燃气轮机发电技术综述_杨巧云

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先进燃气轮机技术的研究与发展

先进燃气轮机技术的研究与发展

先进燃气轮机技术的研究与发展随着工业化的迅速发展,能源需求越来越大。

燃气轮机(Gas Turbine)是一种重要的能源转换设备,采用连续燃烧燃料来为发电机提供动力。

它是一种高效、低排放、运行可靠的内燃机型式,广泛应用于航空、能源、交通以及军事等行业。

近年来,随着技术的不断创新,燃气轮机技术也在不断发展,并成为一种更加先进和高效的能源转换方式。

一、先进燃气轮机技术的发展历程燃气轮机的基本原理是利用压缩空气,在燃烧器中燃烧燃料,产生高温高压的气体去推动涡轮,带动机械转动。

燃气轮机的发明可追溯到1903年的法国,但是它的实际应用却是在第二次世界大战之后。

20世纪50年代和60年代是燃气轮机技术发展的黄金时期,大量的燃气轮机被用于航空发动机、电力站、海洋石油勘探平台等领域。

20世纪70年代以后,随着能源危机的到来、环保意识的提高以及新材料科技的出现,燃气轮机技术也开始了新的一轮发展。

为了提高燃气轮机的效率和降低它的排放量,人们开始研究先进的燃气轮机技术,例如陶瓷材料的应用、高温材料的使用以及复合材料的应用。

同时,人们还通过改善设计来提高燃气轮机的可靠性和降低运行成本。

二、先进燃气轮机技术的主要发展方向1. 高效率高效率是先进燃气轮机技术的核心目标。

通过提高压比、降低透平内通气漏失以及利用废气余热等方式,可以提高燃气轮机的效率。

在燃气轮机的研究和生产中,各种技术手段的不断改进使得燃气轮机的效率有了不断提高,这有效地减少了人类对能源资源的开采和消耗,大大提高了能源利用效率。

2. 低排放环保问题一直是燃气轮机技术面临的主要挑战之一。

燃气轮机燃烧时会产生大量的氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)等有害气体,对环境和人体健康造成影响。

为了降低燃气轮机的排放量,人们开始研究低排放技术,例如超低NOx低排放燃烧系统、降低污染物排放的催化转化技术等,这些技术的应用有效地减少了燃气轮机的污染排放,实现了燃气轮机清洁环保的目标。

科技成果——煤气化多联产燃气轮机发电技术

科技成果——煤气化多联产燃气轮机发电技术

科技成果——煤气化多联产燃气轮机发电技术适用范围化工行业煤化工领域行业现状目前我国60万t/a以上的大型甲醇装置一般都配套建设H2回收装置,回收生产甲醇过程中排放的弛放气中的H2。

根据回收装置的实际运行状况,整体能量回收率只有50%左右,而且实际甲醇生产过程中H2回收装置的运转率一般都较低。

目前该技术可实现节能量35万tce/a,减排约92万tCO2/a。

成果简介1、技术原理将空气通过前置的过滤系统进入17级压气机压缩到1.3MPa,同燃料气一起进入燃烧室混合燃烧,燃烧后的高温气体进入三级透平膨胀做功,推动叶轮旋转,转速为5163转/分,经负荷齿轮箱减速为3000转/分,带动发电机发电。

燃烧效率可达到99.85%,机组热效率达32%以上,机组平均负荷率为85%。

燃烧后排出的高温废气进入余热锅炉换热副产中低压蒸汽用于生产工艺,剩余约130℃的废气排入大气。

2、关键技术(1)多联产系统中低热值燃料燃气轮机技术;(2)煤制气+弛放气燃气轮机燃烧室技术和控制系统技术。

主要技术指标1、燃烧效率可达到99.85%;2、机组热效率达32%以上;3、机组平均负荷率为85%。

技术水平该技术已通过中国石油和化学工业协会组织的鉴定。

2008年10月,以“煤气化多联产燃气轮机发电技术”为核心的兖矿集团“煤气化发电与甲醇联产系统关键技术的研发与示范”获山东省科技进步一等奖。

2009年7月,以该技术为核心内容的“高效洁净煤制甲醇与联合循环集成系统的研发和示范”项目荣获国家科学技术进步二等奖。

该技术通过对多联产系统中低热值燃料燃气轮机技术的研发,突破了40MW级煤制气重型燃气轮机中4大核心设计技术中的“煤制气+弛放气燃气轮机燃烧室技术”和“控制系统”2项技术,建成了适用于联产系统的40MW级燃气轮机工业示范。

同时燃料供应系统匹配与调节、燃气轮机现场测试调节及检测技术等煤制气燃气轮机技术又使装置具有燃料适应性广、节能效果显著、环保效果明显等优势。

面向未来燃气轮机的先进燃烧技术综述

面向未来燃气轮机的先进燃烧技术综述

面向未来燃气轮机的先进燃烧技术综述山东固居建筑工程有限公司摘要:现如今,我国的经济在迅猛发展,社会在不断进步,为为满足日趋严格的环保法规和减少碳排放的需求求,燃气轮机的技术发展呈现出低排放放、高高参数数、多多燃料和宽工况灵活运行的趋势势.现现有的单一旋流贫预混燃烧技术已经不能适应这些新的变化化.因因此此,该该文挑选了110种有潜力的先进燃烧技术展开综述述,首首先简要介绍其原理和发展现状状,然后针对燃气轮机未来发展趋势势,从从技术成熟度度、污污染物排放等方面分析其应用前景和可行性性,并并提出下一步需要突破的技术瓶颈和关键问题题.在在此基础上上,提提出了一种评价方法法,分分析和比较各技术的综合性能和实施难易程度度,为为技术路线和攻关方向的筛选提供参考依据据关键词:未来燃气轮机;先进燃烧技术;综述引言燃气轮机从原来单一气/液燃料系统升级为双燃料系统后,燃料适用性得到了进一步拓宽。

目前,双燃料燃气轮机工程应用主要集中在海洋油气开发、车载能源电站、液化天然气(LNG)船及原传统燃气轮机应用领域。

双燃料燃气轮机由于其良好的燃料适应性已成为未来燃气轮机主要发展方向。

燃料混合燃烧是燃气轮机双燃料燃烧室的独有特性。

由于气液2种燃料的差异,二者的反应速率也不同;采用双燃料燃烧时燃烧室性能的变化规律与仅使用单一燃料时有较大差异;研究混合燃烧条件下双燃料燃烧室性能的变化规律是进行燃烧室燃料在线切换的前提。

