燃气轮机及其联合循环发电技术介绍
燃气轮机技术简介以及9FA重型燃气轮机设备介绍(终版)
润滑油系统
CO2储罐 CO2排放控制盘 CO2分配管道 危险区域封闭空间 手动消防设备 多区域水消防系统
消防系统
温感探测器 烟感探测器
声光报警设备
消防控制系统
谢谢大家！
Q&A？
152为国内首台联合循环供热抽气汽轮 机
汽轮机为三压、再热、抽汽、背压、 SSS离合器，凝汽式 发电机则采用空冷发电机
汽轮机为三压、再热、抽汽、背压、 SSS离合器，凝汽式 发电机则采用空冷发电机
单轴联合循环机组外形图
第三部分 9FA重型燃机主设备介绍
压气机部分
燃烧室部分
透平部分
进气缸
燃气轮机结构示意
负载
空气通过压气机，被压缩成一定的压力，然后在燃烧室中加入燃 料燃烧就产生高温的燃气，再经过透平膨胀做工。由于高温燃气 膨胀所做的功大于压缩空气所需的功，于是就产生了有效功，即 透平的膨胀功扣除带动压气机所消耗的功（透平与压气机同轴）， 该净功率输出带动负载或发电机产生电。 由于透平的排气仍然具有较高温度，通常采用回热循环或余热锅 炉进行能量的阶梯利用，从而大幅度提高了联合循环的效率和出 力。
燃机 9FA 9FA 9FA 9FA
9FB
9FA 6FA
汽轮机 D10/158
发电机 390H
159
324
152
QFSN-300-2
324
QFKN-310-2
QFKN-150-2
324LU QF-135-2
备注
158为改进后的D10，提高了产品各项 性能。
漕泾采用进口汽轮机159为单抽凝气轴 向排气机组
性能参数（2003年） 255.6 MW 9,757 kJ/kWh 16.5 641 kg/sec 1327℃ 602℃ 390.8MW 6,350 kJ/kWh
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—蒸汽联合循环简介
燃气—蒸汽联合循环在世界范围内，使用化学燃料通过热力动力机械发电的火力发电量仍然占据最高的比例。
从节约资源和保护环境等各方面来说，作为一种重要的发电装置，火力发电机组首先要求有高的热效率。
在大型热力发电设备中，目前技术水平比较成熟的，能够经济地大规模应用的只有燃气轮机和蒸汽轮机。
但是它们的热效率都不高，一般都在38—42%左右，即使最先进的燃气轮机热效率也只能达到42—44%，最先进的超临界参数蒸汽轮机热效率也只能达到43—45%。
对这两种热力机械所使用的热力循环进行分析。
燃气轮机燃气初温很高，目前的技术水平一般能达到1350—1430℃，因此燃气轮机中的热力循环平均吸热温度高，但是它的排气温度也就是循环低温也高，一般要达到450—630℃，所以燃气轮机热力循环的卡诺效率不高。
蒸汽轮机虽然循环低温较低，也就是蒸汽的冷凝温度可以降低到30—33℃，但是由于受到材料上的限制，它的蒸汽初温不高，在目前的技术水平下一般难以达到600℃，即使采用再热之后，平均吸热温度也不会太高，所以蒸汽轮机热力循环的卡诺效率也不高。
进一步分析可以发现，蒸汽轮机蒸汽初温一般在535—565℃以下，所以实际上只要有570—610℃的热源就可以让蒸汽轮机工作，而燃气轮机的排气温度就很高，在排气中蕴含着大量的热能，能够给蒸汽轮机提供所需要的热能。
因此如果使用燃气轮机排气作为蒸汽轮机的热源，蒸汽轮机就可以不额外消耗燃料了。
也就是说，蒸汽轮机可以回收燃气轮机的排气热量，额外发出一些有用功，这样就相当于增加了燃气轮机的热效率。
如前所述，目前先进的燃气轮机和蒸汽轮机的热效率基本相当，都在38—42%左右，那么，此时这个相当于增加了燃气轮机热效率的系统，热效率必然比单纯的燃气轮机和蒸汽轮机都高。
实际上，如果把上述由燃气轮机和蒸汽轮机组成的系统看成一个整体，那么在它的热力循环中，循环高温就是燃气轮机的循环高温，而循环低温则是蒸汽轮机的冷凝温度。
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
燃气-蒸汽联合循环发电
