燃气轮机与联合循环(第11课联合循环的汽轮机)
《燃气轮机与联合循环》燃气轮机各部件的工作原理PPT精选文档
中间放气，旋转导叶，分轴压气
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
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第三章 燃气轮机各部件的工作原理
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
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第三章 燃气轮机各部件的工作原理
3-2 燃烧室原理与特性
一、燃烧室的作用、结构及特点 1、燃烧室的作用
利用一部分高压空气使燃料燃烧，燃烧产物 与其它高压空气混合后，送至燃气轮机。
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第三章 燃气轮机各部件的工作原理
3-3 透平原理与特性
一、透平的类型、结构及特点 4、透平的结构
燃气轮机与联合循环
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第三章 燃气轮机各部件的工作原理
3-3 透平原理与特性
一、透平的类型、结构及特点 4、透平的结构
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第三章 燃气轮机各部件的工作原理
一、透平的类型、结构及特点 3、两种透平比较
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第三章 燃气轮机各部件的工作原理
3-3 透平原理与特性
一、透平的类型、结构及特点 4、透平的结构 转子：转轴、动叶片
静子：气缸及装在气缸上的静叶片
级：由一列静叶片和其后的一列动叶片构 成的一组工作单元。
工作过程： 燃气轮机与联合循环
3-3 透平原理与特性
一、透平的类型、结构及特点 1、透平的作用
将来自燃烧室的燃气中的热能转化为机械功， 带动压气机并向外界输送净功。 2、压气机的分类
轴流式：燃气在总体上沿轴向流动。 向心式：燃气在总体上沿径向流动。
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第三章 燃气轮机各部件的工作原理
联合循环
联合循环系统简介联合循环发电厂主要由燃气循环系统、汽水循环系统和介于两者之间的余热锅炉这三部分组成，以下分别简要介绍这三部分中的主要设备。
1、燃气循环系统（1）燃气轮机燃气轮机是将燃料燃烧后的热能转化为动能的设备。
典型燃气轮机的主要性能参数如表1所示。
通常意义上的发电用燃气轮机主要包括燃气轮机本体、空气压缩机、燃烧器、启动装置、润滑油系统等相关设备组成。
注：上表中的数据是在如下条件下取得的:(a) 大气温度为15oC,大气压力为1.033ata ;(b) 燃料是气化了的液化天然气；(c) 热效率是按照低位发热量计算而得；(d) 排气流量和排气温度是燃气轮机在基本负荷时的数据。
(2) 燃烧器燃烧器是燃气轮机的一个非常重要的设备,它是实现燃料燃烧、降低燃气轮机排气中氮氧化物含量的设备。
目前世界上各大燃机生产厂都十分重视开发研究新型的燃烧器, 以便满足日益受到人们关注的环境保护要求。
目前常见的有干式燃烧器和湿式燃烧器。
(3) 空气压缩机空气压缩机是向燃烧器提供足够的燃烧空气的设备。
为了进一步提高燃机容量和效率,就应开发具有高效、大压缩比的空气压缩机。
(4) 启动装置因安装条件和使用条件的不同,燃气轮机的启动装置有时也会不同, 通常情况下为柴油机或电动机, 但也有用汽轮机的情况。
该装置提供动力, 将燃气轮机加速到自持转速(60％。
70％额定转速) 。
(5) 燃气增压机燃气轮机燃烧器对入口燃料的压力有一个要求范围(如：21atg左右), 燃料供应系统应能满足这一压力要求。
当燃烧气体燃料(如天然气) 时,如果燃料供应系统的气压较低,则需利用燃气增压机来提高燃气轮机燃烧器人口的压力至要求范围内。
如果燃气供应压力高于燃机燃烧器入口的燃气要求压力,则需要设置减压装置降低压力。
(6) 燃气加热装置燃气轮机燃烧器不仅对入口燃料的压力有要求，而且对燃烧器入口温度也有要求，一般为露点温度加28-30 度左右。
在寒冷地区，如我国新疆有的地区冬季最低气温达零下39度左右，在这种地区，燃气供应系统应配备燃料加热装置(如蒸汽加热器等) ，来提高燃料器入口的燃气温度。
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。
感谢您的观看
