冷启动过程中的部件温度，保证启动过程的安全性。
4. 升级控制系统：引入先进的自动控制系统，实现对双燃料燃气轮机的精确控制和监测，确保启动过程的稳定性和可控性。
燃气轮机发电技术分析
燃气轮机发电技术分析燃气轮机发电技术是一种利用燃气轮机发电的技术，它以燃气轮机为主体，通过燃料的燃烧产生高温高压的燃气，驱动燃气轮机转子转动，进而带动发电机发电。
燃气轮机发电技术具有高效、清洁、灵活等特点，被广泛应用于工业、商业和民用领域。
本文将从原理、优势和发展趋势等方面对燃气轮机发电技术进行分析。
一、原理燃气轮机发电技术利用燃气的燃烧能量驱动燃气轮机的转子旋转，从而带动发电机进行发电。
其基本原理如下：1. 燃气燃烧：燃气轮机发电技术的第一步是将燃料（如天然气、石油气等）在燃烧室内燃烧，产生高温高压的燃气。
2. 燃气轮机转动：燃气通过燃烧室后，流入燃气轮机的涡轮部分，由涡轮转动，并带动轴上的压缩机转动，沿着发电机转子轴线转动。
3. 发电：燃气轮机的转子旋转带动发电机转子旋转，使发电机内的导体与磁场相互作用产生感应电动势，最终输出电能。
二、优势燃气轮机发电技术相比传统的发电技术具有以下优势：1. 高效：相比传统的燃煤发电和燃油发电，燃气轮机发电技术能够更高效地利用燃料能量，其热效率一般在25%~40%之间。
2. 清洁：燃气轮机发电技术燃烧燃气产生的排放物少，对环境的影响小，符合现代清洁能源的要求。
3. 灵活：燃气轮机发电技术具有启动快、负载调节范围广等特点，适用于多种运行模式，可以快速响应市场需求。
4. 经济：燃气轮机发电技术在运行成本、维护成本等方面相对较低，能够降低电力成本，并具有较好的经济性。
5. 可靠：燃气轮机发电技术结构简单、运行稳定，具有较高的可靠性和安全性。
三、发展趋势1. 节能环保：未来燃气轮机发电技术将继续致力于提高燃烧效率、降低排放，以满足节能环保的需求。
2. 高效运行：未来燃气轮机发电技术将继续提升燃机和透平机的匹配性，提高整机效率和可靠性。
3. 多能互补：未来燃气轮机发电技术将与其它能源技术（如光伏发电、风力发电等）相结合，实现多能互补，提升能源利用效率。
4. 智能化发展：未来燃气轮机发电技术将借助先进的智能化技术，实现设备的智能监测、故障预测等，提高设备的运行效率和可靠性。
燃气轮机发电机组
燃气轮机发电机组由燃气轮机和发电机组成的发电动力装置。
与汽轮机发电机组相比，这种机组结构比较简单，辅助设备较少，因而投资、占地、发电成本都较前者低。
加上燃气轮机体积小，重量轻，起动快，不需要大量用水，所以，70年代以来这种机组在电力工业中的应用发展较快，每年的增长率达14～21％。
燃气轮机发电机组的局限性是原则上燃用油和气。
80年代中期以来正在研究开发燃用煤等固体燃料的技术。
燃气轮机发电机组的技术特点是：①燃气初参数高，初温可达850～1100℃,压比为8～11。
②机组起动快,机动性好。
小型机组通常可在15秒到2分钟内冷态起动到满负荷运行;5万千瓦机组也只需要5～8分钟。
③运行可靠并且经济性好。
机组可靠系数达95.5％以上，热效率为24～30％（简单循环）。
基于以上这些特点，燃气轮机发电机组在电力系统中承担调峰和紧急备用。
如其容量占系统总容量的15～20％，则基本上能满足系统中尖峰负荷的调峰需要，从而可使系统中承担基荷的机组长期处于经济工况运行。
同时，也降低电站的投资、安装、维护和管理等费用。
近来还开发了压缩空气蓄能机组。
分类与组成燃气轮机发电机组常用类型有两种：单轴机组和分轴机组。
单轴机组由压气机、透平、燃烧室和发电机4部分组成;分轴机组由压气机、燃烧室、高压透平、低压透平和发电机组成。
分轴机组的压气机、燃烧室及高压透平的安排与单轴机组相同，即高压透平与压气机联在同一根轴上。
压气机、燃烧室及高压透平叫做燃气发生器。
低压透平称为动力透平，它发出的功率拖动发电机组工作。
分轴机组与单轴机组最大的差别是压气机轴与负载轴分开，高、低压透平之间只有气路连接，没有机械联系。
工作原理大气中的空气被吸入到压气机中压缩到某一压力（一般不低于0.3MPa），压缩后的空气被送入燃烧室，与喷入的燃料（油或天然气）在一定压力下混合燃烧,产生高温燃气（温度通常高于600℃）,高温燃气被送入燃气轮机的透平膨胀做功，直接带动发电机组发电，最后废气被排入大气。
燃气轮机装备制造简介介绍
02
燃气轮机制造工艺
燃气轮机制造流程
材料准备
选择合适的材料，如 高温合金、钛合金等 ，进行材料准备。