对沼气与天然气混合时燃烧室性能进行了数值模拟,并给出了详细的反应机理,用来描述混合燃烧条件下的化学反应机理;通过对某短环形燃烧室进行了氢气、裂解气与柴油燃料的混合燃烧研究,指出优化燃烧室头部结构、合理组织流场以及稳定回流区内当量比是保证燃烧室混烧性能的有效措施;则给出了双燃料燃烧室混合燃烧的基本原则,指出燃料混烧时要保证一定的天然气喷嘴压降以防止燃烧脉动,且液体燃料占比过小时会导致燃油路循环量过大而损坏油泵;对化学回热燃烧室进行了双燃料混合燃烧数值模拟,给出了裂解气与柴油混烧时的简化机理,并指出在低热值燃料燃烧时加入部分高热值燃料,可以提高火焰温度及火焰传播速度,从而提高燃烧效率;通过双燃料切换试验,指出混合燃烧及燃料切换时需重点关注燃烧室出口平均温度和动态压力值的变化情况;此外,也对燃气轮机双燃料燃烧室的燃烧特性进行了相关研究。

燃气轮机发电技术综述

燃气轮机发电技术综述

的燃 气轮 机发 电机组 的热效率难 以达到较 高值( 表 1 ) 。蒸 汽 轮机循环 中 , 工质 的平均放热 温度达 到 了较低值 , 但工
质 的平 均 吸热 温度 不高 , 因 此单 独 的蒸 汽 轮 机 发 电机 组 的 热 效 率 也 难 以达 到较 高值 。 这 两 种 单 独 的循 环 的热 效 率 最
I S O基 本 功 率 ( MW ) 燃气: 朗温 ℃
25 5. 63 6. 0 3 9. 5
4 0. 7
在 满足 电力需求 的同时 ,创造 了 良好 的社 会效益和 经济
效 益。 目前 就 世 界 范 围 而 言 , 燃 气 轮 机 发 电 已是 电力 结 构 中 的 重 要 组 成 部 分 ,对 推 动 经 济 和 社 会 发 展 发 挥 着 重 要 作 用。
I n t e r n a l Co mb u s t i o n Eng i n e & Pa r t s
・3 3・
燃 气 轮 机 发 电技 术综 述
杨 巧 云
( 武 汉 电力 职 业技 术学 院 , 武汉 4 3 0 0 7 9)
摘 要: 介 绍燃 气轮机发 电装置的的工作 过程及典型型式, 对几种主要 的燃气一 蒸汽联合 循环发 电装置进行分析 比较 , 并将 燃气轮 机发 电机组与 常规燃煤发电机组进行 比较 。
1 3 2 7 1 l 4 3 0
1 l 6 0
M7 01 G GTl 3 E2 V9 4 . 3 A
3 3 4 1 6 5. 1 2 6 5. 9
1 . 4 2 7 1 l o 0 1 3 1 O
3 9. 5 3 5. 7 3 8 . 6
循 环 方 案。 余 热 锅 炉 内 不 加入 燃 料燃 烧 , 因此 , 蒸 汽 参数 及

新型燃气轮机再热联合循环发电关键技术研究

新型燃气轮机再热联合循环发电关键技术研究

三、燃气轮机排气温度对联合循 环热经济性的影响
1、排气温度升高导致热效率降 低
随着燃气轮机排气温度的升高,高温燃气的热量损失增加,导致燃气轮机的 热效率降低。同时,高温燃气对联合循环系统中其他设备的运行也会产生不利影 响,如对余热锅炉的传热效率、蒸汽轮机的做功能力等。这些因素都会导致联合 循环系统的热经济性降低。
一、燃烧室设计
燃烧室是燃气轮机的核心部件,其设计对于发电效率和排放水平有着决定性 的影响。新型燃气轮机再热联合循环发电技术采用双环燃烧室设计,相较于传统 的燃烧室设计,双环燃烧室能够有效降低烟气温度,提高燃气轮机的效率。这种 设计的原理在于,通过改变燃烧室的结构和布局,使得燃料在燃烧过程中能够更 充分地与空气混合,从而减少不完全燃烧的产物,同时降低烟气温度。
在评估新型性进行评估。这包括设备的初始投资、运行成本、维护费 用以及生命周期内的总成本等。此外,还需要考虑该技术在市场上的竞争力以及 其为社会带来的经济效益等。
总结:
新型燃气轮机再热联合循环发电技术是一种高效、清洁的发电方式,具有较 高的发电效率和较低的排放水平。通过对燃烧室设计、再热系统、控制系统、维 护管理、环境影响以及经济性评估等方面的研究和改进,可以进一步提高其性能 和市场竞争力。未来随着科技的进步和环保要求的提高,这种技术将在电力市场 中发挥越来越重要的作用。
参考内容
一、引言
燃气轮机作为一种高效、环保的能源转换设备,在联合循环发电系统中得到 了广泛应用。联合循环热经济性是评价联合循环系统性能的重要指标,而燃气轮 机排气温度是影响这一指标的关键因素之一。本次演示将探讨燃气轮机排气温度 对联合循环热经济性的影响。
二、燃气轮机排气温度的概述
燃气轮机排气温度是指燃气轮机排放的尾气温度,通常以摄氏度(℃)表示。 在燃气轮机运行过程中,燃料在燃烧室内燃烧产生高温燃气,燃气进入涡轮机膨 胀做功,推动涡轮机转动。高温燃气在排出燃气轮机时,会携带一部分热量,这 部分热量是燃气轮机运行过程中的能量损失之一。

