天然气发电厂 燃气-蒸汽联合循环发电机组
燃气-蒸汽联合循环发电机组知识
SFC启动方式。联合循环电厂的起动 是从燃气轮机开始，燃气轮机是将发电机用 作电动机起动的，电网的供电经变频器转变 成变频电源，用来驱动发电机。在起动程序 开始之前，循环水系统、冷却塔、闭路冷却 水系统和压缩空气系统等辅机系统先投入运 行。当燃气轮机达到10%额定转速时(此时 称为点火转速)，供入燃料气并开始点火， 使燃气轮机加速直到燃机可以维持的转速 （此时称为自持转速）。
由于燃机整体到货，重量较大（重达300t),根据 现场情况可以采用如下方案： 1、450t履带吊直接吊装就位。 2、液压提升装置。
第二部分 燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉
燃气轮机经点火加热推动燃机透平转动， 被加热的空气排放冷却就产生大量的余热。 为更高提升热效率联合循环机组都配套一台 余热锅炉。
采用优化的标准设计，对流换热形式而 不是辐射换热，无燃料系统，无传统风机 （烟气的流动是靠燃机的排气压力完成的）， 模块化设计结构，布置合理紧凑，高效节能， 自动化程度高。
且具有运行操作简洁，便于调峰启动的优 点。其结构占地面积小，便于安装，一般从模 块吊装开始至锅炉水压试验完成大约需要90天 左右工期。因为燃机排气温度（550--610℃） 所限制，余热锅炉的蒸汽参数不太高。目前国 内杭州锅炉厂、武汉锅炉厂等都生产与9E\9F 配套的余热锅炉。根据机组的不同功能要求可 设计为：多压、双压，再热或无再热等各种形 式的自然循环锅炉，并可配备脱硝风机以减少 NOX排放。余热锅炉有汽包炉和直流炉各种形 式。
目前以欧美、日本为主要生产国家，在 我国有装机的基本是三大厂家的产品：德国 —西门子（上海电气）、美国—GE（哈尔滨 ）、日本—三菱（哈气）。当代级的“9F” 产品联合循环机组单机总功率大致在280400MW左右。
燃气-蒸汽联合发电原理介绍
调峰 性能
•需单元运行， 燃机不可单独运 行。
运行灵 活性
单轴配 置布置
运行 维护
•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。
额定工 况效率
•需按单元进行检修。
联合循环单轴和多轴的选择
联合循环单轴和多轴的选择应结合具体工 程实际, 综合考虑资金的筹措、电负荷的性 质、现场条件等因素, 经过技术经济比较确 定。
调峰 性能
•因所配汽轮ห้องสมุดไป่ตู้容量大 故效率较高。
•若配置旁通烟 囱，燃机可单独 运行。
运行灵 活性
多轴配 置布置
运行 维护
额定工 况效率
•可轮流检修系统内的燃机， 但检修汽轮机时，整套机组 都要停运或者只能维持简单 循环运行。
多轴、单轴布置的比较
•采用增减运行单元数的方 法来满足调峰需求，汽轮 机需时常停机和再起动， 所以大幅度调峰性能不太 好。
谢谢大家！
GE发电
ABB
V843A
V943A 501G 701F LM6000-P A
170.0
240.0 235.2 236.7 41.2
16.6
16.6 19.2 15.6 29.6
1310
1427 1349 1160
38.00
38.00 39.00 36.77 39.78
西屋
GE船用与工业
R-R公司
惠普
DCS实施 全厂监控
余热锅炉 化学污水处理 天然气 补燃 排烟
蒸汽轮机发电机组
循环冷却水系统
燃气蒸汽联合循环系统
有补燃型方案
补 燃
空气
天然气
B
余热锅炉 蒸汽轮机 G
燃气-蒸汽联合循环发电机组知识
通过调节蒸汽轮机的进气量、进气温 度和压力等参数，控制其转速和输出 功率。
余热锅炉控制
通过调节余热锅炉的进气量、进气温 度和压力等参数，控制其出口温度和 压力。
保护系统
超速保护
当燃气轮机的转速超过设定值时， 保护系统会自动关闭进气阀，防 止机组超速。
超温保护
当余热锅炉的出口温度超过设定值 时，保护系统会自动降低进气量或 关闭进气阀，防止机组过热。
某电厂燃气-蒸汽联合循环发电机组故障处理经验分享
在燃气-蒸汽联合循环发电机组的运行过程中，难免会 出现各种故障和问题。
对于常见的故障，该电厂制定了详细的应急预案，并定 期进行演练，确保在紧急情况下能够迅速响应。
该电厂在故障处理方面积累了丰富的经验，能够快速准 确地诊断和解决故障。
同时，该电厂还加强了与设备制造商的技术交流与合作， 及时获取最新的技术支持和解决方案。
燃气-蒸汽联合循环发电机组 知识
• 燃气-蒸汽联合循环发电机组概述 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组的运行
与控制 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组的维护
与检修
• 燃气-蒸汽联合循环发电机组的应用 与发展
• 案例分析
01
燃气-蒸汽联合循环发电机组概 述
定义与特点
定义
高效率
燃气-蒸汽联合循环发电机组是一种高效、 环保的发电方式，通过联合使用燃气和蒸 汽循环来提高发电效率。
余热锅炉参数
包括入口和出口的温度、 压力、流量等，这些参数 对余热锅炉的效率和使用 寿命有重要影响。
蒸汽轮机参数
包括入口和出口的温度、 压力、流量等，这些参数 对蒸汽轮机的性能和运行 稳定性有重要影响。