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。
燃气轮机与联合循环
燃气轮机与联合循环
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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
燃气轮机与联合循环
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主要内容
一、燃气轮机与联合循环的概论
二、燃气轮机的主要部件结构、原理
三、联合循环的余热锅炉
四、PG6111FA型燃气轮发电机组特 点
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电厂汽水系统
汽水电厂基本流程系统：给水→锅炉→过热蒸汽→汽轮机→ 凝汽器→给水泵→给水送入锅炉。
锅炉
汽轮机
发电机
给水泵
凝汽器
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的做功能力小 ❖ 4.与汽轮机不同点 ❖ 气缸壁薄 ❖ 级数少 ❖ 转子和叶片均需用压缩空气或者用水、水蒸气冷却 ❖ 没有调节级
❖ 其效率变化对燃气轮机装置效率变化的影响更加显 著
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三、联合循环的余热锅炉
❖ 1.作用：接收燃气轮机的排气余热，产生汽轮机 所需要的蒸汽。
❖ 2.类型 ❖ （1）按照汽水系统的特点，可分为单压式、多压
式。 ❖ （2）按照锅内汽水流程的特点，可分为汽包式和
直流式。
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❖ (3)按照汽水循环方式的不同，可分为自然循环式 和强制循环式。
❖ (4)按照炉内烟气的流动方向，可分为卧式和立式 。
❖ 3.余热锅炉的特点 ❖ (1)热力特性变化大 ❖ (2)燃气温度低、流量大，传热方式以对流为主。 ❖ (3)炉内烟气的速度和温度分布很不均匀。 ❖ (4)汽水系统形式多样。 ❖ (5)变工况时烟气侧和蒸汽侧热力 变化不协调。 ❖ (6)需要适应燃气轮机快速启动的要求。
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3.压气机的增压原理。
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4. 轴流式压气机的特性线
《燃气轮机与联合循环》第一章 联合循环概论
第一章 联合循环概论
余热锅炉型联合循环电厂(单轴）
燃气轮机与联合循环
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第一章 联合循环概论
燃气轮机与联合循环
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第一章 联合循环概论
燃气轮机与联合循环
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第一章 联合循环概论
余热锅炉型联合循环电厂(多轴）
燃气轮机与联合循环
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（2）补燃余热锅炉联合循环 特点：
除燃气轮机排气进入锅炉 外，还可补充部分燃料；
随着补充燃料增加，汽轮 机容量可增加；
补充燃料可以是煤或其他 廉价燃料；
随着补燃量增加，冷却水 量增加；
汽轮机不能单独运行； 燃气轮机与联合循环 能源与动力学院
第一章 联合循环概论
二、基本形式的联合循环
（3）增压锅炉联合循环
第一章 联合循环概论
第一节 联合循环的热力学原理
一、汽轮机循环与燃气轮机循环的局限性 热机的热效率可以表示为：
T2 1 T1
若想效率升高：则需提高平均吸热温度； 或需减低平均放热温度（冷源温度）
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第一章 联合循环概论
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第一章 联合循环概论
浙江镇海电厂正在建两套300MW烧重油的联合循环装置
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第一章 联合循环概论
第三节 常规余热锅炉联合循环
一、设备与系统
1、配置方案（几拖几）