燃气轮机发电技术综述_杨巧云

燃气轮机发电技术综述_杨巧云

燃气轮机是以连续流动的燃气为工质、将燃料的化学
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能转变为转子机械能的内燃式动力机械,是一种旋转式热 表 2 某些联合循环发电机组的主要技术参数(教材,清华)
力发动机。燃气轮机装置主要由压气机、燃烧室、透平三大
Internal Combustion Engine & Parts
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燃气轮机发电技术综述
杨巧云
(武汉电力职业技术学院,武汉 430079)
摘要: 介绍燃气轮机发电装置的的工作过程及典型型式,对几种主要的燃气-蒸汽联合循环发电装置进行分析比较,并将燃气轮
机发电机组与常规燃煤发电机组进行比较。
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内燃机与配件
如果对全燃型锅炉配置备用送风机和空气预热器,燃气轮 机和蒸汽轮机能分开单独运行。这种联合循环中,补燃的 燃料只参与了蒸汽循环,不是纯粹能量梯级利用的联合循 环,因此,只是在纯余热锅炉联合循环中因蒸汽参数受限 而不能采用高参数大功率蒸汽轮机的情况下,排气补燃型 联合循环才可能优越于纯粹能量梯级利用的纯余热锅炉 联合循环。
2 燃气轮机发电机组 用燃气轮机驱动发电机构成了燃气轮机发电机组。目 前,应用最广泛、获得最高实用热效率的是燃气与蒸汽的 联合循环。燃气轮机循环中,工质的平均吸热温度很高,燃 气初温达到了 1300℃-1500℃(表 1),平均放热温度也较 高,通常燃气轮机排气温度在 500℃-600℃左右,因此单独 的燃气轮机发电机组的热效率难以达到较高值(表 1)。蒸 汽轮机循环中,工质的平均放热温度达到了较低值,但工 质的平均吸热温度不高,因此单独的蒸汽轮机发电机组的 热效率也难以达到较高值。这两种单独的循环的热效率最 高 40%多。若将燃气循环和蒸汽循环联合起来,就成为了 平均吸热温度很高而平均放热温度很低的热机,其循环效 率必定较高,最高热效率已达到 60%以上(表 2)。如 GE 公 司基于空气冷却透平技术的 9H 级燃气轮机联合循环效 率约 61%,西门子公司全内空冷 H 级燃机联合循环效率 — —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— ——

燃气轮机技术在飞行器推进系统中的应用

燃气轮机技术在飞行器推进系统中的应用

燃气轮机技术在飞行器推进系统中的应用随着科技的发展和人们对空中交通的需求不断增加,飞机的推进系统也在不断完善和发展。

燃气轮机作为一种重要的推进系统,其应用范围也在不断拓展。

本文将从燃气轮机的基本原理、技术特点和应用场景三个方面来探究燃气轮机技术在飞行器推进系统中的应用。

一、燃气轮机的基本原理燃气轮机是一种将燃气燃烧产生的高温高压气体能量转化为机械能的动力装置。

其基本原理是通过燃烧室内的燃油来产生高温高压的燃气,然后使燃气通过涡轮机转动飞机的涡轮叶片,带动飞机的进气口吸入空气,最终将空气加速后喷出,从而推动飞机前进。

燃气轮机的工作过程分为四个步骤。

第一步是压缩,通过旋转压缩机将大气中的空气压缩到高压状态;第二步是燃烧,在高压状态下将燃料喷入燃烧室内,产生高温高压的燃气;第三步是膨胀,将高温高压的燃气经过涡轮叶片膨胀后转动轴,使机械能被传送到联轴器上;最后是排气,将喷出的气体排出机体。

整个过程是连续不断的,形成了一个封闭的燃气循环系统。

二、燃气轮机技术特点燃气轮机相比于其他推进系统,拥有明显的技术优势。

其最大的优点在于高效能、高可靠性、高适应性和高灵活性。

首先,燃气轮机的效率非常高,可达到40%以上。

燃气轮机拥有较高的压缩比和燃烧温度,使得燃烧产生的热量能够充分利用。

由于能量的转化效率高,燃气轮机比其他推进系统更加节能。

其次,燃气轮机拥有高可靠性。

燃气轮机的工作过程非常稳定,能够在不同空速、高度、温度和湿度等环境条件下保证稳定运行。

且燃气轮机拥有较少的机械运动部分,相比较其他机械装置,故障率更低、维护方便,具有更好的可靠性和可维护性。

第三,燃气轮机具有较高的适应性。

燃气轮机可根据不同的空气压力和环境,自动调整燃油的流量和喷射角度,从而保证飞机在不同高度和空速时都能达到最佳效果。

此外,燃气轮机还适应于各种不同类型的飞行器,如航空器、直升机、无人机等。

最后,燃气轮机具有较强的灵活性。

燃气轮机在高温高压环境下工作,适用于各种天气和地形不同的场景。

燃气轮机发电技术分析

燃气轮机发电技术分析

燃气轮机发电技术分析
燃气轮机发电技术是一种以燃气为燃料,通过燃烧产生高温高压气体,然后将高温高
压气体转换为旋转动力的技术。

以下是对燃气轮机发电技术的详细分析。

燃气轮机发电技术具有高效率的特点。

由于燃气轮机采用了燃气和空气的双重循环系统,通过预烧技术将废气和残余燃料燃烧,使得热能得到充分利用,燃烧效率达到了30%
以上,远远高于传统的蒸汽轮机发电技术。

燃气轮机发电技术具有灵活性强的特点。

燃气轮机发电系统可以根据电网负荷的变化
实现快速的启停和负荷调整,适应性强。

燃气轮机系统还可以与其他能源系统相结合,形
成复合能源系统,实现多能互补和综合利用。

燃气轮机发电技术具有环境友好的特点。

相对于燃煤发电技术,燃气轮机发电技术几
乎不产生二氧化硫、氮氧化物等污染物,排放的废气也经过处理后基本没有固体颗粒物,
大大减少了大气污染。

燃气轮机发电技术还具有运行成本低的特点。

燃气作为燃料,相对比较廉价,并且燃
气轮机的燃烧效率高,热损失少,使得燃气轮机的运行成本相较于其他发电方式更加低
廉。

燃气轮机发电技术也存在一些挑战和问题。

燃气轮机的设备成本相对较高,需要大量
的资金投入。

供气系统和废气处理系统的建设和运维也需要相应的投入,增加了运行成本。

燃气轮机对燃气的要求比较高,对燃气质量和供气压力有一定要求。

燃气轮机发电技术是一种高效、灵活、环保、低成本的发电方式,具有很大的潜力和
前景。

在新能源发展的背景下,燃气轮机发电技术将会得到更加广泛的应用和推广。

燃气轮机发电技术分析

燃气轮机发电技术分析

燃气轮机发电技术分析发布时间:2022-01-13T08:29:22.905Z 来源:《福光技术》2021年23期作者:谢焕凯[导读] 社会发展的过程中经历了一次次的革新,每一次的革新都标志着社会的进步。