控制策略
燃气轮机控制
蒸汽轮机控制
燃气—蒸汽联合循环发电机组电气系统的探讨
燃气—蒸汽联合循环发电机组电气系统的探讨【摘要】：通过对燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统的介绍，结合燃气-蒸汽联合循环电厂设计实例，从工程实际应用角度对燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统设计提出优化建议。
关键词：燃气-蒸汽联合循环；发电机组；电气系统0引言近年来，随着国家能源政策的调整和环境保护意识的增强，国家于2000年开始大幅度开发和利用天然气资源并用于电力领域。
由于燃机-蒸汽联合循环机组相对于传统的火电机组，从布置形式到机组参数、配套设备选型等均有较大的差异，电气系统的设计也有很多值得研究和注意的问题。
1燃气-蒸汽联合循环机组简介1.1燃气-蒸汽联合循环机组的原理燃气-蒸汽联合循环机组的工作原理为：天然气从燃料喷嘴喷入燃烧室，与燃烧室中的压缩空气混合燃烧，产生高温高压燃气，再进入透平膨胀做功，利用燃气轮机排气余热在余热锅炉中将水加热成高温高压的过热蒸汽，利用蒸汽在汽轮机中做功。
1.2燃气-蒸汽联合循环机组的分类燃气轮机、蒸汽轮机、发电机、余热锅炉四种主要设备组成了燃气—蒸汽联合循环发电系统，实际上这四种设备的组合布置有多种方式，但主要的分类方式是按轴系布置来分，一种是多轴布置方案，一种是单轴布置方案。
所谓多轴即燃气轮机带动一台发电机，蒸汽轮机带动一台发电机，各自一个轴系，在电厂建设时，只要燃气轮机机组安装完毕即可发电（不必等到锅炉与蒸汽轮机安装完毕），蒸汽轮机检修时燃气轮机仍可发电，系统启动快，燃气轮机可先启动发电（不必等到锅炉里的水加热成蒸汽），在我国20万千瓦以下的燃气—蒸汽联合循环发电机组多数采用多轴布置。
单轴布置系统为燃气轮机、蒸汽轮机、发电机串联在一根轴上，共用一台发电机发电。
由于一套单轴系统只有一台发电机与相关电气设备，可节省设备费用，减少厂房面积，系统调控相对简单，目前30万千瓦以上的燃气—蒸汽联合循环发电机组多数采用单轴布置。
2.燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统2.1燃气轮机组启动方式燃气轮机组启动是指燃气轮机组从静止（盘车）状态至机组到达一定转速的过程，即将燃气轮机和发电机的转子加速到自持的速度，自持的速度也就是燃气轮机能够产生足够的动能带动它继续加速运行，到达机组要求的额定转速。
燃气蒸汽联合循环发电机组知识PPT优选
燃气-蒸汽联合循环发电机组燃机 3、在合同范围内，搞好与业主、监理（咨询公司）、调试单位等的关系。
）、日本—三菱（哈气）。当代级的“9F” 影响T3的关键因素：高温材料、冷却技术。
压气机的作用，是连续不断的向燃气轮机的燃烧室供应高压空气。
பைடு நூலகம்
❖GE 7HA.02 燃机是世界上最大、最高效率 的燃气轮机。载满负荷模式下，发电效率 超过61%，热电联供下，效率超过91%。
燃机及燃机发电机吊装方案 联合循环电厂的起动是从燃气轮机开始，燃气轮机是将发电机用作电动机起动的，电网的供电经变频器转变成变频电源，用来驱动发 电机。 1、燃机安装调试是制约工程的关键和主线。 小结 若联合循环机组采用多轴布置，则燃机和汽轮机分别配置一台发电机。 燃气轮机热力循环：压缩---加热---膨胀---冷却 2、对环境造成的负面形象小，环保效益突出。 IGCC（Integrated Gasification Combined Cycle）整体煤气化联合循环发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动 力系统。 从总体上来讲模块越大对起吊设备的要求越高，吊装方案也要求更严细，但是工厂化完成的工作也更多，减少了施工现场的安装工作 量。 燃气轮机热力循环：压缩---加热---膨胀---冷却 第一节 电气设备及装置
某燃气电厂布置
从总体上来讲模块越大对起吊设备的要求越高，吊装方案也要求更严细，但是工厂化完成的工作也更多，减少了施工现场的安装工作 量。 11、现场确保洁净化施工。 锅炉吊装、就位、找正、密封完成后，仍要进行水压试验和化学清洗及蒸汽吹管，这些与火电锅炉无异。 ◆做好封闭母线检漏，保证微正压正常投入。 第五部分 燃气-蒸汽联合循环发电机组安装特点 3、在合同范围内，搞好与业主、监理（咨询公司）、调试单位等的关系。 为更高提升热效率联合循环机组都配套一台余热锅炉。 热控安装和单体调试应注意事项 就锅炉侧而言基本没有其它辅机了，同时没有了燃料和燃烧系统，工作量大大的减轻了。 燃机联合循环机组热工控制一般是以DCS为主要控制手段，结合燃机厂家的燃机专用控制系统和辅机配套的PLC来实现对全厂热力系 统的全方位控制。 所谓单轴，是指燃气轮机、蒸汽轮机和发电机同在一根轴上。 同时配置150t或250t吊车配合。 余热锅炉、汽轮机、电气装置、附属系统由DCS完成控制。 综合空气冷却技术（气膜、冲击、蛇形通道、带肋、绕流柱、尾缘喷射等）； 6、燃气输送管道要逐段进行超压试验，最后整体打压，以保证安全可靠。 燃气-蒸汽联合循环发电机组燃机 3、施工组织设计阶段，提前考虑对机本体和电磁阀安装调试比较有经验的施工、调试人员配备到燃机项目。 相对于大型火电厂锅炉，余热锅炉的安装过程较为简单，其主要工作即为大规模的模块吊装。 IGCC（Integrated Gasification Combined Cycle）整体煤气化联合循环发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动 力系统。