燃气-蒸汽联合循环机组概况1.燃气轮机工作原理燃气轮机的工作过程是，压气机连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即进入燃机透平中膨胀做功，推动透平叶轮带着燃机发电机做功发电。
燃气轮机静止起动时，需要将发电机转换为电动机用带动燃机旋转，待加速到一定转速后，启动装置脱扣，就可以以发电机形式来做功发电。
燃气初温和压气机的压缩比，是影响燃气轮机效率的两个主要因素。
提高燃气初温，并相应提高压缩比，可使燃气轮机效率显著提高。
工业和船用燃气轮机的燃气透平初温最高达1200℃左右，航空燃气轮机的超过1350℃。
目前美国通用电气最先进的9H型燃气轮机压缩比23.2，燃气透平初温1430℃。
2.燃气-蒸汽联合循环发电燃气-蒸汽联合循环发电机组就是将燃气轮机的排气引入余热锅炉，产生的高温、高压蒸汽驱动汽轮机，带动汽轮发电机发电。
其常见形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各分别与发电机组合的多轴联合循环。
目前，联合循环的热效率接近60%，“二拖一”的机组配置方式，提高了机组供热能力，整套机组的热效率比常规“一拖一”配置机组热效率高出0.6%，在冬季供暖期热效率高达79%。
燃气-蒸汽联合循环机组主要用于发电和热电联产，其具有以下独特的优点：①发电效率高：由于燃气轮机利用了布朗和朗肯二个循环，原理和结构先进，热耗小，因此联合循环发电效率较高。
②环境保护好：燃煤电厂锅炉排放灰尘很多，二氧化硫多，氮氧化物为200PPM。
燃机电厂余热锅炉排放无灰尘，二氧化硫极少，氮氧化物为(10～25)PPM。
③运行方式灵活：燃机电厂其调峰特性好，启停速度快，不仅能作为基本负荷运行，还可以作为调峰电厂运行。
④消耗水量少：燃气一蒸汽联合循环电厂的蒸汽轮机仅占总容量的1／3，所以用水量一般为燃煤火电的1／3，由于凝汽负压部分的发电量在全系统中十分有限，国际上已广泛采用空气冷却方式，用水量近乎为零。
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。
联合循环用燃气轮机的发展
联合循环用燃气轮机的发展联合循环发电是一种将燃气轮机与蒸汽轮机结合在一起的发电方式。
其原理是将燃气轮机排出的废热通过热交换器加热冷却水，使其变成蒸汽，再通过蒸汽轮机发电。
联合循环利用了燃气轮机高效排出的废热，提高了发电效率，降低了燃料消耗，减少了对环境的影响。
联合循环用燃气轮机的发展可以追溯到20世纪60年代，当时燃气轮机开始应用于舰船和我们的发展，但是由于技术限制，联合循环的效率并不高。
然而，随着技术的不断革新和发展，联合循环用燃气轮机的效率得到了显著提高，成为一种广泛应用的发电方式。
首先，燃气轮机的技术不断进步，使其具有更高的效率和更低的排放。
燃气轮机作为燃烧式发电机，其排放比传统的蒸汽轮机更低，因为其燃烧过程中没有涉及锅炉等设备。
随着燃气轮机燃烧技术的改进，其排放量减少了很多，同时效率也得到了显著提高。
其次，热交换技术的发展使得废热的利用更加高效。
热交换器可以将燃气轮机排出的高温废气通过换热原理将冷却水加热，从而产生高温高压的蒸汽。
而传统的蒸汽轮机只能利用煤炭等固体燃料燃烧产生的废热。
热交换技术的发展使得联合循环的效率得到了显著提高。
再次，燃料的多元化也推动了联合循环用燃气轮机的发展。
传统的燃气轮机使用天然气作为燃料，而随着生物质能源、液化石油气等新型燃料的发展，联合循环用燃气轮机也可以利用这些燃料进行发电。
这不仅提高了燃料的利用率，还减少了对天然气等传统资源的依赖。
最后，环保意识的增强也推动了联合循环用燃气轮机的发展。
联合循环发电方式减少了对环境的影响，特别是通过排放控制和废气治理，可以使燃气轮机排出的废气达到环保标准。
随着人们对环境保护意识的增强，联合循环用燃气轮机逐渐成为一种受欢迎的发电方式。
总之，联合循环用燃气轮机的发展得益于燃气轮机技术的进步、热交换技术的发展、燃料多元化以及环保意识的增强。