广州协鑫蓝天燃气热电有限公司广东省广州市 510000摘要:社会发展的过程中经历了一次次的革新,每一次的革新都标志着社会的进步。

可以说十八世纪末蒸汽机的出现是人类社会科技发展的一次飞跃。

通过对石油资源的开发利用,人们实现了现代化的生产与生活,并推动了内燃机与燃气轮机的研发、利用与发展,同时也加速了电气化及交通方面的发展。

燃气轮机装置中的结构等不同于汽轮机与蒸汽机。

在使用燃气轮机时应对其结构、原理等进行深入的研究,并对结构间的关系进行充分的了解,发挥出燃气轮机的作用,提升其使用效率。

关键词:燃气轮机;发电技术1我国燃气轮机发电技术发展概述1.1萌芽阶段二十世纪五十年代燃气轮机被我国所引入,并将其应用到我国油田生产中。

直到二十世纪六十年代后我国才开始构建起燃气轮机发电机组,并在我国南方地区建立了研发基地。

虽然与国外相比我国燃气轮机发电技术还存在一定的差距,但是基本可以满足基础功能使用需求。

1.2技术引进阶段上世纪八十年代中期,我国再一次进行燃气轮机生产,并从荷兰引进更加专业的燃气轮机机组及配套设备与西门子汽轮机。

我国第一套燃气轮机发电设备投入使用后得到了非常好的使用效果。

因此全国范围内也开始了生产燃气轮机的热潮,可以说这是我国燃气轮机发展的重要转折点,为后期发展奠定了基础。

1.3全面发展阶段随着我国大力加强天然气的开发与利用,尤其是重点工程项目如西气东输工程、近海天然气开发工程的启动等项目,都说明我国在提供天然气使用过程中时,对燃气轮机的发展也越来越重视。