燃气-蒸汽联合循环简介
燃气-蒸汽联合循环简介摘要：本文主要介绍燃气-蒸汽联合循环机组的工艺流程，特点，主要燃机厂家的燃机和联合循环机组型号，燃机电厂的分类和布置方式，联合循环机组的主要设备，主要建构筑物，造价及成本情况等。
关键词：燃气-蒸汽联合循环机组工艺流程本文从联合循环机组的工艺流程、特点、分类和布置方式、主要设备、主要建构筑物、造价及成本情况等方面介绍燃气-蒸汽联合循环的发展现状。
一工艺流程天然气在燃气轮机中直接燃烧做功，使燃气轮机带动发电机发电，尾气做功后经排汽管道直接排至大气，此时称为简单循环发电；若利用燃气轮机产生的高温尾气，通过余热锅炉，产生高温高压蒸汽后推动蒸汽轮机，带动发电机发电，此时称为联合循环发电。
目前，燃气轮机的制造技术得到迅速发展，燃气轮机的可用率及可靠性越来越高，应用燃气-蒸汽联合循环发电技术已经完全成熟。
二联合循环机组的特点1.有利于环境保护燃气轮机利用天然气发电，相对其他燃料发电，其燃烧后不会产生二氧化硫，不会增加空气中二氧化硫的浓度；氮氧化物的排放仅为燃煤的19.2%，二氧化碳的排放量为燃煤的42.1%，可以起到改善生态环境，保护环境的目的。
2.发电热效率高随着燃气轮机发电技术的成熟，目前联合循环发电热效率已达到55%，能大大节约燃料资源。
3.电厂占地面积小燃气轮机体积较小，辅助系统少，因而其占地面积小，可节约宝贵的土地资源。
4.系统简单，运行维护方便燃气-蒸汽联合循环电厂自动化程度高，操作及控制简单，能节约大量人力资源，提高工作效率，降低劳动力成本。
另外，设备简单，故障率较低，运行维护方便，维护费用较低。
5.节约用水由于燃气轮机不需要冷却水，只是余热锅炉需要淡水，蒸汽轮机需要冷却水，其需水量大大降低，比较适合缺水地区发电。
6.工期短由于燃气轮机设备简单，且多为组装式，因而建设工期短，比传统燃煤（油）电厂可节省工期一年。
三燃机和联合循环机组型号目前国际范围内主要的燃机厂家有：美国GE，日本三菱，德国SIEMENS，法国ALSTOM等，目前大多的国外燃机厂家已经将制造技术分别转让给国内三大动力集团，关键部件在国内的合资厂生产：美国GE与哈尔滨电力集团，日本三菱与东方电力集团，德国SIEMENS与上海电气集团均以转让制造技术的方式进行合作。
(完整版)燃气蒸汽联合循环发电厂介绍
北京太阳宫燃气热电有限公司 发电部
第一章：燃气—蒸汽联合循环发电简介
第一节 天然气是绿色能源
天然气的主要成分是甲烷（CH4），其分子由一个碳原子（C） 与四个氢原子（H）组成。天然气无色、无味、无腐蚀性，天 然气燃烧生成水（H2O）与二氧化碳（CO2），不产生灰、渣、 二氧化硫等有害物质，天然气是世界公认的清洁能源。LNG就 是液化天然气，液化后的天然气体积是气体形态的六百份之一， 方便大量储存和远距离运输。采用 LNG为原料，采用“燃 气—蒸汽联合循环”技术来发电的电厂称为燃气—蒸汽联合循 环发电厂。采用天然气发电可大大减少对环境的污染，采用 “燃气—蒸汽联合循环”技术发电，发电效率高达57%，燃煤 电厂为40%左右，发同样的电能CO2排放量仅为燃煤电厂的 40%左右。
燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速 旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机 械，是一种旋转叶轮式热力发动机。 燃气轮机的基本原理与蒸汽轮机很相似，不同处在 于工质不是蒸汽而是燃料燃烧后的烟气。燃气轮机 属于内燃机，所以也叫内燃气轮机。
燃气轮机是利用气体作为工质在燃烧室里燃烧，将 燃料的化学能转变为气体的内能。在喷嘴里，气体 的内能转变为气体的动能，燃气高速喷出，冲击叶 轮转动
把燃气轮机剖去1/4，可以看到内部的结构。 燃气轮机由三大部分组成，左边部分是压气机，有进气口，内部一排排 叶片是压气机叶片；中间部分是燃烧器段，围绕一圈的是燃烧室；
燃气轮机与其他热机相结合的称为复合循 环装置。
4、影响效率的主要因素
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。
下面是一台燃气轮机模型，通过它来了解燃气轮机的工作过程。
6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程
6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程在当今的能源产业中，天然气-蒸汽联合循环机组已经成为了一种重要的发电方式。
其具有高效、清洁和灵活性强的特点，因此受到了越来越多发电厂的青睐。
而对于这种机组的集控运行规程，也是至关重要的。
在本文中，将介绍6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程的深度和广度，以及对其它领域的有价值的探讨，帮助读者更深入地理解该主题。