粗加工
对材料进行粗加工， 如切割、打孔等，以 满足后续工艺的需求 。
热处理
对材料进行热处理， 以提高材料的力学性 能和耐腐蚀性。
精加工
对材料进行精加工， 如磨削、抛光等，以 获得精确的尺寸和形 状。
性能评估
通过实验和计算方法，评估燃气 轮机的热效率、功率密度、排放
等性能指标。
测试与验证
对燃气轮机进行严格的测试和验证 ，确保其性能和可靠性满足设计要 求。
故障诊断与预测
通过监测和分析燃气轮机的运行数 据，及时发现并预测潜在的故障， 提高设备的可用性和安全性。
04
燃气轮机产业现状与发展趋势
全球燃气轮机产业发展现状
通用电气（GE）
作为全球领先的燃气轮机制造商，通 用电气在燃气轮机设计、制造和运营 方面拥有丰富的经验。其产品广泛应 用于航空、能源和工业领域。
西门子
西门子是另一家全球知名的燃气轮机 制造商，其产品广泛应用于电力、交 通和工业领域。西门子燃气轮机具有 高效、可靠和环保的特点。
中国燃气轮机装备制造企业介绍
05
燃气轮机与其他能源形式的比 较
燃气轮机与化石能源的比较
1 2
燃料种类
燃气轮机可以使用多种化石燃料，如天然气、石 油等，而化石能源主要依赖煤炭、石油等有限资 源。
燃烧效率
燃气轮机采用先进的燃烧技术，具有较高的燃烧 效率，而化石能源的燃烧效率相对较低。
3
污染物排放
燃气轮机排放的污染物较少，对环境影响较小， 而化石能源燃烧会产生大量的二氧化碳和其他污 染物。
燃气轮机发电机组及燃气-蒸汽联合循环投资估算模型
发电机组的投资随着技术的发展以及汇率、材料等
影响而变化&
燃气轮机发电机组投资模型主要有分部件模型
和整机模型两种。分部件模型分别计算燃气轮机发
电机组三个主要部件的成本然后求和得到整机成本。
EI-Sayed和Tribus于1983年介绍了压气机、燃烧室
和透平的成本模型,Frangopoulos于1992年对模型进 行了修正［4'5］O分部件模型可用于燃气轮机技术经
关键词:燃气轮机发电机组;燃气-蒸汽联合循环;单变量投资模型;双变量投资模型
中图分类号:TK472
文献标志码:A
文章编号:1009-2889(2020)01-0017-08
燃气轮机发电机组具有启动快、占地少、建设周
期短、耗水少以及效率高(联合循环)等特点，是主
要的气体燃料发电和热电联供技术［1-3］&燃气轮机
975更接近1说明e函数模型的线性相关程度高图4燃气轮机发电机组单变量e函数模型从图5a和图5b中可以看出在相对误差10范围内e函数模型的精度优于对数函数模型尤其是在功率机组的投资时对数函数模型的相对超出10的范围而e函数模b燃气轮机发电机组单变量e函数模型误差图5单变量模型与数据比较对数函数模型在功率燃气机发机组的比投较大偏差的原因在功率的增对数函数的趋势会变快而燃气轮机发电机组在大功率范围时比投功率的变化较为缓慢
3.江苏中国科学院能源动力研究中心，江苏连云港222069)
摘 要:本文对燃气轮机发电机组整机的投资模型进行了分析，结合2018 Gas Turbine Word ( GTW) handbook 的数据对燃气轮机整机投资模型进行了更新,并给出了燃气-蒸汽联合循环的的单变量、双变量投资模型。 无论对燃气轮机整机还是联合循环，采用幕函数的投资模型都优于对数函数，而单变量和双变量投资模型的 精度相当。采用幕函数单变量或者双变量的投资模型都可以实现全功率范围误差10%以内的投资估算&
燃气轮机联合循环发电系统的设计优化与实践
燃气轮机联合循环发电系统的设计优化与实践
王博;礼响
【期刊名称】《冶金动力》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】本钢集团投资建设CCPP燃气轮机联合循环发电项目,主机引进上海电气安萨尔多AE94.2KS燃气轮机,这是该机型首次应用在钢铁企业低热值联合循环发电项目,安萨尔多设计理念与国内用户需求存在很大差异,在项目实施过程中对系统设计进行了优化,提升功能的完整性、运行维护的可行性,同时对热力系统进行了优化,采用燃气轮机复杂循环,提高联合循环效率。
【总页数】5页(P31-35)
【作者】王博;礼响
【作者单位】本钢板材股份有限公司能源管控中心
【正文语种】中文
【中图分类】TK4
【相关文献】
1.小型燃气轮机联合循环蒸汽系统优化设计
2.V94.3A型燃气轮机联合循环发电单轴机组冷态快速启动优化初探
3.基于有机朗肯循环的燃气轮机余热发电系统优化设计