特别是在“十五”期间,我国相继引进了54套国际上较为先进的燃气轮机组,并在建设完成后,整个燃气机组的容量超过了20000MW。

以中国航空航天为例,其集团下属的相关单位在燃气轮机发电技术方面所获得的可喜成绩,以及市场的广泛使用更是标志了我国燃气轮机发电机组跨越式的发展。

燃气轮机技术的发展与应用

燃气轮机技术的发展与应用

燃气轮机技术的发展与应用I. 简介燃气轮机是一种非常流行的动力机器,其应用包括飞机动力装置、发电机组、石油行业和军事应用等。

燃气轮机技术自20世纪初以来已经得到了广泛的研究和应用,随着技术的不断进步,燃气轮机在各个领域的应用也得到了不断的扩展。

II. 燃气轮机技术的发展历程燃气轮机技术的发展与人类对动力的需求息息相关。

20世纪初期,燃气轮机技术正式被发明,应用于飞机动力装置中。

随着技术的不断发展,1941年第一台燃气轮机发电机组开始推出市场。

在接下来的几十年中,燃气轮机技术得到了迅猛的发展,新材料、新结构不断涌现。

20世纪90年代,燃气轮机技术经历了一次量变的飞跃,先进的材料制造技术和先进的计算机控制技术被广泛应用于燃气轮机制造中,大幅提高了燃气轮机的效率和可靠性。

III. 燃气轮机技术的应用燃气轮机技术的应用范围非常广泛,主要包括以下几个方面:1.飞机动力装置燃气轮机是飞机最重要的动力装置之一,其应用于飞机上可以提高飞行速度、飞行高度和续航能力,同时还可以缩短飞机的起降距离。

2.发电机组燃气轮机发电机组是一种非常有效的发电方式。

燃气轮机发电机组可以在短时间内启动并可以很快达到额定功率,同时还可以非常精准地调节功率大小。

3.石油行业燃气轮机在石油行业的应用非常广泛,主要包括天然气压缩机和炼油厂的压缩机。

4.军事应用燃气轮机在军事领域的应用主要包括飞机动力装置和坦克动力装置。

燃气轮机具有出色的噪声控制和燃料经济性能,因此被广泛应用于军事领域。

IV. 燃气轮机技术的未来发展随着技术不断进步,燃气轮机技术将会得到更为广泛的应用,未来的发展重点将会包括以下几个方面:1.提高效率提高燃气轮机的效率是未来的重点研究方向。

未来,我们将使用更为先进的材料和制造技术,开发出更为高效的燃气轮机。

2.环保和可持续发展燃气轮机的环保问题是未来必须解决的问题之一,未来的燃气轮机除了要求高效外,还需要满足环保要求和可持续发展的要求。

高效燃气轮机技术的研究和应用

高效燃气轮机技术的研究和应用

高效燃气轮机技术的研究和应用燃气轮机是一种高效、可靠且灵活的动力设备,它的使用广泛地涵盖了机场、电站、工厂和军事基地等多个领域。

燃气轮机的发展已经有几十年了,随着技术的不断进步,燃气轮机技术也在不断创新和升级。

本文将从燃气轮机的基本原理、发展历程、研究进展和应用前景等角度来探讨高效燃气轮机技术的研究和应用。

一、燃气轮机的基本原理和发展历程燃气轮机是一种利用空气和燃料进行能量转换的发电机,其基本原理是将高温、高压的气体从燃烧室中喷出,驱动轮盘旋转,从而发电。

燃气轮机的转子装置是由高压压气机、燃烧室和低压涡轮机组成。

高压压气机和低压涡轮机之间还通过轴向流机构连接。

燃气轮机的发展历程可以追溯到20世纪30年代。

最早的燃气轮机是由法国工程师瓦特利利用汽车引擎改造而成的。

在20世纪40年代和50年代,美国和苏联开始了燃气轮机的发展研究,其中美国发明了第一台商用燃气轮机,这标志着燃气轮机进入了商用领域。

燃气轮机逐渐成为发电、飞行和工业生产的主要动力设备之一。

20世纪60年代和70年代的石油危机,以及对环境保护的要求,促使燃气轮机技术进一步发展和改进。

随着技术的不断进步,燃气轮机转换效率和可靠性逐步提高,成为各种设备的主要动力来源。

二、高效燃气轮机技术的研究进展为了提高燃气轮机的效率,国内外的研究机构和企业不断地进行创新和技术升级。

其中,最主要的技术研究包括提高燃烧室效率、提高压气机效率、改进涡轮机设计等方面。

1、提高燃烧室效率燃烧室是燃气轮机的心脏部分,是将燃料转化为高压高温气体的地方。

提高燃烧室的效率,可以显著地提高燃气轮机的效率。

传统的燃烧室通过增加燃烧室数量、增加气体进口面积等方式来提高效率。

但这些方式会影响到燃烧室的体积和重量,增加了轮机的复杂性和制造成本。

新一代的燃烧室采用了预混合燃烧的方式,通过预混合燃料和空气,以更高效的方式燃烧燃料。

预混合燃烧技术可以降低燃料消耗量和排放量,同时提高燃气轮机的效率。

燃气轮机及其联合循环发电技术介绍

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。

先进燃气轮机技术的研究与应用

先进燃气轮机技术的研究与应用

先进燃气轮机技术的研究与应用近年来,随着经济与科技的快速发展,先进燃气轮机技术在能源领域中的应用越来越重要。

燃气轮机是一种高效能源转化设备,被广泛应用于发电机组、船舶动力、空气调节等领域。

在发达国家,燃气轮机的利用率已经高达40%以上,而在我国,这一数字只有20%左右。

为了加强我国在燃气轮机技术领域中的发展,我国在燃气轮机技术研究和应用方面进行了大量探索和实践。

一、先进燃气轮机技术的研究1. 热力循环技术热力循环技术是燃气轮机能效提高的关键,能有效提高燃气轮机的发电能力。

我国的燃气轮机技术研究已经取得了一定的成果,如压缩机叶片材料的改良,涡轮叶片叶片材料的改进,以及涡轮机叶片叶片冷却技术的研究等。

2. 热力学分析燃气轮机是一种复杂的热力系统,热力学分析是燃气轮机研究中必不可少的环节。

我国在燃气轮机热力学分析研究方面积极推进,建立了一套比较完善的热力学分析模型。

通过对这些模型的改进和优化,我国的燃气轮机技术研究水平得到了不断提高。

3. 稳态数值模拟稳态数值模拟是燃气轮机数值模拟的重要内容。

它可以模拟燃气轮机的实际工作状态,分析其流场特性和热力学特性。

我国在稳态数值模拟技术研究方面成果显著,包括流场分析、传热分析、机械分析等。

二、先进燃气轮机的应用1. 电力领域发电是燃气轮机最主要的应用领域之一,因为燃气轮机能够高效地转化燃料的能量为电能。

我国在燃气轮机发电方面已经取得很大的成就,大型燃气轮机组的应用也逐渐增多。

2. 船舶动力领域船舶动力是另一个重要的应用领域,因为燃气轮机能够提供高功率、高效率的动力。

相比传统的柴油机,燃气轮机具有更高的推力和速度,是目前国内外最先进的动力装置之一。

因此,燃气轮机在船舶动力领域的应用前景非常广阔。

3. 空调领域燃气轮机可用于空气处理设备中,作为制冷剂被广泛应用。

与传统的制冷设备相比,燃气轮机可减少废热的排放量,提高能源利用效率。

三、先进燃气轮机的前景1. 行业竞争加剧随着燃气轮机技术的快速发展,国内外燃气轮机市场的竞争也日益加剧。

先进燃气轮机关键技术的研究与应用

先进燃气轮机关键技术的研究与应用

先进燃气轮机关键技术的研究与应用先进燃气轮机(Advanced Gas Turbine,AGT)是指采用了先进的设计原理、新材料和先进的生产工艺等技术的一种燃气轮机。

它具有高效、环保、可靠和灵活性强等特点,是现代工业、能源领域中的核心设备之一、本文将重点介绍先进燃气轮机的关键技术研究与应用。

首先,先进燃气轮机的关键技术之一是高效燃烧技术。

高效燃烧技术能够提高燃气轮机的效能和排放水平。

传统的燃烧技术存在着燃烧不充分、燃烧温度高等问题,容易导致功率下降和氮氧化物生成,对环境造成污染。

而高效燃烧技术采用进口径流、富氧燃烧等手段,能够提高燃料的利用率,降低污染物的排放。

其次,先进燃气轮机采用先进的材料技术。

先进燃气轮机对材料的要求非常高,需要具备高温、高压和耐腐蚀等特性。

传统的燃气轮机使用的材料往往无法满足这些要求,容易引起烧蚀和气腐蚀等问题。

因此,先进燃气轮机研究开发了一系列新材料,如镍基合金、陶瓷材料等,能够提供更好的抗高温和耐腐蚀性能,保证燃气轮机的可靠运行。

再次,先进燃气轮机还采用了先进的制造工艺技术。

传统的制造工艺通常采用铸造、焊接等方法,存在着工艺复杂、加工难度大等问题。

为了提高制造效率和质量,先进燃气轮机采用了精密制造和先进加工技术,如数控加工、激光焊接等,能够提高零部件的精度和质量,降低成本和制造周期。

最后,先进燃气轮机具有灵活性强的特点。

灵活性是指燃气轮机能够根据负荷的变化进行快速调整和运行,以适应不同的运行条件和能源需求。

先进燃气轮机采用了先进的控制和调节技术,能够实现全自动控制和智能化操作,提高运行的稳定性和灵活性,能够适应不同的负荷要求和运行条件。

总之,先进燃气轮机的关键技术研究与应用在提高燃气轮机的效能、降低排放和提高可靠性等方面起着重要的作用。

未来,随着技术的不断发展和创新,先进燃气轮机将在能源领域发挥更大的作用,为经济社会的可持续发展做出更大的贡献。

高效燃气轮机研发与应用

高效燃气轮机研发与应用

高效燃气轮机研发与应用从历史发展和现实需求出发,高效燃气轮机技术的研发和应用已经成为当今国际动力领域的热点之一。

本文从燃气轮机的工作原理、技术难点、研发现状、应用领域等角度进行探讨。

一、燃气轮机的工作原理燃气轮机是一种将燃料燃烧产生的高温高压气体通过涡轮机转化为机械能的发电机组。

其主要组成部分包括压气机、燃烧室、涡轮机等。

首先,压气机将大气中的气体压缩,然后将其输送至燃烧室内与燃料混合燃烧,产生高温高压气体。

最后,气体通过涡轮机驱动发电机或其他设备,同时排出废气。

广义而言,燃气轮机可分为航空发动机和工业用途燃气轮机。

针对不同的应用场景,燃气轮机在设计上的特点也有所不同。

二、技术难点在提高燃气轮机效率方面,涡轮机转子设计、材料选择、热力过程优化等是技术难点。

1. 涡轮机转子设计传统的涡轮机转子由多个叶片拼接而成,齿距固定。

但该设计存在一定的缺点,如风阻大、流道阻力大等。

随着工业用途燃气轮机要求功率密度越来越高,传统叶轮的设计难以应对效率提升的需求。

因此,研究人员开始研制航空发动机中常用的下放型涡轮,即将扇叶叶片全部下放为一整个叶轮片,这种新型叶轮可以显著提高流量系数和效率。

此外,涡轮机转子的轴向长度、尺寸等都需要细致推敲,多种设计方法和流场仿真技术得以应用。

2. 材料选择涡轮叶片要能承受高温高压气体的冲刷和侵蚀,同时具备高强度和高硬度等特性。

非常规合金、涂层技术等新材料的应用可有效提高燃气轮机叶片的耐久性和寿命。

截至目前,已经研发的燃气轮机材料种类繁多,以镍基高温合金最为常见。

3. 热力过程优化燃气轮机的热力过程中涉及到压缩、燃烧、膨胀等多个环节,优化这些过程有助于提高轮机热效率。

例如,通过采用高效的液氮冷却技术来减小高温部件受热带来的损失,可有效提高燃气轮机效率。

三、研发现状国内外的燃气轮机技术研发已形成一定规模和水平。

国内高效燃气轮机研究也已经在科学基础上构筑起了一定的工程技术平台。

龙腾燃气轮机、上海机电机械研究总院、国机重型机械集团等国内企业都在该领域进行了大量的研究和实践。

燃气轮机发电技术分析

燃气轮机发电技术分析

燃气轮机发电技术分析发表时间:2020-09-02T16:24:30.743Z 来源:《当代电力文化》2020年3月第9期作者:臧淮北[导读] 随着社会经济的发展,石油资源得到了广泛的开发利用。