（1）方案：一台燃气轮机+一台余热锅炉+一台汽轮机 （ 1拖 1） n台燃气轮机+n台余热锅炉+一台汽轮机（n拖1） 常见： （2拖1） （2）布置方式：单轴 多轴
燃气轮机及其联合循环运行简介
燃⽓轮机及其联合循环运⾏简介燃⽓轮机及其联合循环运⾏简介燃⽓轮机及其联合循环的特点是启动速度快，具有快速加减负荷的能⼒。
它对电⽹的调峰起到了⾮常⼤的作⽤。
我⼚有⼆台9E的燃⽓轮机，⼆台余热锅炉及⼆台汽轮机。
其运⾏⽅式是⼆台燃⽓轮机配⼆台余热锅炉带动⼀台汽机（简称⼆拖⼀⽅式）全⼚总负荷300MW。
作为⼀名电⼚运⾏员⼯在运⾏调度操作上会遇到各种各样的问题。
对于⼀名运⾏员⼯来讲，只有熟练的掌握各种运⾏调度操作以及正确分析各类故障才能保证机组更好的运⾏。
下⾯我简单介绍⼀下燃⽓轮机及其联合循环的运⾏⽅式和⼀些常见的故障。
⼀.燃⽓轮机及其联合循环的运⾏⽅式电⽹的⽇负荷⼀般有两个尖峰，⼀个出现在上午，称为“早峰”；⼀个在下午出现，称为“晚峰”。
通常，晚峰时达到最⾼负荷值。
电⽹的低⾕负荷则出现在凌晨。
峰⾕差甚⾄可以超过总负荷的30%。
可以把它分为三个部分。
⼀个是位于低⾕负荷以下的部分，通称为“基本负荷”；另⼀个是早峰和晚峰部分，称为“尖峰负荷”；位于两者之间的则称为“中间负荷”。
燃⽓轮机及其联合循环的运⾏⽅式可以分为应急型、尖峰负荷型、中间负荷型和基本负荷型四⼤类。
他们的年运⾏时间数、年启动次数、每次的连续运⾏时间以及启动加载时间彼此有很⼤差异，由于联合循环启动时间较长，供电效率⼜很⾼，因⽽，在电⽹中通常⽤来携带基本符合或中间负荷。
应急负荷和尖峰负荷则宜⽤简单循环的燃⽓轮机来承担（简单循环的燃⽓轮机效率低，成本过⼤，应尽量避免）。
⼆.启动过程中点⽕和升速遇到的问题燃⽓轮机及其联合循环的启动成功率在很⼤程度上取决于燃⽓轮机能否正常地启动点⽕和升速。
1.点⽕失败的原因是多⽅⾯的，⼤体上说，有以下⼏个⽅⾯：1)燃油压⼒过低⽽引起的点⽕失败。
对于9E机组来说，造成燃油压⼒不⾜的原因可能是：a.电磁离合器的线圈的绝缘降低或匝数短路⽽⽆法传动主燃油泵；b.燃油流量分配器内因残存粘度较⾼的原油等原因，致使启动时燃油流量分配器的转速增升达不到点⽕要求的额定值；c.燃油调压阀故障，致使燃油压⼒过低。
燃气—蒸汽联合循环机组汽轮机冷端优化
燃气—蒸汽联合循环机组汽轮机冷端优化摘要燃气—蒸汽联合循环机组近年来发展迅速，在电网调峰、环保发电、中扮演了不可或缺的角色。
在整个联合循环机组中，=燃气轮机效率+（1-燃气轮机效率）余热锅炉效率*汽轮机效率，在此计算式中，汽轮机效率成为影响、可调因素中重要的一环，而对于汽轮机而言，排汽损失举足轻重。
如何降低汽轮机排汽损失，提升汽轮机效率优化汽轮机排汽端（冷端）运行，是本文研究重点。
关键词：联合循环机组汽轮机冷端优化效率厂用电率概况汽轮机冷端是指汽轮机排汽低压侧，通常涵盖汽轮机真空系统、循环水系统及凝结水系统。
根据汽轮机效率公式：=，在热端汽轮机进汽参数受燃气轮机排气及余热锅炉受热面影响，调整范围有限；在冷端降低汽轮机排汽焓能提升汽轮机整体效率，如何在保障机组安全的情况下降低排汽焓及辅机厂用电量、提升机组整机效率和降低机组厂用电率是本文燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机冷端优化的方向。
正文汽轮机排汽焓由排汽压力、排汽温度及湿度三个因素决定的。
因汽轮机排汽为湿饱和蒸汽，排气温度可根据排气压力查表得知；汽轮机排汽压力因排汽汽阻会略高于凝汽器真空，但两者变化趋势一致，本文从凝汽器真空入手，探究燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机冷端优化方式方法，提升汽轮机效率及降低机组厂用电率。
1、凝汽器真空值得选择凝汽器真空并不是越高越好，当凝汽器真空超过极限真空，汽轮机循环效率不升反降，同时汽轮机排汽湿度增加，导致汽轮机末几级叶片受“水蚀”的情况也越严重，不仅降低机组运行的经济性，也提升了主设备运行风险，以某燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机数据为例，展示排汽压力变化对循环效率的影响：主蒸汽参数P0=8.83MPa，t0=535℃排汽压力/kPa 7.45.64.7 4.2 3.1 2.35循环效率增量（%）+1.1+0.40-0.3-1.0-1.7以上为例，排汽压力为4.7kPa 时，循环效率达最高值，此时对应的真空为极限真空。
通常选取汽轮机设备说明书中包含设计真空为调整目标值，或者根据汽轮机运行导则相关规定选取目标真空值，此两者均能在满足机组安全运行的情况下经济效率最大化。
联合循环电站燃气轮机调试运行问题和建议
联合循环电站燃气轮机调试运行问题和建议摘要：保证高效率燃烧的前提下对燃气轮机进行结构优化设计，追求高效率低排放是现代燃气轮机发展的关键。