4.大型燃气轮机联合循环发电厂余热锅炉优化设计的几个问题探讨
5.燃气轮机—蒸汽机联合循环发电机组调差系数优化整定分析与处理
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发电用燃气轮机节能及减排新技术发展动态
燃气透平的演进过程（续）
围绕叶片改进，主要体现为：
✓ MS7001H和MS9001H两种型号透平为4级,其叶片 应用了航空发动机的叶型,按三元流方法设计 而成,前两级叶片应用了蒸汽闭环冷却；
➢ 由航空改型的压气机——压气机由CF6-80C2,航空发动 机的14 级高压压气机按3倍放大,后面再加上4级, 成18 级, 压比由15增加到23,空气流量增加到685kg/s。
➢ 采用航空技术的4级涡轮——涡轮叶片为三维航空叶型, 采用隔热涂层,第一级工作叶片和导向器叶片全部喷涂 氧化锆固化钇陶瓷涂层,进口温度为1426℃,单晶精铸叶 片。
1
c p (T4 c p (T3
T1 ) T2 )
1
T1
(
T4 T1
T2
(
T3 T2
1) 1)
1
T1 T2
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1
k 1
k
▪ 循环净功
1
1
wnet c pT1 1
wnet,max
2( 1)
2
wnet,max cpT1 1
➢ 燃气轮机实际循环效率
i
总体发展脉络：
① 初期设计
主要以6B型机组为代表。
② 模化设计
主要以7EA、9E机组为代表,在当时还没有一个高性能压气 机的情况下,满足功率增长的需要。
③ 加级设计
相应提高初温,改善冷却,主要以9EC、9FA机组为代表。
④ 全新压气机设计
相应大幅度提高初温,采用陶瓷隔热涂层,高温部件全部蒸 汽冷却,主要以9H机组为代表。
压气机的演进过程（续）
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燃气轮机发电白皮书
摘要：
燃气轮机发电是一种高效、环保的发电方式，本文通过对燃气轮机发电的原理、应用和发展趋势进行分析，探讨了其在能源领域的重要性和前景。
同时，文章还介绍了燃气轮机发电的优势和挑战，并提出了进一步发展燃气轮机技术的建议。
正文：
燃气轮机发电是一种利用燃气轮机将燃气燃烧产生的高温高压气体转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能的发电方式。
相比传统的煤炭发电和核能发电，燃气轮机发电具有高效、环保的特点，因此在能源领域具有重要的地位和广阔的前景。
首先，燃气轮机发电具有高效的特点。
燃气轮机发电的效率可以达到50%以上，远高于传统的煤炭发电和核能发电。
这是因为燃气轮机发电利用了燃气燃烧产生的高温高压气体，通过燃气轮机的高速旋转运动将热能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
相比之下，煤炭发电和核能发电需要经过多个环节的能量转化，能量损失较大，效率较低。
其次，燃气轮机发电具有环保的特点。
燃气轮机发电的燃料主要是天然气，相比煤炭和石油等传统能源，天然气燃烧产生的二氧化碳和氮氧化物等污染物排放量较低。
同时，燃气轮机发电的燃烧过程中没有燃煤发电和核能发电中产生的废气和废水等环境污染物，对环境的
影响较小。
因此，燃气轮机发电是一种清洁、低碳的发电方式，有助于减少温室气体的排放，保护环境。
然而，燃气轮机发电也面临一些挑战。
首先，燃气轮机发电的成本较高。
虽然燃气轮机发电的效率高，但天然气的价格相对较高，导致燃气轮机发电的成本较高。
其次，燃气轮机发电的设备和技术要求较高。
燃气轮机发电需要高温高压气体和高速旋转的燃气轮机，对设备和技术的要求较高，增加了投资和运维的难度。
为了进一步发展燃气轮机发电技术，可以采取以下措施。
首先，加大对燃气轮机发电技术的研发和创新力度，提高燃气轮机的效率和可靠性。
其次，加强燃气轮机发电的应用推广，提高其在能源领域的市场份额。
同时，加强燃气轮机发电的环保措施，减少排放，提高环境友好性。
此外，还可以加强国际合作，共同推动燃气轮机发电技术的发展。
总之，燃气轮机发电是一种高效、环保的发电方式，具有重要的地位和广阔的前景。
通过进一步发展燃气轮机技术，可以提高其效率和可靠性，降低成本，推动其在能源领域的应用，为实现清洁、可持续的能源发展做出贡献。