当石油资源被开发利用后人们实现了现代化的生产与生活摘要:随着社会经济的发展,石油资源得到了广泛的开发利用。

当石油资源被开发利用后人们实现了现代化的生产与生活,并推动了内燃机与燃气轮机的研发、利用与发展,同时也加速了电气化及交通方面的发展。

燃气轮机装置中的结构等不同于汽轮机与蒸汽机。

燃气轮机的主要装置包括压气机、燃机轮机及燃烧室。

因此,在使用燃气轮机时应对其结构、原理等进行深入的研究,并对结构间的关系进行充分的了解,发挥出燃气轮机的作用,提升其使用效率。

关键词:燃气轮机;发电技术引言燃气轮机从20世纪50年代开始出现在发电工业领域,由于其相对于常规燃煤火电厂具有效率高(联合循环供电)、造价低、建设周期短、用地用水少、可以快速启动、可用率高、污染物排放低等多项优势,在全球发电领域取得了长足的发展,近年来,随着节能环保的要求日益增强,许多企业都在努力研发燃气轮机发电设备的制造及应用技术,取得了可喜的成果。

1燃气轮机与汽轮机相比的优势在可靠性上,汽轮机需要大型且复杂的供应体系,燃气轮机通常采用批量技术生产,零件的互换性较好,部件和模具这些生产厂商都可以提供,其所需要的零部件总数是相对较少的。

另外,对于现阶段的需求而言,更加需要简化零件的保养程序,降低运行成本,而这正是燃气轮机的优势所在。

在工质上,燃气轮机的工质为高温燃气,形态上更加接近理想气体,并且工作初温相对较高,制造燃气轮机的材料通常为耐热合金或者耐热钢材;汽轮机的工质为过热蒸汽,会在排口出现液化现象。

在燃料消耗上,重型燃气轮机装置通常燃用重质燃油,比燃料消耗更低,而在功率偏离指标时,燃气轮机的比燃料消耗值会迅速增加,汽轮机则是以相当小的速率增加。

如何克服燃气轮机的这一缺点呢?现阶段是采用燃气—蒸汽联合循环等措施。

提高火电厂燃气轮机组性能技术研究

提高火电厂燃气轮机组性能技术研究

提高火电厂燃气轮机组性能技术研究摘要:本文的目的是通过详细讨论火力发电厂的发展现状和优化,说明在当前经济体系和蓬勃发展的电力行业中提高火力发电厂性能的重要性。

燃气轮机机组的内容和性能特点。

帮助火电企业提高工作质量,保证工作效率,为未来健康稳定发展奠定良好基础。

前言改革开放以来,我国经济快速发展,火力发电产业抓住了许多机遇,成为我国经济体系不可或缺的支柱产业。

但在发展的同时,也面临诸多挑战。

随着可持续发展理念的不断深入,我国越来越重视环境保护问题。

火力发电自建立以来,就具有高污染、高能耗等特点。

火电企业技术优化在所难免。

其中,燃气轮机机组是发电企业的核心,主要方向是优化其性能。

因此,公用事业一直将技术指标的优化和控制作为其技术管理的核心,以更好地服务社会,创造更多价值。

1火力发电厂发展现状火电企业在发展中一直被贴上高投资、高消耗、高排放、低效率的标签。

不断面临设备运行问题、电煤价格波动、设备性能状况、超负荷运行状况等诸多问题,但主要矛盾是生产性能和技术。

燃煤电厂利用硬件设备完成能量转换。

制造过程是一项复杂的系统工程。

这一特点使发电企业成为一个技术工艺繁琐复杂的行业。

每种类型的设备都有自己的性能。

只有有效的联系和工作的结合才能实现当前的目标。

可以互相交流,互相影响,形成现有的整体表现。

同时具有安全可靠的特点。

对公司经济利益的影响非常大。

1980年以来,燃气发生器的性能发生了变化,解决了企业的许多实际问题,积累了大量经验,逐步形成了一套完整的集成工作体系。

该技术在不同能源系统的分析过程中使用不同的问题,并利用它们之间的必要联系来了解问题引起的原因的差异以及不同燃气电厂的性能进行诊断和设计改进并对其进行处理配置、安装工艺、运行方式全面优化,有针对性的改进计划,提高燃气电厂的整体性能站起来,火电企业可以获得更高的利润。

2优化2.1优化路线一是以丰富的理论知识和实践所得数据为理论依据,全面优化燃气轮机,提高整体性能。

基于太阳能利用的燃气轮机发电技术综述

基于太阳能利用的燃气轮机发电技术综述

基于太阳能利用的燃气轮机发电技术综述摘要:在目前能源资源日趋紧张、环境压力逐渐增加的情况下,发挥可再生能源的优势尤为重要,而太阳能作为一种来源广泛的能源,成为目前最具有发展潜力的新型清洁能源。

本文介绍了国内外关于太阳能燃气轮机联合发电技术的项目试验和进展以及关键技术的研究现状,对聚光集热、储热、回热等关键技术进行了分析和总结。

针对关键技术指出:碟式和塔式达到的聚光比比线性菲涅尔式和槽式高一个数量级以上;热化学储热技术拥有理论上最大的储能密度,化学键的储热为潜热的5倍,显热的10倍,且具有化学键稳定、能量损失小等优点,在未来储能更具发展优势。

同时对未来太阳能热发电技术研究方向进行了展望。

关键词:太阳能;燃气轮机;发电;综述引言当下我们面临着能源紧缺、温室效应以及环境恶化等诸多现实问题,新型清洁能源的发展已成为社会各界讨论、研究的热点话题[1]。

太阳能作为一种来源广泛的可再生能源,成为当下最具开发潜能的新型清洁能源。

目前太阳能热发电技术的主要形式是光热发电和光伏发电,光伏的发展已经较为成熟,而光热发电技术的研究目前尚处于起步的阶段。

太阳能燃气轮机联合循环发电系统(Integrated Solar Combined Cycle,ISCC),主要是以常规联合循环发电系统为基础,将太阳能集热场与之进行耦合,通过两种能源的互补利用,可以有效的提高太阳能利用效率 [4]。