随着科技的不断发展和创新，相信联合循环用燃气轮机将在未来得到更广泛的应用，为我们提供更高效、更环保的电力。
m701j燃气蒸汽联合循环发电书
M701J燃气蒸汽联合循环发电书一、介绍燃气蒸汽联合循环发电是一种高效、清洁的发电方式，通过将燃气轮机和蒸汽轮机相结合，利用燃气轮机排出的废热产生蒸汽，再驱动蒸汽轮机发电。
本文将全面、详细地探讨M701J燃气蒸汽联合循环发电的原理、特点、应用以及未来发展方向。
二、原理M701J燃气蒸汽联合循环发电系统由燃气轮机、蒸汽轮机、余热锅炉和发电机组等组成。
其工作原理如下：1.燃气轮机：燃气轮机是整个系统的核心部件，它通过燃烧燃气产生高温高压的燃气，然后将燃气推动涡轮旋转。
涡轮旋转时释放出的能量驱动发电机产生电能。
2.蒸汽轮机：燃气轮机排出的高温高压燃气进入余热锅炉，余热锅炉利用燃气中的余热产生蒸汽。
这些蒸汽进入蒸汽轮机，驱动蒸汽轮机旋转，产生额外的电能。
3.余热锅炉：余热锅炉是将燃气轮机排出的高温高压燃气中的余热转化为蒸汽的设备。
蒸汽产生后，可以供给蒸汽轮机发电，也可以用于其他工业生产过程中的热能需求。
三、特点M701J燃气蒸汽联合循环发电具有以下特点：1.高效率：燃气轮机和蒸汽轮机相结合，充分利用了燃气轮机废热产生的蒸汽，提高了发电系统的总体效率。
相比传统的燃煤发电，燃气蒸汽联合循环发电的效率更高。
2.环保清洁：燃气蒸汽联合循环发电系统采用天然气等清洁能源作为燃料，燃烧过程中产生的污染物少，对环境的影响较小。
同时，通过余热锅炉回收废热，进一步减少了能源的浪费。
3.灵活性强：M701J燃气轮机具有快速启动和负荷调节能力强的特点，适用于应急发电和调峰需求。
同时，该系统还可以与其他能源发电系统相结合，形成混合能源发电系统，提高能源利用效率。
4.经济性好：燃气蒸汽联合循环发电系统具有较低的维护成本和较长的使用寿命，能够降低发电成本，提高经济效益。
此外，由于其高效率和环保特性，还可以获得政府的支持和补贴。
四、应用M701J燃气蒸汽联合循环发电系统在以下领域得到广泛应用：1.电力行业：燃气蒸汽联合循环发电系统可以作为基础电力供应的主要方式，可用于城市、工业园区等大型电网的供电。
燃气轮机联合循环介绍
燃气轮机联合循环介绍燃气轮机联合循环，听起来高大上，其实它就是个把“高温气体”变成“电”的小能手。
想象一下，你家的锅炉，这家伙可不是随便烧水的，它可是经过精心设计，把燃料的能量最大化利用，简直就像做一道精致的菜，分分钟把每一滴油都榨干了。
说到燃气轮机，它工作的时候就像是个狂欢派对，燃气在里面像小精灵一样舞动，经过燃烧后产生的高温高压气体，通过涡轮转动，啧啧，那声音，简直能把你震撼得心潮澎湃。
接下来咱们得聊聊这个联合循环。
其实嘛，就是把燃气轮机和蒸汽轮机组合在一起，形成一个完美的搭档。
你可别小看这对组合，简直就像是李白和杜甫，实力强大。
燃气轮机先来，把热能转化为机械能，然后蒸汽轮机再上场，利用余热发电，真的是一波三折，电力输出可谓是节节攀升，简直不容小觑。
想象一下，余热就像那烧到最后的炭火，虽然看似无用，实际却能把能量发挥到极致。
要知道，联合循环的效率可不是盖的，通常能达到60%左右，这在电厂界可是个“牛”气冲天的数字。
和传统发电方式比起来，这可是真正的节能环保先锋！燃气轮机虽然看上去光鲜亮丽，但其实它也有点“小脾气”，对燃料质量要求比较高，像是挑食的小孩子，一定要确保燃料纯净，才能发挥出最佳状态。
不过，一旦它“吃得好”，那真是“能量满满”，让你震惊的电量输出真是让人目瞪口呆。
联合循环不仅仅是在电厂发电，它在航天和船舶等领域也是不可或缺的。
想象一下，那些航天器在太空中飞行，动力来源也是这套系统，真是太酷了！更有趣的是，燃气轮机的设计和运行也在不断进步，许多科技公司为了追求更高的效率和更低的排放，像拼图一样，把各种新材料和技术应用进去，让燃气轮机像是升级版的“超级战士”。
哎，说到环保，这也是联合循环的一大亮点。