燃气轮机是一个非线性、参数时变、复杂多变量系统，而精确的模型和准确的参数是燃气轮机控制器设计、运行控制及优化调度的基础。
本文主要对联合循环电站燃气轮机调试运行问题和建议进行论述，详情如下。
关键词：联合循环电站；燃气轮机；调试引言可再生能源出力具有间歇性和波动性，随着其并网比例的提升，要保持电力系统的安全运行，对调频资源提出了更高的要求。
储能系统，尤其是电池储能，具有快速、精确的功率响应能力，是优质的调频资源，但其成本也较高。
燃气轮机（简称燃机）虽然在爬坡速率和响应时间上不及储能电池，但与传统火电机组相比仍具有较好的调频能力，并且由于其燃料相对低碳，近年来也得到了快速发展。
因此，可以考虑将燃气轮机与储能系统相结合，让原本带基本负荷运行的燃气轮机为储能分担调频需求，使得整个系统在具有和单独储能系统相近调频能力的同时，减少对储能设备功率的要求，从而达到较低的成本。
1燃气轮机调试过程中可能出现的问题在燃气轮机调试工作中，进气系统调试是为整个机组工作质量管控的重要系统，进气系统为机组燃料燃烧提供充足的氧气，并且能够让机组内部的环境清洁化，为机组整体的机械性能和发电性能提供保障。
在进气系统中较为常见的问题就是在经一段时间运行后，燃机的进气系统压差较高的问题。
它不仅关系到这机组能否安全运行，也对机组的经济性指标产生很大影响，甚至导致机组停机。
2联合循环电站燃气轮机调试运行优化2.1储能电池与燃气轮机联合调频策略为了充分发挥储能电池调频速度快的优点，规避其建设成本高的缺点，在储能电池与燃气轮机的联合系统中，采用了以燃气机组为主、储能系统为辅的调频策略。
对于系统收到的调频功率信号P AGC，其主要分配给燃气机组，储能系统则对燃气机组的出力进行补偿。
由于燃机负荷的频繁变动会给其部件带来快速变化的应力，使寿命大大缩短，而这部分损耗和其对应成本难以准确计算，因此对原始调频信号P AGC进行预处理，通过滑动平均法筛去调频信号中的高频分量，使燃机只负责调频需求中的低频波动，从而避免其寿命受到较大影响。
燃气轮机与燃气—蒸汽联合循环知识总结
参考： 《燃气轮机与燃气—蒸汽联合循环装置》 中国电力出版社
燃气轮机与燃气—蒸汽联合循环热工基础 ........................................................................................................... 1 1.1 燃气轮机概述.................................................................................................................... 1 1.2 热工基础............................................................................................................................ 3 1.2.1 绝热过程和等熵过程 ............................................................................................. 3 1.2.2 激波......................................................................................................................... 4 1.2.3 端差......................................................................................................................... 4 2 燃气轮机热力循环....................................................................................................................... 5 2.1 理想简单循环.................................................................................................................... 