1. 介绍在第一节中，我们将先从6fa天然气-蒸汽联合循环机组的基本概念和工作原理开始介绍。
天然气-蒸汽联合循环机组是一种利用天然气燃烧产生的热能，经过燃气轮机转换成机械能，再通过余热锅炉产生的高温高压蒸汽推动汽轮机发电的系统。
其具有高效、灵活性好等特点，成为了现代发电行业的主要选择之一。
2. 集控运行规程的基本要求在第二节中，我们将从6fa天然气-蒸汽联合循环机组的集控运行规程的基本要求开始介绍。
集控运行规程是为了保证机组安全、稳定、高效运行而制定的一系列程序和规定。
其中包括了机组启动、停车、并网、超负荷运行等各种情况下的操作步骤和注意事项。
3. 6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程的管理在第三节中，我们将从集控运行规程的管理方面进行介绍。
良好的规程管理对于6fa天然气-蒸汽联合循环机组的运行是至关重要的。
这包括了规程的制定、修订、培训、执行等各个环节。
只有通过严格的管理，才能保证规程的实施和执行。
4. 6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程的不断优化在第四节中，我们将从规程的优化方面进行探讨。
随着技术的不断进步和经验的积累，集控运行规程也需要不断地进行优化。
这包括了根据实际运行情况对规程进行修订，引入新的技术手段和管理方法，以及不断完善规程的各个环节。
5. 个人观点和总结在最后一节中，我们将共享一些个人对6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程的看法和总结。
在个人观点中，可以结合自身经验和对这个主题的深刻理解，谈谈对规程的管理和优化等方面的看法。
天然气发电厂 燃气-蒸汽联合循环发电机组
公司气源管道
燃气电厂的分布--GE
燃气电厂的分布--三菱
燃气电厂的分布--西门子
燃气轮机主要辅助设备及系统
燃气轮机
压气机 燃烧器（室）、 透平 燃机进气系统 冷却和密封系统
燃机罩壳消防系统 燃料模块 燃机控制系统 润滑油、顶轴油系统 燃机液压油系统
V94．3A燃气轮机概况
燃气轮机不需要大量冷却水，单循环机 组只需火电厂2%~10%，联合循环机组 只需同容量火电厂的1/3左右。
联合循环机组的特点——自动程 度高，运行人员少
联合循环电厂采用先进的集散式控制系 统，控制人员可以大大减少，一般只有 同容量火电厂人员的20%~25%。
燃机和联合循环机组型号
主要燃机厂家
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%。
PG9371FB
284MW 426MW
三菱/东方 M701F3
270.3MW 406MW
M701F4
312MW 455MW
西门子/上海 SGT5-4000F（2）271MW 406MW
SGT5-4000F（4）287MW 430MW
燃机和联合循环机组型号
常规燃机（第二代）
单循环出力为150MW等级、燃烧温度低于1205℃， 也即“E”级及以下燃机
西门子公司SGT--8000H 燃气轮机
2007 年冬季第一次点火， 并准备于 2008 年开始进行简单循环运行鉴定。它 是完全用空气冷却的机组， 也是世界上 最大的完全空气冷却的燃气轮机。
燃气蒸汽联合循环发电厂介绍(4.4)讲述
2、燃气轮机的工作过程 压气机(即压缩机)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，随即流入燃气透平中膨胀 作功，推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转 加热后的高温燃气的作功能力显著提高，因而燃 气透平在带动压气机的同时，尚有余功作为燃气 轮机的输出机械功。 燃气轮机由静止起动时，需用启动设备，待加速 到能独立运行后，起动机才脱开。
我国燃气轮机及联合循环发电业的发展
我国燃气轮机制造业始于20世纪50年代末期（引进机 组）；60年代，我国燃气轮机发电站的建设及其设备的制 造生产已初具规模。70年代自行设计了3MW、6MW发电 用燃气轮机 80年代后期，南京汽轮电机厂与美国GE公司合作生产 36MW的MS6001B燃气轮机，但处于国外80年代水平， 且产量远不能满足国内市场需要 近50年来，我国在燃气轮机的研究、设计、制造方面取得 了较大成绩，积累了许多经验，不过与国外先进水平的差 距明显，至今不具备设计制造大型高性能燃机轮机的能力 截至2013年初，全国燃气发电企业共有150余家，燃气 发电机组600多台（套），总装机容量4027.8万千瓦， 约占全国发电机组总装机容量的3.52%。
第二章：燃气—蒸汽联合循环发电系统的流程
下图是燃气—蒸汽联合循环发电系统设备与生产流程图，显示了天然气发电的主要流程
在经过加热后的天然气进入燃气轮机的燃烧室，与压气机压入 的高压空气混合燃烧，产生高温高压气流推动燃气轮机旋转做 功。 从燃气轮机排出的气体温度高达摄氏600度，仍然具备很高的 能量，把这些高温气体送到锅炉，把水加热成蒸汽去推动蒸汽 轮机，带动发电机发电。