它在发电过程中，二氧化碳的排放量相对较少，基本上就是在为地球“减负”。
想象一下，随着气候变化问题日益严重，联合循环的存在简直像一缕清风，给环保事业带来了新的希望。
每当听到绿色电力的概念，心里总会油然而生一丝自豪感，觉得自己也为保护地球出了一份力。
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。
燃气蒸汽联合循环工艺介绍
燃气蒸汽联合循环工艺介绍
通过燃气轮机和蒸汽轮机的联合运行，燃气蒸汽联合循环工艺可以达到较高的发电效率。 燃气轮机的高温燃烧产生的热能可以充分利用，提高发电效率。同时，燃气蒸汽联合循环还 具有灵活性强、响应速度快等优点，适用于电力系统的调度和应对负荷波动。
总的来说，燃气蒸汽联合循环工艺是一种高效、灵活的发电工艺，可以提高能源利率， 减少能源浪费，适用于电力系统的发电和调度。
燃气蒸汽联合循环工艺介绍
燃气蒸汽联合循环（Combined Cycle）是一种高效的发电工艺，结合了燃气轮机和蒸汽 轮机两种发电技术。它利用燃气轮机的高温燃烧产生的高温燃气驱动燃气轮机发电机发电， 然后利用燃气轮机的废热产生蒸汽，再利用蒸汽驱动蒸汽轮机发电。
燃气轮机是一种内燃机，通过燃烧燃气产生高温高压燃气，然后将燃气推动涡轮旋转，涡 轮旋转的动能转化为电能。燃气轮机具有高效率、快速启动和低排放等优点。
燃气蒸汽联合循环
单轴方案应用：单轴方案广泛应用于工业、商业、住宅 等领域，具有广泛的应用前景。
双轴方案
01
双轴方案简介：燃 气蒸汽联合循环的 双轴方案是一种常 见的燃气蒸汽联合 循环方案，由两个 轴组成，一个轴用 于驱动燃气轮机， 另一个轴用于驱动
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优点：三轴方案具有较高的发电效率和灵活性，可以在不同负荷下实现高效发电，满足电力系 统的需求。
电力行业
燃气蒸汽联合循环 发电：利用天然气 和蒸汽进行发电， 提高发电效率
热电联产：将燃气 蒸汽联合循环发电 与供热相结合，提 高能源利用效率
调峰发电：燃气蒸 汽联合循环发电具 有快速启停和调峰 能力，可满足电网 负荷波动需求
蒸汽轮机。
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双轴方案优点：双 轴方案具有较高的 效率和灵活性，可 以适应不同的负荷 需求，并且可以降 低投资成本和运行
成本。
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双轴方案缺点： 双轴方案的缺点 是结构复杂，维 护成本较高，并 且需要较高的技
方案广泛应用于 电力、石油、化工、 冶金等行业，是一 种高效、节能、环 保的能源利用方案。
减少碳排放：燃 气蒸汽联合循环 发电技术可减少 碳排放，降低环 境污染
提高能源效率： 燃气蒸汽联合循 环发电技术可提 高能源利用效率， 降低能源消耗
减少废气排放： 燃气蒸汽联合循 环发电技术可减 少废气排放，降 低环境污染
降低噪音污染： 燃气蒸汽联合循 环发电技术可降 低噪音污染，提 高环境质量
技术进步
分布式能源：燃气 蒸汽联合循环发电 可作为分布式能源， 满足局部地区的电 力需求
工业领域
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发电厂：燃气蒸汽联合循环发电，提高发电效率
燃机蒸汽联合循环发电原理
燃机蒸汽联合循环发电原理燃机蒸汽联合循环发电原理，听起来是不是有点复杂？别担心，我这就带你简单聊聊这个话题，让你轻松掌握这个看似高大上的技术。
1. 联合循环的基本概念1.1 什么是联合循环？联合循环发电，顾名思义，就是把燃气轮机和蒸汽轮机结合在一起，形成一种超高效的发电方式。
简单来说，它就像一个“组合拳”，先用燃气轮机发电，再把废气的热量利用起来，驱动蒸汽轮机继续发电。
这可是省钱又环保的好办法哦。
1.2 工作原理那么，具体怎么运作的呢？首先，燃气轮机把天然气燃烧后产生的高温高压气体送进涡轮，推动涡轮转动，从而发电。
