燃气轮机及燃气蒸汽联合循环概述汇总资料
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。
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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
燃气蒸汽联合循环发电技术应用及运行控制_概述说明
燃气蒸汽联合循环发电技术应用及运行控制概述说明1. 引言1.1 概述随着全球能源需求的增加和环境问题的日益突出，燃气蒸汽联合循环发电技术作为一种高效、清洁的能源转换方式逐渐受到广泛关注。
该技术将燃气轮机与蒸汽循环系统有效地结合起来，通过充分利用废热产生额外的电能，并将二氧化碳等排放物减少到最低限度。
1.2 文章结构本文主要对燃气蒸汽联合循环发电技术进行综述和分析，并重点从概述、应用案例和运行控制三个方面进行详细阐述。
首先，我们将介绍该技术的基本原理、组成部分和工作过程，以便读者对其有一个全面的了解。
然后，我们将通过具体案例进行分析，以展示燃气蒸汽联合循环发电技术在实际应用中的效果和优势。
最后，我们将重点讨论该技术在运行控制方面的要点，包括控制参数与性能优化、安全运行控制策略以及故障诊断与维护管理等方面。
1.3 目的本文的目的是全面介绍燃气蒸汽联合循环发电技术，并深入探讨其在实际应用中的效果和运行控制要点。
通过对该技术的详细介绍和案例分析，我们旨在提供给读者一个清晰而全面的了解，并为相关领域的工程师、研究人员和决策者提供参考，促进该技术在能源转换领域的广泛应用与推广。
此外，我们还将展望未来燃气蒸汽联合循环发电技术的发展方向，以期为后续研究和创新提供启示。
2. 燃气蒸汽联合循环发电技术概述2.1 基本原理燃气蒸汽联合循环发电技术是一种高效能的发电方式，它结合了燃气轮机和蒸汽轮机的优点。
基本原理是通过燃料在燃气轮机中进行燃烧，产生高温高压的燃气。
然后，这些高温高压的燃气会被传递到蒸汽锅炉中，在锅炉内部与水接触产生蒸汽。
最后，该蒸汽经过管道输送至蒸汽轮机中驱动发电机转动，将化学能转化为电能。
2.2 组成部分燃气蒸汽联合循环发电系统主要由以下几个组成部分构成：- 燃气轮机：负责将燃料的化学能转换为动力能。
- 蒸汽锅炉：通过与高温高压的燃气进行换热，将水加热为蒸汽。
- 蒸汽轮机：将输入的蒸汽能量转化为旋转力，驱动发电机产生电能。
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。
燃气蒸汽联合循环
探索燃气蒸汽联合循环与核能、太阳能、风能等可再生能源的集成 应用，实现多能源互补和优化利用。
政策支持
制定鼓励技术创新和应用的政策
政府可以通过提供税收优惠、资金支持等方式，鼓励企业加大在燃气蒸汽联合循环技术研 发和应用方面的投入。
建立标准化和认证体系
制定相关标准和认证体系，规范燃气蒸汽联合循环的设计、制造和运行，确保技术的安全 性和可靠性。
以便再次利用。
凝汽器的性能和效率直接影响到 整个联合循环系统的效率和经济
性。
凝汽器的设计和制造需要充分考 虑换热效率和可靠性，同时还要
考虑对环境的影响。
除氧器
除氧器是燃气蒸汽联合循环中的重要设备之一，其主要功能是除去凝结 水中溶解的氧气等气体，以防止对系统产生腐蚀和结垢等问题。
除氧器的性能和效率直接影响到整个联合循环系统的稳定性和可靠性。
技术复杂
总结词
燃气蒸汽联合循环的技术较为复杂，需要专 业人员来进行操作和维护。
详细描述
燃气蒸汽联合循环结合了燃气轮机和蒸汽轮 机的技术特点，因此其操作和维护过程相对 较为复杂。为了确保联合循环电厂的稳定运 行，需要专业的技术人员来进行操作和维护 。此外，由于这种循环方式涉及到高温、高 压和高转速等极端条件，因此其技术和设备
污染小
总结词
燃气蒸汽联合循环的排放较低，对环境的影响较小。
详细描述
由于燃气蒸汽联合循环使用的是清洁的天然气作为燃料，因此其排放的污染物较 少，如硫氧化物、氮氧化物和颗粒物等。此外，这种循环方式还采用了先进的排 放控制技术，进一步降低了对环境的影响。
启动快
总结词
燃气蒸汽联合循环的启动速度较快，能够快速达到满负荷运 行状态。
燃气-蒸汽联合循环机组详介
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。
单轴布置系统流程示意图 二
多台机组可并排布置，安装在同一个厂房内，下 图是三个机组的电厂布置图
下图是一副详细的单轴系统设备结构图 。
单轴联合循环机组的轴承和离合器布置
燃气轮机
发电机
励磁
离合器 汽轮机
轴颈轴承 轴颈推力联合轴承
轴颈轴承
优化后的热膨胀（大约值）
20 mm
0
(0.8 in)
单轴联合循环电厂
汽水流程
• 低压部分由凝结水加热器、低压汽包、低压蒸 发器、低压过热器组成。通过凝结水加热器出 来的水进入低压汽包，在低压蒸发器内加热成 饱和蒸汽上升到低压汽包。从低压汽包输出的 饱和蒸汽通过低压过热器加热，进入低压缸， 用来驱动低压蒸汽轮机旋转做功。
中压部分由中压省煤器、中压汽包、中压 蒸发器、中压过热器、再热器组成。通过 凝结水加热器出来的水由中压给水泵注入 中压省煤器继续加热，然后进入中压汽包 ，在中压蒸发器内加热成饱和蒸汽上升到 中压汽包。从中压汽包输出的饱和蒸汽通 过中压过热器加热，然后再与高压汽轮机 排出来的蒸汽混合，一同经过再热器加热 ，产生中压再热蒸汽，用来驱动中压蒸汽 轮机旋转做功。
4、设备配置和布局简单。
燃气-蒸汽联合循环特点
5、占地少 6、耗水量少 7、建设周期短 8、负荷受环境温度的影响
燃气-蒸汽联合循环机组 详介