5 2.2 实际简单循环.................................................................................................................... 5 2.2.1 压气机和透平效率 Compressor & Turbine Efficiency......................................... 5 2.2.2 燃烧室效率 Combustor Efficiency........................................................................ 6 2.2.3 压力损失 Pressure Loss ......................................................................................... 6 2.2.4 工质流量 Refrigerant Flow（Working Fluid Flow） ........................................... 6 2.2.5 机械损失 Mechanical Loss.................................................................................... 6 2.3 回热循环............................................................................................................................ 6 2.4 复杂循环............................................................................................................................ 7 2.4.1 间冷循环................................................................................................................. 7 2.4.2 再热循环................................................................................................................. 7 2.4.3 间冷再热循环 ......................................................................................................... 7 2.4.4 回热的复杂循环 ..................................................................................................... 7 2.5 闭式循环............................................................................................................................ 7 3 压气机机构及工作原理............................................................................................................... 9 3.1 压气机结构图.................................................................................................................... 9 3.2 压气机基本工作原理 ...................................................................................................... 12 3.3 压气机级中的能量损失 .................................................................................................. 12 3.3.1 叶型损失............................................................................................................... 12 3.3.2 环端面损失 ........................................................................................................... 12 3.3.3 二次流损失 ........................................................................................................... 12 3.4 压气机变工况及特性曲线 .............................................................................................. 13 3.4.1 压气机主要性能参数 ........................................................................................... 13
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。
燃气轮机考试范围1
燃气轮机与联合循环部分考点整理第一章1、燃气轮机的组成及各部分的工作原理燃气轮机装置简称燃气轮机，是一种完整成套的动力装置，是由压气机、燃烧室、透平、有时还有换热器等主要分部组成的回转式热机。
2、燃气蒸汽联合循环的热力学原理及其工作流程用余热锅炉吸收燃气轮机排气的热量产生蒸汽，然后用汽轮机将蒸汽的热量转化为机械功。
3、燃气蒸汽联合循环分类（1）余热锅炉联合循环；（2）补燃余热锅炉联合循环；（3）助燃锅炉联合循环；（4）正压锅炉联合循环；4、燃气蒸汽联合循环与常规蒸汽循环机组的区别（1）联合循环没有多级回热加热系统原因：常规锅炉具有空预器，可以进一步利用锅炉汽水受热面后的烟气余热而不使余热损失掉；而联合循环余热锅炉无空预器，若给水温度过高，排烟温度就会很高，余热浪费掉；（2）联合循环没有单独的除氧器5、燃气蒸汽联合循环基本热力参数计算课本P14~15例1-1；P19习题21第二章1、燃气轮机热力参数和性能参数热力参数：压比（π）、温比（τ）（1）压缩比（压比）：说明工质在压气机内受压缩的程度。
是压气机出口的气流压力与其进口的气流压力的比值。
（2）温度比（温比）：说明工质被加热的程度。
是透平前进口燃气温度与压气机进口气流温度的比值性能参数：比功（nω）、热效率（gtη）（1）比功：进入压气机内1kg空气完成一个循环后，对外界输出的有效轴功（2）热效率：燃气轮机输出的有用功与所耗燃料的热量的比值。
2、理想简单循环性能参数与压比和温比的关系压比π一定时，温比τ越高，比功nω越大，热效率gtη越大；温比τ一定时，改变压比π，可使比功取得最大值。
即从比功nω的角度来π看，压比存在着最佳值，记为ωmax热效率gtη仅取决于压比π，而与温比τ无关，压比π越大，效率gtη越高。
3、实际简单循环的循环性能参数与压比和温比的关系压比π一定时，温比τ越高，比功nω越大,在一定的温比下，存在π使比功nω取得最大值。
一个特定的压比ωmax效率gtη不仅与压比π有关，而且还与温比τ有关。
燃气轮机与联合循环(第11课联合循环的汽轮机)
➢变频器加主发电机
优点：简单，无容量限制
缺点：须大容量电源 适用：大功率机组
➢汽轮机启动
优点：毋须额外设备 缺点：须合适汽源 适用：母管制老电厂
航空发动机如何启动？
飞机发动机的ACU（Auxiliary Power Unit ）
再热蒸汽
二次蒸汽
压力(MPa) 温度(℃) 压力(MPa) 温度(℃)
0.5～0.8 200～260 2.0～3.5 520～565 0.4～0.6 200～230
表 5-2
GE 公司建议的单压、双压汽水系统的蒸汽参数规范
循环型式 项目
汽轮机功率(MW) 主蒸汽压力（MPa）
主蒸汽温度(℃) 再热蒸汽压力（MPa）
➢实例
单轴CSG方案（GE、三菱方案）
单轴CGS方案（西门子、Alstom方案）
“一拖一”、双轴布置方案（GE公司方 案）
“二拖一”、多轴布置方案（西门子）
➢方案比较
表 5-5 比较项目
构成 额定工况效率
部分负荷效率
调峰性能
系统复杂性 运行控制 运行灵活性 设备投资 占地面积 土建投资 建设周期
三压再热循环
60
9.98 538 2.06～2.75 538 2.06～2.75 305 0.28 260
二、结构上的特点
➢低压部分大 原因：无回热，有蒸汽汇入