3、燃气轮机工作过程的分类 燃气轮机的工作过程是最简单的，称为简 单循环；此外，还有回热循环和复杂循环。 燃气轮机的工质来自大气，最后又排至大 气，是开式循环；此外，还有工质被封闭 循环使用的闭式循环。例如：燃气—蒸汽 混合循环电厂。 燃气轮机与其他热机相结合的称为复合循 环装置。
燃气 蒸汽联合循环机组
国内发展国内ຫໍສະໝຸດ 展在60年代初，我国就开始引进燃气轮机发电机组。先后测绘仿制或自行设计制造过多种机型，机组功率等级 都在几千kW以内，燃气初温，一般为600-700℃，热效率仅为16%-25%。虽然这些机组由于使用上或技术上的问题 没有长期运行下去,也没有形成批量生产，但取得了一些研究和制造经验，培养了我国早期燃气轮机设计、制造人 才。上海汽轮机厂仿制成功了6.2MW燃气轮机列车发电站南京汽轮电机厂自行设计制造了1.5MW带回热的燃气轮机 并在四川五通桥电厂试运行；哈尔滨汽轮机厂自行设计制造的2237kW船用燃气轮机又改成发电机组在天津并运行。 这是我国燃气轮机发展的第一时期。
从1987年开始美国发电用燃气轮机的年生产总功率数已超过了发电用汽轮机，按美国电力发展规划,在90年 代计划新增1亿kW发电设备中，燃气轮机及其联合循环发电装置将占45%。韩国规划在今后15年内燃气轮机及其联 合循环发电装置将占新增机组容量的1/4以上。据分析，2000年以后，在新增的发电设备总装机容量中，燃气-蒸 汽联合循环发电装置将超过常规火电站，占电力发展的主导地位。
70年代后期到80年代初期，基于国外燃气轮机发电技术已有较大发展，同时国内石油和天然气的开发也有进 展，我国燃气轮机发展进人第二时期。当时水电部先后从英国JB公司、日本日立公司和法国阿尔斯通公司引进了 10套MS5op系列，单台功率为21.7-23MW燃气轮机发电机组，又从加拿大奥伦达公司引进2套OT-2100，单台功率 为9MW的燃气轮机列车电站，从而使我国燃气轮机发电装机容量达到300MW左右。这些机组大部分都经长期运行， 有些机组几经搬迁还在运行。
技术原则
技术原则
自70年代以来，我国燃气轮机发电有了逐步的发展，但仅局限于燃机单机容量较小的机组，且大多由国外购 买成套设备，因此，相对燃煤机组而言，设计院的工作较少，以前也没有形成这方面的设计规定。但随着近年来 我国燃气-蒸汽联合循环机组有了越来越多的应用，且联合循环机组容量将越来越大，我国已投入运行的燃机单机 容量最大为100MW级，现已有几个燃机单机容量200MW级的大容量燃气-蒸汽联合循环机组正在可行性研究阶段。 在设计上越来越需要有统一的设计和建设标准，为此国家电力公司电力规划设计总院在2000年版的《火电厂设计 技术规程》修订中增加了燃气-蒸汽联合循环发电技术的主要设计原则的有关内容同时组织华东电力设计院和西南 电力设计院主编《燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定》，以指导今后此类工程设计。
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。
燃气蒸汽联合循环发电机组应用研究
燃气蒸汽联合循环发电机组应用研究【摘要】近年来燃气发电特别是燃气蒸汽联合循环发电机组项目发展迅速，从机组热力学特性、配置选型、性能比较等方面进行了分析，并对其未来应用前景进行了展望。
【关键词】燃气蒸汽联合循环；发电机组；应用；研究近年来随着国内天然气消费的快速增长，特别是随着西气东输、川气东送、大鹏LNG、莆田LNG等天然气储运基础设施项目的建成投产，促使广东、福建、浙江、上海等省市一批燃气发电项目陆续建成投产，在满足电力需求增长的同时，创造了较好的经济效益和社会效益。
燃气蒸汽联合循环发电由于具备高效、低耗、环保等优势，其推广应用进程在逐步加快。
1.机组热力学特性燃气蒸汽联合循环发电机组主要由三部分构成，即燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机。
其中燃气轮机作为联合循环的核心部件，其性能直接影响联合循环热效率。
余热锅炉和蒸汽轮机所组成的蒸汽系统，其参数也主要取决于燃气轮机的排气参数。
从热力学基本定律可知，联合循环的热效率主要取决于循环的吸热平均温度和放热平均温度。
提高吸热平均温度或降低放热平均温度，均可提高机组联合循环热效率。
燃气蒸汽联合循环将具有较高吸热平均温度的燃气轮机与具有较低放热平均温度的蒸汽轮机结合起来，使燃气轮机的排气废热成为蒸汽轮机循环的加热热源，使整个联合循环热能利用率较单独的燃气轮机循环或蒸汽轮机循环得到明显提升。
2.机组配置选型一般为了充分利用天然气资源，并尽量降低供热供电价格，应尽可能选用高效率的燃气蒸汽联合循环机组。
联合循环机组的轴系配置有两种形式：一是单轴配置，即燃气轮机和蒸汽轮机同轴驱动发电机运行；二是多轴配置，即燃气轮机和蒸汽轮机分别拖动发电机运行。
单轴配置适宜带基本负荷，多轴配置则适宜热电联供，蒸汽轮机的变负荷运行不影响燃气轮机。
系统应用中常见的多轴配置有“一拖一”、“二拖一”两种方案。
“一拖一”配置1台燃气轮机、1台余热锅炉和1台蒸汽轮机。
“二拖一”配置2台燃气轮机、2 台余热锅炉和1台蒸汽轮机。
燃气蒸汽联合循环发电技术工作原理
燃气蒸汽联合循环发电技术工作原理《燃气蒸汽联合循环发电技术工作原理》最近在研究燃气蒸汽联合循环发电技术，发现了一些有趣的原理，今天就来和大家好好聊聊。