接着，这些气体并不是就此“打发掉”，而是继续利用这些热量，先把热能转化成蒸汽，再推动蒸汽轮机，继续发电。
这样一来，能效可就提升不少，简直是“锦上添花”！2. 联合循环的优势2.1 效率高，环保又经济说到好处，那就多了去了。
联合循环发电的效率通常能达到60%以上，甚至更高。
这比传统的单一燃气或蒸汽发电要高出很多，真是让人眼前一亮。
而且，由于它的排放相对较低，真是环保小能手，给大自然减负。
2.2 灵活性强这套系统也很灵活，能够根据需求调整发电量。
你想想，有时候用电高峰来临，联合循环可以迅速响应，提供足够的电力支持。
而在用电低谷时，发电量也能相应降低，简直是个“聪明”的发电方案。
3. 应用领域3.1 在哪儿能见到它？现在，联合循环发电已经在全球范围内得到广泛应用，特别是在一些大型发电厂和工业园区，都是它的“主场”。
无论是城市供电，还是工业生产，联合循环都在发挥着不可或缺的作用，俨然成为现代能源利用的“超级明星”。
3.2 未来的发展趋势未来，随着科技的发展，联合循环技术也会不断进步，比如结合可再生能源、提高热效率等。
总之，这个技术的未来充满希望，真是让人期待。
总的来说，燃机蒸汽联合循环发电原理听上去复杂，其实它就是利用现代科技，把传统发电方式的优点结合起来，让我们用得更省心、更环保。
希望通过我的介绍，你对这个话题有了更清晰的认识，不再是“高冷”的技术，而是贴近生活的能源解决方案！。
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。
燃气轮机蒸汽轮机联合循环
联合循环的原理
01
02
03
燃气轮机
利用燃料燃烧产生的高温 高压气体驱动涡轮旋转， 将热能转化为机械能。
余热锅炉
燃气轮机排出的高温气体 通过余热锅炉，将热量传 递给水，使水蒸发成蒸汽。
蒸汽轮机
蒸汽轮机利用高温高压蒸 汽驱动涡轮旋转，将热能 转化为机械能。
联合循环的优势
高效节能
联合循环充分利用燃气轮 机和蒸汽轮机的效率，提 高整体能源利用率。
环保减排
燃气轮机燃烧效率高，排 放污染物少，有利于环保。
灵活多变
联合循环可以根据需求调 整燃气轮机和蒸汽轮机的 运行状态，实现灵活的能 源输出。
02
燃气轮机的工作原理
燃气轮机的结构
压气机
用于吸入空气并压缩，为燃气 轮机提供必要的空气流量。
燃烧室
将燃料与压缩空气混合并燃烧 ，产生高温高压燃气。
涡轮机
影响因素
影响联合循环效率的因素包括燃气轮机和蒸汽轮机的设计、制造工 艺、运行工况等。
优化措施
通过改进设备设计、提高制造工艺和优化运行工况，可以提高联合 循环的效率。
联合循环的性能分析
性能指标
联合循环的性能指标包括功率、热效率和可靠性等。
性能测试
通过实验测试和模拟分析，可以对联合循环的性能进 行评估和比较。
燃气在涡轮机中膨胀并推动涡 轮叶片旋转，从而驱动压气机 和发电机。
排放系统
将燃烧后的废气排出。
燃气轮机的工作流程
吸气
压气机吸入空气并进行压缩。
燃烧
燃料与压缩空气在燃烧室内混合并燃烧，产生高温高压燃气。
做功
燃气在涡轮机中膨胀并推动涡轮叶片旋转，从而驱动压气机和发电机。
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。
燃气轮机与联合循环(第2课 联合循环的类型及特点 )
① 机组效率有高热值（HHV）和低热值（LHV）之分，本书未作声明时，一律采用低热值效率。 ② 燃气轮机与汽轮机同轴，共同驱动一台发电机的联合循环机组称为单轴机组。
③ 燃气轮机与汽轮机不同轴，各驱动一台发电机的联合循环机组称为多轴机组。
备注
单轴② 多轴③ 单轴 单轴 单轴 多轴 单轴 多轴 单轴 多轴 单轴 多轴 单轴 多轴
398.0
57.0
1 台 M701F，三压汽轮机
Mitsubishi MPCP2(701F)
804.7
57.4
2 台 M701F，三压汽轮机
Siemens-WH MPCP1(701G)