➢无调节级 原因：须跟随余热锅炉；滑压运行
➢ 轴向/侧向排汽 便于单层布置
➢ 结构对称 适应快速启停
➢ 轴向间隙加大 防止快速启停 时碰磨
运行维护
单轴布置方案与多轴布置方案的比较
燃气蒸汽联合循环效率计算
燃气蒸汽联合循环效率计算哎呀，说起燃气蒸汽联合循环效率计算，这可真是个技术活儿，得有点耐心和细心才能搞定。
不过别担心，我尽量用大白话给你讲讲，咱们就像聊天一样，慢慢来。
首先，咱们得知道燃气蒸汽联合循环是个啥玩意儿。
简单来说，就是用燃气轮机和蒸汽轮机一起发电的一种方式。
燃气轮机先烧天然气，产生高温高压的气体推动涡轮转动，然后这些气体再用来加热水，产生蒸汽，推动蒸汽轮机转动发电。
这样，同一份燃料就能发两次电，效率自然就高了。
好了，现在咱们来聊聊怎么计算这个效率。
效率嘛，就是输出的能量和输入的能量之比。
在燃气蒸汽联合循环中，输出的能量就是发电量，输入的能量就是烧掉的天然气。
咱们先说说发电量。
这个好算，就是燃气轮机和蒸汽轮机发的电加起来。
但是，这个发电量是按照电能来算的，单位是千瓦时（kWh）。
所以，咱们得知道燃气轮机和蒸汽轮机各自的发电量。
然后是输入的能量，也就是烧掉的天然气。
这个也好算，就是天然气的热值乘以烧掉的天然气量。
天然气的热值就是单位体积的天然气能产生多少热量，单位是焦耳/立方米（J/m³）。
烧掉的天然气量就是体积，单位是立方米（m³）。
有了这两个数据，咱们就可以计算效率了。
公式就是：效率 = （发电量 / 输入的能量）× 100%。
注意，发电量和输入的能量单位要统一，都是千瓦时（kWh）。
举个例子，假设燃气轮机发电100万千瓦时，蒸汽轮机发电50万千瓦时，总共就是150万千瓦时。
同时，烧掉的天然气是10万立方米，热值是35兆焦耳/立方米。
那么，输入的能量就是10万立方米× 35兆焦耳/立方米 = 350万兆焦耳。
然后，咱们把发电量和输入的能量都转换成千瓦时。
1兆焦耳 = 0.2778千瓦时，所以350万兆焦耳 = 350万× 0.2778 = 97.23万千瓦时。
最后，咱们就可以计算效率了：效率 = （150万千瓦时 / 97.23万千瓦时）× 100% ≈ 154.6%。
燃气轮机及燃气蒸汽联合循环概述汇总资料
个人体会：
1、宏观把握、注意细节 2、多学习，多沟通，有礼有节
注册监理工程师 注册建造师 项目管理师
3、注意来往信函、文件的保存、使用 4、发挥专业技术人员、监理的作用，发挥工 程例会的作用； 5、安全管理和协调质量和进度的关系是重点
目
录
一、燃气蒸汽联合循环概述
二、燃气轮机联合循环及分布式能源介绍
160 160 166 148 236 170 159 160 165 296 299 382
Siemens
三菱
GE船用与工业
R-R 惠普
3、联合循环发电机组性能参数
公司名称 机组型号 ISO基本功率 供电效率 所配燃机 单位售价
S109EC
GE发电
259.3 390.0
54.0 56.7
MS9001EC×1 MS9001FA×1 354
8、燃气轮机名词和概念的说明
1、机组输出参数与进口空气参数有很大关系， 应有一个的规定标准 2、尽量不采用NEMA（美国电气制造商协会） 条件 3、机组设计点数据取电厂当地的年平均大气 参数
某型号燃气轮机功率、热耗与大气温度修正曲线
在设备采购合同明确的内容
二、燃气蒸汽联合循环 及分布式能源介绍
燃气轮机 及燃气蒸汽联合循环装置
目
录
一、燃气蒸汽联合循环概述
二、燃气轮机联合循环及分布式能源介绍
三、燃气轮机的基本结构、工作原理
四、燃气轮机防火防爆技术
五、燃气轮机撬体的防火防爆技术
对项目经理的基本要求
1、主要是组织协调工作。 2、项目前期工作 （1）项目建设基本流程、主要工作内容 （2）地方政府及相关部门工作 （3）相关技术合同、协议的谈判 （4）外部、内部沟通、交流
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略大。
若配套置旁通烟囱，燃机、汽机可分期
需以单元为单位建设，周期相对较长。 建设，整机建设周期长，但燃机建设周
期短，并可提前投入运行。
可轮流检修系统内的燃机，但检修汽轮
需按单元进行检修。
机时，整套机组都要停运或者只能维持
单循环运行。
CSG方案 优点：有汽源时，可用
汽轮机起动；发电机检修 方便
缺点：燃机须与汽机同 时启动；汽轮机不便于单 层布置；一般需辅助锅炉
航空发动机如何启动？
飞机发动机的ACU（Auxiliary Power Unit ）
二、进气系统
➢作用 除尘 消声 冷却/加热 ➢空气过滤器 惯性分离器
介质过滤器
自 清 洗 过 滤 室
飞机发动机有进气无过滤装置？
三、通流部分清洗装置