本文重点介绍了太阳能燃气轮机联合发电系统现状及其关键技术研究进展。

1 太阳能燃气轮机联合发电系统ISCC系统最早由美国电力研究院在20世纪80年代提出[3],即通过将太阳能发电系统和燃气轮机发电系统进行耦合得到联合循环系统。

从20世纪80年代初美国、西欧、阿尔及利亚、日本等国开始积极开展太阳能热发电技术的研究[4]。

1984—1990年,美国在南加州建造全球首座槽式太阳能热发电站,已运行至今[5]。

2 太阳能燃气轮机关键技术进展太阳能燃气轮机发电系统的关键技术主要涉及聚光集热、储热、回热等,这些技术的不断优化与改进是推动太阳能燃气轮机发电技术向前发展,是决定系统平稳安全、高效运行的关键。

我国研制成功高炉煤气燃气轮机发电机组

我国研制成功高炉煤气燃气轮机发电机组

我国研制成功高炉煤气燃气轮机发电机组
谭久宜
【期刊名称】《燃气轮机技术》
【年(卷),期】2004(17)3
【摘要】南京汽轮电机(集团)有限责任公司研制的国家重大技术装备国产化项目——PG6561B—L型46M7/高炉煤气燃气轮机发电机组,于2004年7月15日在南京通过了中国机械工业联合会主持的专家鉴定。