484.0
58.0
1 台 M701G，三压汽轮机
MPCP1(701G)
911.1
58.2
2 台 M701F，三压汽轮机
52.9
2 台 13E2，三压汽轮机
57.9
1 台 GT26，三压汽轮机
KA26-2
775.0
58.0
2 台 GT26，三压汽轮机
Siemens GUD1S.94.3A
390.0
57.3
1 台 V94.3A，三压汽轮机
(KWU)
GUD2.94.3A
780.0
57.3
2 台 V94.3A，三压汽轮机
MPCP1(701F)
➢ 传统上的联合循环：燃油（气）型 取而代之者：燃煤型，尤其整体煤气化联合循环
表 1-3
国外某些联合循环发电机组（50Hz）的技术数据（燃天然气时）
公司名称
机组型号
ISO 基本功率 (MW)
供电效率① （%）
所配燃气轮机情况
S-109FA
390.8
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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；
• 燃气轮机会在1650~1700 ℃而终止燃气初温的增 长。
• 在转速、压比、燃气初温等条件均保持不变的情 况下，大气压力对燃气轮机效率没有影响，但是 影响到燃气轮机的功率。因为燃气轮机的功率与 空气流量成正比，在温度不变的条件下，空气密 度与大气压力成正比，因此燃气轮机功率与大气 压力成正比。
西门子 SGT5-4000F
四、联合循环发电技术
联合循环发电技术
联合循环发电技术的优点
• 较低的单位千瓦造价，金陵2882元/KW • 建设周期短； • 低排放，NOx<25ppm；SO2及烟尘量与天然气成
分有关，但很小，无需脱硫、除尘； • 可靠性高； • 联合循环热效率高，金陵工程纯凝工况51.12%。
三菱M701DA
9F级燃气轮机主要技术条件
燃机标准热耗， kJ/kWh
GE PG9351FA
9651
9FB.03 9342
西门子 SGT54000F
9114
燃机标准出力，MW
261
299MW
~300MW
压气机级数及压比
18级 16.518.9
透平级数
3
3
4
透平入口温度
ISO工况排气流量， kg/s
~1327 641
>1370 667
~1320 719
排烟温度，℃
602
634
571
排气方向
轴向排气
轴向排气 轴向排气
三菱 M701F4
9065
318.30 17级 压比18 4 1350~1400
727.1
597 轴向排气
GE PG9351FA
GE PG9371FB
燃气轮机及其联合循环 发电技术介绍
发电事业部机务室 2014.7.11
一、燃气轮机发展状况
燃气轮机发展状况
• 燃气轮机（Gas Turbine）是20世纪40年代兴起的一种新型动力 机械，具有功率大、重量轻、尺寸小、起动快等优点。它先 广泛应用于航空和宇航领域，随后迅速向能源（发电）、石 化、冶金以及海陆交通等诸多领域发展。
前置模块； • DLN模块； • 润滑油辅助模块； • 燃气轮机控制模块； • 二氧化碳消防模块。
燃气轮机简单循环原理（布雷登循环）
温度、压力对燃机出力及效率的影响
• 温比：涡轮前进口燃气温度与压气机进口 气流温度的比值。
• 压比：压气机出口的气流压力与其进口的 气流压力的比值。
温度、压力对燃机出力及效率的影响
联合循环的型式一：燃气-蒸汽联合循环发电
联合循环的型式二：燃气-蒸汽联合循环热电联产
联合循环的型式三：燃气轮机+低压余热锅炉
这种型式虽然配置了余热锅炉，但由于没有完整的朗肯循环，也被称为 “简单循环”。
联合循环机组热平衡图（GTPRO计算结果）
余热锅炉型式
余热锅炉岛构成
• 余热锅炉由省煤器（凝结水加热器）、蒸发器、过热器 以及联箱和汽包等换热管簇和容器等组成。在省煤器中 锅炉的给水完成预热的任务，使给水温度升高到接近于 饱和温度的水平；在蒸发器中给水相变成为饱和蒸汽； 在过热器中饱和蒸汽被加热升温成为过热蒸汽；