➢作用 定期/不定期清洗→恢复出力、效率 ➢类型 干式 ——已不再采用
➢系统特点
（1）类型多，差别大 （2）压力相对低 （3）无回热抽汽
三压再热循环
60
9.98 538 2.06～2.75 538 2.06～2.75 305 0.28 260
二、结构上的特点
➢低压部分大 原因：无回热，有蒸汽汇入
➢无调节级 原因：须跟随余热锅炉；滑压运行
➢ 轴向/侧向排汽 便于单层布置
第二节 联合循环的汽轮机
一、热力参数及系统上的特点
➢系统优化
单压/多压 蒸汽参数
再热/非再热
主蒸汽温度 主蒸汽压力的选取 节点温差
表 5-3
GE 公司建议的三压汽水系统的蒸汽参数规范
循环型式 项目
汽轮机功率(MW) 主蒸汽压力（MPa）
主蒸汽温度(℃) 再热蒸汽压力（MPa）
再热蒸汽温度(℃) 中压蒸汽压力（MPa）
中压蒸汽温度(℃) 低压蒸汽压力（MPa）
低压蒸汽温度(℃)
40
5.85 538①
三压无再热循环
40～60 6.88 538①
60
8.26 538①
0.69
0.83
1.07
270
280Βιβλιοθήκη 3000.170.17
0.17
160
170
180
① 若燃气轮机的排气温度低于 568℃，主蒸汽温度应比排气温度低 30℃
➢工作原理
第四节 联合循环机组的布置方案
➢类型
1 台燃气轮机、1 台余热锅炉配 1 台汽轮机的设备组合方案
单轴布置方案
汽轮机布置在燃气轮机和 发电机布置在燃气轮机和
发电机之间的方案（CSG 汽轮机之间的方案（CGS
方案）
方案）
双轴布置方案
多台燃气轮机、多台余热锅炉配 1 台汽轮机的设备组合方案
多轴布置方案
湿式 ——专用清洁液
➢实施 在线/离线
四、同步自动离合器 ——3S离合器
一种可使输入与输出设备平滑啮合/脱离的装置
➢功能
布置在燃机和发电机之间 ——使在运燃机与静止发电机啮合 ——保持发电机在运，使燃机单独停机 ——使燃机单独起动，并与在运发电机啮合
布置在单轴联合循环的汽机和燃机之间
——能单独启动燃气轮机发电机组，尔后，在余 热锅炉产生蒸汽，并把汽机冲转到额定转速时， 将汽机与燃气轮机发电机组平滑地啮合
一、起动装置
➢作用 提供自持转速之前所需的动力 ➢类型 柴油机、变频器加主发电机、汽轮机 ➢柴油启动机
优点：灵活，毋需外电源，可“黑启动” 缺点：需柴油机和耦合器 适用：中小、应急机组
➢变频器加主发电机
优点：简单，无容量限制
缺点：须大容量电源 适用：大功率机组
➢汽轮机启动
优点：毋须额外设备 缺点：须合适汽源 适用：母管制老电厂
➢ 结构对称 适应快速启停
➢ 轴向间隙加大 防止快速启停 时碰磨
第三节 联合循环的主要 辅助设备和系统
（1）起动装置 （2）润滑油系统 ——类似于常规电站 （3）液压油系统 ——类似于常规电站 （4）燃料系统 ——取决于燃料类型 （5）冷却水系统 ——类似于常规电站 （6）进气系统 （7）通流部分清洗设备 （8）离合器
采用增减运行燃机台数的方法来增减 出力，也可在较大范围内，得到较高的 热效率。但由于汽轮机大部分时间处于 部分负荷下运行，效率较低，所以整套 机组的效率也相对低一些。
参见图 1-16
在采用增减运行单元数的方法来满足调 峰需求时，汽轮机需时常停机和再启动， 所以大幅度调峰的性能不十分好。
在采用增减运行燃机台数的方法来满 足调峰需求时，汽轮机始终处于正常工 作状态，所以机组可更加快速地增减负 荷，调峰性能好。
CGS方案 优点：燃机与汽机可
分开启动；汽机可单层 布置
缺点：发电机检修不 方便
相对简单。
相对复杂。
相对简单。
因需考虑各炉所产蒸汽压力、温度的协 调，所以相对复杂。
需单元运行，燃机不可单独运行。
若配置旁通烟囱，燃机可单独运行。
少一台发电机，但多若干台汽轮机，因 少若干台汽轮机，但多一台发电机，因
此设备投资相对大小视具体情况而异。 此设备投资相对大小视具体情况而异。
略小。
略大。
略小。
运行维护
单轴布置方案与多轴布置方案的比较
单轴方案
多轴方案
备注
1 台燃气轮机、1 台余热锅炉配 1 台汽轮 多台燃气轮机、多台余热锅炉配 1 台汽
机。
轮机。
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
因所配汽轮机容量大，效率较高。
如果电站内建有若干套同类型的单轴机 组，并采用增减运行单元数的方法来增 减出力，可在较大范围内，得到较高的 热效率。
➢实例
单轴CSG方案（GE、三菱方案）
单轴CGS方案（西门子、Alstom方案）
“一拖一”、双轴布置方案（GE公司方 案）
“二拖一”、多轴布置方案（西门子）
➢方案比较
表 5-5 比较项目
构成 额定工况效率
部分负荷效率
调峰性能
系统复杂性 运行控制 运行灵活性 设备投资 占地面积 土建投资 建设周期