咱们先从生活中的一个现象说起，就好比做一顿丰盛的饭需要不同的厨具配合一样。
燃气蒸汽联合循环发电也是一种配合得相当巧妙的组合式发电过程。
这个技术主要由燃气轮机循环和蒸汽轮机循环两部分组成。
先说说燃气轮机循环这部分。
我们可以把燃气轮机想象成一个超级大风箱，不过它吹出来的不是普通的风，而是高温高压的燃气。
燃烧天然气或者其他可燃气体后，产生的高温高压气体推动燃气轮机的叶片转动，这个过程就像是大风箱快速吹气，使风扇叶片转动起来。
这时候燃气轮机带动发电机发电，不过这时候燃气轮机排出的气体还有不少热量呢，可不能就这么浪费了，这就要说到蒸汽轮机循环了。
燃气轮机排出的高温气体被用来加热水，使水变成蒸汽，就像我们烧水的时候，火让水烧开变成水蒸气。
这些蒸汽就会进入到蒸汽轮机里面，推动蒸汽轮机的叶片转动，再带动一个发电机发电。
这就相当于第一波燃气做功后的余热又被利用起来进行第二波的发电，是不是很巧妙呢？打个比方吧，这就像是接力赛跑。
燃气轮机先跑一程，把自己的能量利用起来发电，然后把剩余的热能交接给蒸汽轮机，蒸汽轮机接着跑这一程，再次发电。
老实说，我一开始也不明白为什么非要这样结合呢？单纯的燃气轮机发电或者蒸汽轮机发电难道不可以吗？后来深入学习才知道，这样联合循环的好处巨大。
在实际应用中，现代的菱重燃机的联合循环发电厂就是很好的例子。
它的发电效率相比于传统的发电方式提高了很多，既节能又环保。
这里有个注意事项哦，整个系统要保证燃气的稳定供应和燃烧的充分性，就像我们开车要保证油充分燃烧一样，这样才能让效率最大化。
从理论上来说，这种联合循环是基于热力学第一定律和第二定律的。
热力学第一定律告诉我们能量是守恒的，所以尽可能地把每个环节的能量都利用起来就变得很有意义。
而热力学第二定律为这种能量的阶梯利用提供了方向指引，也就是从高温热源到低温热源的能量传递思路。
燃气—蒸汽联合循环发电
燃气—蒸汽联合循环发电简介天然气是绿色能源天然气的主要成分是甲烷（CH4），其分子由一个碳原子（C）与四个氢原子（H）组成。
天然气无色、无味、无腐蚀性，天然气燃烧生成水（H2O）与二氧化碳（CO2），不产生灰、渣、二氧化硫等有害物质，天然气是世界公认的清洁能源。
LNG就是液化天然气，液化后的天然气体积是气体形态的六百份之一，方便大量储存和远距离运输。
采用 LNG为原料，采用“燃气—蒸汽联合循环”技术来发电的电厂称为燃气—蒸汽联合循环发电厂。
采用天然气发电可大大减少对环境的污染，采用“燃气—蒸汽联合循环”技术发电，发电效率高达57%，燃煤电厂为40%左右，发同样的电能CO2排放量仅为燃煤电厂的40%左右。
燃气—蒸汽联合循环发电系统的流程这是燃气—蒸汽联合循环发电系统设备与生产流程图，显示了天然气发电的主要流程。
经过加热后的天然气进入燃气轮机的燃烧室，与压气机压入的高压空气混合燃烧，产生高温高压气流推动燃气轮机旋转做功。
从燃气轮机排出的高温气体高达摄氏600度，进入余热锅炉把水加热成高温高压蒸汽。
高温高压蒸汽推动蒸汽轮机旋转做功，将内能转换成机械能。
燃气轮机、蒸汽轮机、发电机的转轴相互连接，同轴旋转，实现燃气轮机、蒸汽轮机同时推动发电机旋转发电,这样的组合称为单轴系统。
燃气轮机概述燃气轮机的原理与中国的走马灯相同，据传走马灯在唐宋时期甚是流行。
走马灯的上方有一个叶轮，就像风车一样，当灯点燃时，灯内空气被加热，热气流上升推动灯上面的叶轮旋转，带动下面的小马一同旋转。
燃气轮机是靠燃烧产生的高温高压气体推动燃气叶轮旋转。
下面是一台燃气轮机模型，通过它来了解燃气轮机的工作原理。
模型的前端是空气进入口；环绕燃气轮机安装的是燃烧室；在燃烧室端面有天燃气的入口；燃气轮机的后面是燃烧后的高温气体排出口。
把燃气轮机剖去1/4，可以看到内部的结构。
燃气轮机由三大部分组成，左边部分是压气机，有进气口，内部一排排叶片是压气机叶片；中间部分是燃烧器段，围绕一圈的是燃烧室；右边部分是燃机透平，其中有透平叶片，右侧是燃气排出口。
燃气-蒸汽联合循环发电机组知识
燃气-蒸汽联合循环发电机组具有高效率、低污染、低噪音等优点，是现代电力 工业的重要发展方向。
工作原理
燃气轮机工作
燃料在燃气轮机中燃烧，产生 高温高压气体，推动涡轮旋转
，从而带动发电机发电。
余热回收
燃气轮机排出的高温气体进入 余热锅炉，加热锅炉中的水， 产生高温高压蒸汽。
蒸汽轮机工作
高温高压蒸汽进入蒸汽轮机， 推动涡轮旋转，从而带动发电 机发电。
04
燃气-蒸汽联合循环发电 机组效率与优化
效率分析
01
燃气-蒸汽联合循环发电机组效率
该发电机组通过燃气轮机和蒸汽轮机联合工作，实现高效发电。其效率
受多种因素影响，如燃气轮机入口温度、蒸汽轮机入口压力等。
02
效率损失原因
燃气-蒸汽联合循环发电机组效率损失的原因主要包括热力学循环损失、
机械损失和热力系统损失等。
燃气-蒸汽联合循环发 电机组知识
目 录
• 燃气-蒸汽联合循环发电机组概述 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组组成 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组运行 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组效率与优化 • 燃气-蒸汽联合循环发电机组应用与案例