燃气—蒸汽联合循环发电系统的流程
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。
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306
341 332 360 446 348 348
KA13E2-3 KA26-1 GUD94.2 GUD94.3A MPCP1
Siemens
三菱
MPCP2
MPCP1
799.6
489.3
57.3
58.7
M701F×2
M701G×1
295
396
4、燃气蒸汽联合循环优势
1、供电效率远高于燃煤的蒸汽轮机电站 2、国外交钥匙工程投资500—600美元/kW 3、建设周期短 4、用地、用水比较少 5、运行高度自动化，每天都能启停 6、可用率高达85%—95% 7、便于快速无外电源启动 8、采用天然气或液体燃料，环保性能好
对项目经理的基本要求
3、熟悉分布式能源电厂设备、外围设备及相关企 业的情况： 电厂主要设备：燃气轮机（内燃机）、余热 锅炉、汽轮机及发电机、变压器及电器设备、压 缩机（泵）、水处理设备等 外围设备：电机及热网泵、热交换设备、制 冷设备等 外围企业的情况：主要设备和负荷性质、上 网变电站
对项目经理的基本要求
4、参与设备招、投标规定，并参与各类招标 5、设计审查、图纸会审，EPC商务谈判及技术协 议谈判。 6、施工阶段 （1）组织（协调）项目施工、调试 （2）对质量、进度、投资和安全进行有效控制 （3）了解各专业的基本规范要求，及时解决出 现的各类问题 （4）验收组织
对项目经理的基本要求
7、协调施工与生产准备的关系 8、熟悉国家相关的法律法规、技术规范
பைடு நூலகம்
S109FA
S209FA
KA13E2-2
Alstom
786.9
480.0 720.0 392.5 239.2 392.2 397.7
57.1
52.9 52.9 56.3 52.2 57.4 57.0
MS9001FA×2
GT13E2×2 GT13E2×3 GT26×1 V94.2×1 V94.3A×1 M701F×1
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
6、燃气轮机及联合循环的现实条件
1、近期或稍长时间内能提供多少天然气 资源供发电工业用 2、如何确定天然气价格，使其发电成本 能够与廉价的、污染严重的煤电竞争？ 3、从长远观点看，能否提供自制的、优 质而廉价的燃气轮机及其联合循环的硬件和消 耗性热备件？
天然气资源问题
1、天然气资源 2、国家政策
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
5、IGCC介绍
燃气—蒸汽联合循环受制于天然气或液体燃料。
IGCC——整体煤气化燃气—蒸汽联合循环
把煤在高压、高强度、高效率的气化炉中气化成中热值（低热值） 煤气，进而通过洗涤和脱硫处理，把煤气中的微尘、硫化物、碱金属 等杂质清除干净，最后把洁净的人造煤气输送到燃气—蒸汽联合循环 中去燃烧做工。
1、供电效率比天然气低，预计热效率50%—52% 2、厂用电大
GE发电 Alstom
PG9231(EC) PG9351(FA) GT13E2 GT26 V64.3A V84.3A V94.3A M701F M701G LM6000-PD Trent60 FT8
169.1 255.6 165.1 263.0 67.4 180.0 265.9 270.3 334.0 41.20 51.50 25.49
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
一、概述
1、燃气轮机发展 20世纪50年代进入发电领域 1960年左右，提出点网中配备一定容量的 燃气轮机 1980年后携带基本负荷和中间负荷
2、典型燃气轮机发电机组性能参数
公司 机组型号 ISO功率 压比 燃气初温 供电效率 单位售价
14.0 17.0 14.6 32.0 15.8 16.6 17.0 17.0 21.0 29.4 33.0 19.3 1121 1288 1260 1167 1310 1310 1310 1349 1427 1160
35.20 37.00 35.69 37.00 34.93 38.00 38.60 38.21 39.54 40.67 41.92 38.56
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
天然气价格问题
1、设备折旧成本 发电成本： 2、机组运行维护成本 3、燃料成本
天然气价格对于燃气轮机及其联合循环的 发电成本有决定性的影响
国外几种类型发电站发电成本比较
燃油机组 电站规模台数*功率，MW） 建设工期（工程开始到投产，a） 比投资费用 (美元/kW) 负荷因数 (%) 供电效率 (η) 燃料价格 (美元/kJ) 2×550 4 860 85 36.27 2.138~3.792 53.1~76.5 20.5 2.5 30.1~53.7 天然气机组 2×550 4 510 90 45.46* 2.370 45 11.3 4.2 29.5 LNG机组 2×550 4 510 90 45.46** 5.214*** 80.3 11.3 4.2 64.8 燃煤带FGD 2×550 4 1400 70 34.79 1.232~1.866 56.6~65.5 30.7 9.3 16.6~25.5 4 1160 70 35.89 1.232~1.896 48.4~52.2 25.8 6.4 16.2~20 燃煤不带FGD