• 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；
• 热效率：净输出功率与基于燃料净比能的热消耗量之 比。
燃气轮机性能影响参数一览表
压气机进口温度 压气机进口相对 湿度 转速 燃料温度 进口压损 排气压损 大气压 燃料成分 负荷比例
单位 ℃ %
rpm ℃ mmH2O mmH2O mbar -
• 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。
燃气轮机的结构
9
燃气轮机转子结构
燃气轮机整体结构
11
燃气轮机主要辅助模块
• 启动装置，指启动电机； • 压气机清洗装置； • 燃料前置模块，指天然气前置模块或燃油
余热锅炉岛构成
• 汽包 • 一体式除氧器 • 高、低压电动给水泵、凝结水再循环泵 • 烟囱，旁路烟囱 • 进出口消音器 • 烟囱出口挡板
余热锅炉的参数
• 热端温差：热端温差是指过热器出口汽温与过热器入 口烟温之间的温差。降低热端温差，可以得到较高的 过热度，从而提高过热蒸汽品质。但降低热端温差， 同时也会使过热器的对数平均温差降低，也就是说增 大了过热器的传热面积，加大了金属耗量。
燃气轮机发展状况
• 在环保方面，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 物一般的都能够达到严格的环保标准，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选择性催化还原装置(SCR)等 技术措施，可使NOx的排放低至9ppm,满足最严格 的环保要求。因此，燃气轮机发电机组，特别是 燃气-蒸汽联合循环机组已作为基本负荷机组或备 用机组得到了迅速的应用。
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；
燃气轮机标准工况定义（ISO11086:1996）
• 燃气轮机的标准额定出力指燃气轮机在透平温度 、转速、燃料、进气温度、压力和相对湿度、排 气压力为标准参考条件，且处于新的和清洁状态 下运行时的标准或保证的出力。
• ISO工况定义：压气机进口压力为101.3kPa，温度 15℃，相对湿度60%；用来冷却工质的冷却水或 空气温度为15℃；标准气体燃料的H/C重量比为 0.333，净比能为50000kJ/kg；标准燃料油的H/C重 量比为0.1417，净比能为42000kJ/kg。
燃气轮机发展状况
• 燃气轮机的应用发展现已提高到降低总能耗的高 度，它是当前世界节能技术的主要发展方向之一 。能量的分级利用与综合利用的全能量系统工程 的概念被普遍重视，以热电联产及热动联供为核 心的总能系统同样有广阔的前景，今后在能量转 换过程的系统中，燃气轮机将占更重要的位置， 并将大量采用燃气轮机总能系统。
基准值 15 60
3000 26.67 88.9 127 1014 100%CH4
出力 √ √
√ √ √ √ √ √ -
热耗率 √ √
√ √ √ √ √ √ √
排气流量 √ √
√ √ √ √ √
排气温度 √ √
√ √ √ √ √ √
热耗 √ √
√ √ √ √ √ √ -
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。
• 机组中各代号的含义如下：
•
M 5 32 2
•
- - -- -
•
(1) (2) (3) (4)
• (1)用途:M-机械驱动;GD-发电设备;PG-箱装式发电设备
• (2)系列号:3,5,6,7,9等相应表MS3002,MS5000,MS6001等 的系列号
• (3)输出功率:大致为几百、几千、或几万马力
• 现在世界上已有廿多个国家，一百多个企业生产 近千种型号的燃气轮机，国内主要引进通用（GE ）、西门子、三菱技术。
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。