01
燃气-蒸汽联合循环发电 机组概述
定义与特点
定义
燃气-蒸汽联合循环发电机组是一种高效、环保的发电方式，它结合了燃气轮 机、余热锅炉、蒸汽轮机等设备，通过联合循环的方式，将热能转化为电能。
联合循环
燃气轮机和蒸汽轮机通过中间 的余热回收设备连接，形成联 合循环，提高了能源利用率和
发电效率。
历史与发展
要点一
起源
燃气-蒸汽联合循环发电机组技术起 源于20世纪50年代，经过多年的研究 和发展，逐渐成为一种成熟的发电技 术。
GE燃气-蒸汽联合循环发电机组简介
MS9001FA机组的纵剖面图
1 1 负载联轴器接出处 2 轴向/径向进气机匣 3 轴颈轴承 4 压气机叶片 5 压气机 6 压气机转子 7 拉杆结构 8 燃料喷嘴 9 燃烧室火焰管 10 逆流式燃烧室 11 燃烧室过渡段 12 透平喷嘴组件 13 第一级静叶环 14 透平动叶片 15 排气扩压器 16 排气热电偶 17 水平中分面 18 燃烧室的安装面 19 前支撑 20 进气口定位（未示出）
预混通道PM1
吊装中的燃料喷嘴
就位后的燃料喷嘴
安装在外缸内的顶盖
DLN2.0＋燃烧室的火焰筒
冷却孔
扰流片
冷却孔
联焰管开口 气流方向 下支撑
弹性片（呼拉裙）
过渡段段 冲击冷却衬套 后牛腿托架
外密封
内密封
安装在机组上的过渡段
后牛腿托架
燃烧室导流衬套
安装法兰 (与后缸嵌接)
2.降低余热锅炉排烟温度，完善蒸汽循环，采用多压级余热锅炉和汽轮机中间再 热等措施，
3.优化热力系统。综合考虑能量转换中功和热梯度利用，不同品位和形式能的 合理安排和各系统组成优化匹配。总体合理利用各能级，以获的最好的总效果。如 发展联合循环，功热并供，三联供，注蒸汽双工质循环等先进技术。
单轴和多轴的联合循环电站
压气机转子是一个由16个叶轮、2个端轴和叶轮组件、贯穿螺栓和转子动叶组成的 组件。前端轴装有零级动叶片，后端轴装有第17级动叶片，16个叶轮各自装有从第1至 第16级动叶片。
每个叶轮和前、后端轴的叶轮部分都有斜向拉槽，动叶片插入这些槽中，在槽的每 个端面将叶片冲铆在轮缘上。为了控制同心度，各叶轮或端轴之间用止口配合定位， 并用贯穿螺栓固定。依靠拉紧螺栓在叶轮端面间形成的摩擦力来传递扭矩。
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联合循环机组的特点——效率高
350MW级联合循环机组效率可达到58%， 比常规机组高出15-18%，折合标煤 212g/kwh，比常规1000MW发电煤耗 （290~300g/kwh左右）低很多。
联合循环机组的特点——排放少
最低的环境污染排放。天然气发电，二 氧化碳排放量约为燃煤电厂的42%，氮 氧化物排放量则不到燃煤电厂的20%， 二氧化硫排放几乎为零。可明显减轻日 益严重的环保压力。
GE
1 427
西门子 SGT8000H
2008
340. 000
39. 5
1 427
＜25
三菱
M701G
2005
334. 000
39.5
1 500
25
GE 公司MS9001H 燃气轮机
第1 台MS9001H 燃气轮机与1 台汽轮机 组成的S109H 联合循环电站额定功率为 480 MW,热效率60% ，NOx 排放浓度25 ppm ，于2003 年9月正式投入商业运行。 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。
燃机和联合循环机组型号
常规燃机（第二代）
单循环出力为150MW等级、燃烧温度低于1205℃， 也即“E”级及以下燃机
单循环出力为250MW等级、燃烧温度约1315℃， 也即“F”级燃机 单循环出力为300MW等级、燃烧温度约1425℃， 也即“G”或“H”级燃机
先进的燃机（第二代）
最新型燃机（第三代）
联合循环电厂采用先进的集散式控制系 统，控制人员可以大大减少，一般只有 同容量火电厂人员的20%~25%。
燃机和联合循环机组型号
主要燃机厂家
美国GE/哈尔滨电气 日本三菱/东方电气 德国SIEMENS/上海电气 法国ALSTOM（无转让）
通过以市场换技术，国外燃机厂家已经将制造 技术分别转让给国内三大动力集团 关键部件在国内的合资厂生产
燃气-蒸汽联合循环介绍
V94.3A技术特点
主要内容 联合循环机组的特点 燃气轮机型号 燃气电厂的分类和分布 西门子燃气轮机的技术特点
燃气蒸汽联合循环生产流程
空 气
燃气轮机
余热锅炉
燃机发电机 蒸汽轮机
燃 料 蒸 汽 给 水
汽机发电机
凝汽器
联合循环机组的特点
效率高 排放少 出力受环境温度影响大 可靠性高 占地少 耗水量少 自动化程度高，运行人员少
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
联合循环机组的特点——可靠性 高
燃气发电实现： 自动、保护投入率100% 启停速度快 系统相对简单、辅机相对较少，整机可 靠性高 可真正实现AGC控制
联合循环机组的特点——出力 和环境温度关系
联合循环机组的特点——出力和 环境温度关系
环境温度升高时，空气密度减小，燃气 轮机的吸气容积流量基本恒定，所以， 环境温度升高，必然导致燃气轮机质量 流量减小，出力下降。 燃气轮机中压气机的耗功是随环境温度 的升高而增大的，而透平的膨胀功并不 随环境温度升高而增大，所以，环境温 度升高时，燃气轮机的效率必然下降。