【总页数】1页(P48-48)
【关键词】中国;高炉煤气;燃气轮机;发电机组;南京汽轮电机有限责任公司
【作者】谭久宜
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TM621;TK472
【相关文献】
1.炼钢厂以燃气轮机利用废煤气(含高炉煤气) [J], 程汝良
2.高炉煤气燃气轮发电机组研制成功 [J],
3.高炉煤气燃气轮机发电——利用高炉煤气的好形式 [J], 娄马宝
4.国产海上平台用双燃料燃气轮机发电机组研制成功 [J],
5.我国研制成功高炉煤气燃气轮发电机组 [J],
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效果。为了提高基波含量,还可以三次谐波注入法,已有集
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内燃机与配件
如果对全燃型锅炉配置备用送风机和空气预热器,燃气轮 机和蒸汽轮机能分开单独运行。这种联合循环中,补燃的 燃料只参与了蒸汽循环,不是纯粹能量梯级利用的联合循 环,因此,只是在纯余热锅炉联合循环中因蒸汽参数受限 而不能采用高参数大功率蒸汽轮机的情况下,排气补燃型 联合循环才可能优越于纯粹能量梯级利用的纯余热锅炉 联合循环。
项目 装机规模 燃机机型
SO2 排放浓度(mg/Nm3)
表 3 某些燃机电厂污染物排放 GB13223-2011 规定的燃气轮机组大气污染物排放浓度限值
以天然气为燃料的燃气轮机组,35 以其他气体为燃料的燃气轮机组,100
以油为燃料的燃气轮机组,100
金陵燃机电厂 2×200MW 级
PG9171E
1.5
Internal Combustion Engine & Parts
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燃气轮机发电技术综述
杨巧云
(武汉电力职业技术学院,武汉 430079)
摘要: 介绍燃气轮机发电装置的的工作过程及典型型式,对几种主要的燃气-蒸汽联合循环发电装置进行分析比较,并将燃气轮
机发电机组与常规燃煤发电机组进行比较。
及其系统,这使蒸汽循环的系统大幅度简化、设备大幅度 减小、尺寸大幅度减小、投资大幅度减少;由于蒸汽注人燃 烧室降低了火焰温度,所以 NOx 排放量低;含有水蒸气的 烟气的传热系数高,所以余热锅炉的换热效果好、效率高。 由于有大量蒸汽排向大气,所以需要消耗大量经过严格处 理的补充水,耗水量要比余热锅炉型联合循环多 38%左 右,这需要庞大的水处理设备,而且浪费水资源。
耗,在一定程度上限制了电机的工作效率。变频调速是基 行优化设计。目前比较有效的优化方法是将等宽的脉冲波
于对子电源频率的调整来改变同步频率,进而实现电机转 转为宽度按照正弦化规律渐变的脉冲波(详见图 量,可以得到基本满意的驱动
2 变频变压的实现— ——SPWM 调制波
2.3 增压锅炉型联合循环发电机组 增压锅炉型联合循环把蒸汽发生器放在燃气侧燃烧 室之后和燃气透平之前,锅炉与燃气轮机的燃烧室合为一 体,燃气轮机的压气机取代了锅炉的送风机,锅炉是在燃 气轮机的工作压力下燃烧和换热的,形成有压力下燃烧的 锅炉。这种联合循环在燃气轮机排气温度较低时,可使蒸 汽参数及流量不受限制,从而可达到较大的机组容量和较 高的机组效率;由于锅炉是在较高的压力下燃烧和传热 的,燃烧强度和传热系数都大为增加,故增压锅炉的体积 比常压锅炉要小得多,使设备的造价和安装费用都有所减 少;但燃气轮机和汽轮机都不能单独运行。与余热锅炉型 联合循环比较,燃气初温在 1050℃-1100℃以下时,增压 锅炉型效率高,在 1050℃-1100℃以上时,余热锅炉型的 效率高。 2.4 给水加热型联合循环发电机组 这种联合循环将燃气轮机的排气用于加热蒸汽循环系 统给水。由于锅炉给水加热的温度不高,燃气轮机排气热量 利用的程度较差,使得联合循环的效率提高较少。因此一般 在用燃气轮机来改造和扩建蒸汽轮机机组时才会采用。 2.5 注蒸汽燃气轮机循环发电机组 这种联合循环中,燃气轮机的排气通入余热锅炉加热 给水产生蒸汽,但蒸汽不是送到蒸汽轮机中去作功,而是 供到燃气轮机燃烧室中,与压气机供来的空气一起被加热 到燃气透平的初温后,燃气蒸汽共同进人燃气透平膨胀作 功,也可以将一部分低压蒸汽不经燃烧室加热而直接进入 燃气透平的低压部分作功。在这种循环中,由于燃气轮机 中同时有燃气和蒸汽两种工质做功,所以又称为双工质燃 气轮机循环。这种循环的燃气循环和蒸汽循环并行地通过 燃气轮机实现,所以又被称为并联型联合循环。 与余热锅炉型联合循环相比,该循环省去了蒸汽轮机
燃气轮机是以连续流动的燃气为工质、将燃料的化学
1327
36.0
1430
39.5
1160
40.7
1427
39.5
1100
35.7
1310
38.6
能转变为转子机械能的内燃式动力机械,是一种旋转式热 表 2 某些联合循环发电机组的主要技术参数(教材,清华)
力发动机。燃气轮机装置主要由压气机、燃烧室、透平三大
机组型号
ISO 基本功率(MW)
供电效率(%)
部件及控制系统、辅助设备组成。压气机从外界大气环境
S209FA
786.9
57.1
吸入空气,并逐级压缩;压缩空气被送到燃烧室与喷入的
KA13E2-2
480
52.9
燃料混合燃烧,产生高温燃气;然后燃气进入透平膨胀做
KA26-1
392.5
56.3
S109H
480
在满足电力需求的同时,创造了良好的社会效益和经济 PG9351FA
255.6
效益。目前就世界范围而言,燃气轮机发电已是电力结构 MS9001G
282
中的重要组成部分,对推动经济和社会发展发挥着重要 LM6000-PD
41.1
作用。 1 燃气轮机装置的工作过程
M701G GT13E2 V94.3A
334 165.1 265.9
60.0
功;透平排气可直接排到大气,对外界环境放热,也可通过
GUDIS.94.3
392.2
57.4
换热设备放热以回收利用部分余热。工质顺序经过吸气压 MPCP2(M701F)
799.6
57.3
缩、燃烧加热、膨胀做功以及排气放热四个工作过程完成 一个热力循环,进行能量转换。通常在燃气轮机中,压气机 是由燃气透平来带动的,它是透平的负载,在简单循环中, 透平的机械能有 1/2 到 2/3 左右用来带动压气机,其余的 1/3 左右的机械能用来驱动发电机。
作 者 简 介 :杨巧云(1966-),女,湖南湘潭人,武汉电力职业技术学 院教授,硕士。
燃气-蒸汽联合循环的方案有多种,本文介绍典型的 联合循环发电型式。
2.1 纯余热锅炉型联合循环发电机组 这种联合循环中,燃气侧和蒸汽侧两循环的结合点是 余热锅炉。燃气轮机的排气送入余热锅炉中去加热给水、 产生蒸汽,驱动汽轮机做功,这是以燃气轮机为主的联合 循环方案。余热锅炉内不加入燃料燃烧,因此,蒸汽参数及 蒸汽轮机的容量取决于燃气透平的排气参数和流量,在通 常燃气轮机排气参数下,得到的是中温中压的蒸汽,通常 汽轮机的容量约为燃气轮机容量的 30%-50%。 这种联合循环效率高、技术成熟、系统简单、造价低、 启停速度快,应用最广。若在燃气透平的排气段设置旁通 烟囱,汽轮机停机时燃气轮机可以单独运行;但燃气轮机 停机时汽轮机不能单独工作。 2.2 排汽补燃型联合循环发电机组 排汽补燃型联合循环有两种方案:在余热锅炉前增加 烟道补燃器以及往余热锅炉中加入一定的燃料,利用燃气 中剩余的氧进行燃烧。由于补燃,锅炉蒸发量增加,蒸汽参 数提高,蒸汽轮机循环的出力和效率得到提高;负荷变化 时,可在较大的输出功率变化范围内,燃气轮机工况不变, 只改变补燃燃料,以改变汽轮机功率来改变联合循环的出 力,机组的变工况性能得到改善,部分负荷下的效率较高;
关键词: 燃气轮机;燃气-蒸汽联合循环;发电
DOI:10.19475/ki.issn1674-957x.2016.12.013 0 引言
也在 60%以上。
随着我国天然气资源的大规模开发及越来越严格的
表 1 某些燃气轮机发电机组的主要技术参数(教材,清华)
环保标准,我国陆续建成投产了多台燃气轮机发电机组, 机组型号 ISO 基本功率(MW) 燃气初温℃ 供电效率(%)
3 燃气轮机发电的优点 与常规燃煤发电相 比 ,燃 气 轮 机 发 电 具 有 以 下 优 点(杨): ①燃气轮机发电机组设备、系统简单,结构紧凑,体积 小,重量轻。因此,制造、运输、安装、维修方便;造价低,投 资省。 ②燃气-蒸汽联合循环电厂供电效率高,大大超过常 规燃煤电厂(表 1、2)。 ③污染排放量小,无论燃用油气优质燃料,还是燃用 合成煤气,都能满足最严格的环保标准要求。由于燃气轮 机的燃烧效率很高,排气干净,未燃烧的碳氢化合物、CO、 S0x 等排放量低,再结合应用注水或注蒸汽抑制燃烧、干式 低 NOx 燃烧室,或者在排气管路中安装脱销装置等技术措 施,可使 NOx 的排放满足环保要求(表 3)。 ④用地较少。燃气轮机发电机组设备、系统简单,结构 紧凑,体积小,占地少;燃气和燃油的燃机电厂无需煤场、 输煤系统、除灰渣系统等,所以厂区占地面积比常规燃煤 电厂小得多,联合循环电厂占地只有同容量常规燃煤电厂 的 30%-40%,建筑面积也只有常规燃煤电厂的 20%。 ⑤用水量较少。燃气轮机不需大量冷却水,一般燃气 轮机只需常规燃煤电厂的 2%-10%的用水量,联合循环也 只需同容量常规燃煤电厂的 1/3 左右。 ⑥启动迅速,运行自动化程度高,每天都能启停。燃 气轮机从启动到带满负荷运行,一般不到 20min,快速启 动时更短。因而燃机电厂是城市备用或调峰机组的最佳 选择。 ⑦建厂周期短,可分期投产。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。还 可分单循环和联合循环两期建设,建厂周期短。 4 结束语 燃气轮机发电方式具有高效、清洁、低耗等优点,随着
1 变频调速基本原理 首先通过下式(1)求得三相异步电动机的转速 n:
α=t1(/ t1+t2)
(2)
调节占空比 α,就能将输出的平均电压调节到符合设
n=n1(1-s)=60(f 1-s)/p
(1) 计要求,若要调速,就必须通过调整 PWM 波的频率 1/T 改
其中,“ n”表示“电机转速”;“n1”表示“电机的同步转 变电源频率,进而实现调速。另外,要改变频率和占空比,
频调速原理,对异步电机的变频调速闭环控制系统进行了优化设计,并给出了单片机的部分流程图。系统理论上应该能够完成电机的
启动、调速、停止控制,以及电机运行过程中出现过流、过压、缺相等异常情况时的综合保护功能。
关键词: 电机;变频调速;异步电机
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