联合循环机组的特点——占地少
与同容量火电厂相比，联合循环电厂占 地面积只有火电厂的30-40%，建筑面积 也只有火电厂的20%。
联合循环机组的特点——耗水量少
燃气轮机不需要大量冷却水，单循环机 组只需火电厂2%~10%，联合循环机组 只需同容量火电厂的1/3左右。
联合循环机组的特点——自动程 度高，运行人员少
燃机和联合循环机组型号
燃机种类
重型：工业用、大型，一般出力在4万kW 以上。 轻型：航空改型、小型，一般出力在4万 kW以下。
频率：50HZ、60HZ
燃机和联合循环机组型号
美国GE
燃机型号：
LM6000（轻型）、PG9171FA（重型） PG6541B——6B PG6101FA——6FA PG7111EA——7E（60HZ） PG9171E——9E PG9351FA——9FA，9FB 9H
V94.3A燃机结构
V94.3A燃机结构
天然气管道 排气管道 冷却空气管道
V94．3A燃气轮机主要设计特点
V94．3A燃气轮机
V94．3A燃气轮机--质量流量
V94．3A燃气轮机主要设计特点
与发电机连接方式： 采用冷端驱动 通过3S离合器与蒸汽轮机连接
HRSG
GT
G
GE 公司MS9001H 燃气轮机
4 级轴流透平气缸采用蒸汽冷却， 前2 级采用闭式循环蒸汽冷却， 第3 级为空 气冷却， 第4 级无冷却。闭式蒸汽冷却 替代了叶片燃气通道侧的气膜冷却， 加 大了叶片壁中的温度梯度。这种冷却方 法使叶片材料中产生更高的热应力， 所 以第1 级透平叶片使用单晶超级合金材 料， 并涂以陶瓷隔热涂层。
2套9FA组成的联合循环 ，每套1台燃机 一般1套9F组成的联合循环机组出力约 400MW左右。
2×S109FA
燃机和联合循环机组型号
德国SIEMENS/上海电气
燃机型号
SGT5-2000E、SGT5-4000F SGT表示Siemens Gas Turbine 2000E、4000F相当于GE的9E、9F系列
西门子公司SGT--8000H 燃气轮机
2007 年冬季第一次点火， 并准备于 2008 年开始进行简单循环运行鉴定。它 是完全用空气冷却的机组， 也是世界上 最大的完全空气冷却的燃气轮机。 13 级轴流式压气机， 压比19， 进口导 叶和前3 级静叶可调，确保机组部分负 荷运行时具有高的效率，易于启动。
公司气源管道
燃气电厂的分布--GE
燃气电厂的分布--三菱
燃气电厂的分布--西门子
燃气轮机主要辅助设备及系统
燃气轮机
压气机 燃烧器（室）、 透平 燃机进气系统 冷却和密封系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
燃机罩壳消防系统 燃料模块 燃机控制系统 润滑油、顶轴油系统 燃机液压油系统
V94．3A燃气轮机概况
SSS离合器
A：爪 B：离合器齿 C：滑动部件 D：花键 E：输入轴 F：输出环 G：棘轮齿
SSS离合器---工作原理
当输入轴E转动起来，滑块C会随着它转动直到 一个棘轮齿G会接触到输出离合器环（F）上面 的爪（A）的一端来阻止滑块的转动超过输出 离合器环。
SSS离合器---工作原理
联合循环机组型号（GE）
S109FA
S：STAG-STeam And Gas字首 1—燃气轮机的台数 0—没有意义 9—燃气轮机系列号 FA—燃气轮机型号
燃机和联合循环机组型号
S209E
2台9E燃机组成的联合循环 一般1套9E组成的联合循环机组出力约 180MW左右。
ST
SIMENS V94.3A
西门子单轴方案
西门子采用SSS离合器的单轴 方案--优点:
当汽轮机发生故障或检修时，燃气轮机 可以作单循环运行， 增加了运行灵活性。 启动快,启动机耗功少；不需要大容量的 辅助锅在启动时为汽机提供冷却蒸气。 冷凝器在运转层，减少土建工期与费用。
V94.3A--轴系布置示意图
联合循环机组型号
SCC5-4000F CC表示联合循环 表示1套9F系列燃机组成的联合循环机组
燃机和联合循环机组型号
燃机和联合循环机组型号
日本三菱（MHI）/东方
燃机型号
D、F、G、H M501D、M701F、M701H 2×M701F 2台燃机
联合循环机组
9F系列燃机及联合循环出力
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。 转子由前后轴头、一个中空段以及19组 轮盘以及起联接作用的中心螺栓组成。 空心轴和轮盘用一个中心拉杆拉紧在一 起。轮盘与轮盘之间通过端面齿对中， 在机组正常工作时通过端面齿来传递扭 矩.
三菱重工--G 系列燃气轮机
701G2 型压气机分别为14 级，压比21,空 气流量738 kg/ s，保持原来25x10- 6的 NOx 排放水平。 4级透平，第1 级和第2 级动叶采用定向凝 固浇铸法制造。透平采用空气冷却。
燃气电厂的分类
简单循环
只有燃机和旁路烟囱 包括燃气轮机、蒸汽轮机、余热锅炉、 发电机等
生产厂家 GE/哈尔滨 燃机型号 PG9351FA PG9371FB 三菱/东方 M701F3 M701F4 ISO工况燃 联合循环机 机出力 组出力 255.6MW 395MW 284MW 270.3MW 312MW 426MW 406MW 455MW 406MW 430MW