《燃气轮机与联合循环》第一章 联合循环概论
合集下载
燃气轮机蒸汽轮机联合循环
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。
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
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电厂汽水系统汽水电厂基本流程系统
燃气轮机与联合循环
song
1
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。
song
18
❖ （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。
song
17
❖ （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
song
20
压气机防喘
1.中间放气
song
21
2.旋转导叶
song
22
song
23
3.压气机分轴
song
24
❖ 燃烧室
❖ 1.作用
燃气轮机与联合循环
song
1
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。
song
18
❖ （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。
song
17
❖ （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
song
20
压气机防喘
1.中间放气
song
21
2.旋转导叶
song
22
song
23
3.压气机分轴
song
24
❖ 燃烧室
❖ 1.作用
燃气轮机与联合循环
燃气轮机与联合循环
song
1
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
song
2
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
song
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
song
28
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。
song
29
❖ (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。
song
11
song
12
3.压气机的增压原理。
song
13
song
14
song
15
4. 轴流式压气机的特性线
song
1
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
song
2
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
song
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
song
28
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。
song
29
❖ (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。
song
11
song
12
3.压气机的增压原理。
song
13
song
14
song
15
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
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
余热锅炉型联合循环电厂(单轴）
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
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
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
余热锅炉型联合循环电厂(多轴）
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
（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）
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
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
浙江镇海电厂正在建两套300MW烧重油的联合循环装置
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
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
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
能源与动力学院
第一章 联合循环概论
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
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
余热锅炉型联合循环电厂(多轴）
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
（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）
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
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
浙江镇海电厂正在建两套300MW烧重油的联合循环装置
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
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
核能与可再生能源的结合
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。
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。
燃气轮机及其联合循环发电技术介绍
燃机命名规则
• 西门子燃气轮机主要有3种系列:V64 、V84 、V94。 • 1) V 表示燃气轮机; • 2) V 后的第一个数字表示转速,其中:6 表示后带齿轮箱,可 以拖动3 000 r/ min 或3 600 r/ min 的发电机;8 表示直接拖 动3 600 r/ min 的发电机;9 表示直接拖动3 000 r/ min 的发 电机。 • 3) V 后的第二个数字代表压气机型号; • 4) 小数点之后数为产品改进的代数,其中:1 表示 • 第一代改进产品;2 表示第二代改进产品;3 表示第三代改进 产品。 • 5) A 表示环形燃烧室。
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
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。
• • • •
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；
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（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
（2）联合循环没有单独的除氧器
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
第三节 常规余热锅炉联合循环
一、设备与系统 3、余热锅炉的基本热力参数 热效率：
cc
Pgt Pst Qf
功比率：
Pst Scc Pgt
能源与动力学院
燃气轮机与联合循环
第一章 联合循环概论
第三节 常规余热锅炉联合循环
能源与动力学院
第一章 联合循环概论
二、联合循环的热力学原理
燃气-蒸汽联合循环，将燃气轮机排出的温度较高的废热，用以 加热蒸汽循环，其主要特点： （1）提高热经济性，只要汽轮机和燃气轮机容量匹配，正确 选择各项参数和热力系统，其热效率可提高到45%； （2）减轻公害，由于利用了燃气轮机的废热，蒸汽锅炉的有 害气体排放可以大为减少； （3）适用于缺水地区或水源较困难的坑口电站； （4）改造旧电站，旧电厂改造锅炉报废，可以继续使用汽轮 机，若配以容量匹配的燃气轮机，改造成燃气-蒸汽动力循环，可 提高热效率；
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
余热锅炉型联合循环电厂(单轴）
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
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
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
余热锅炉型联合循环电厂(多轴）
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
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、联合循环的热力学原理
燃气轮机组缺点： （1）采用昂贵的天然气、石油等轻质燃料； （2）压气机耗费功率大（约为燃气轮机功率的2/3或 更多）； （3）放热温度高达400~650℃；
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
燃气轮机与联合循环
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）
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
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
浙江镇海电厂正在建两套300MW烧重油的联合循环装置
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
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
四、联合循环发展
1959年，我国从瑞士BBC引进了两台6.2MW燃气轮机列车电 站； 我国首座燃气电厂建于大庆油田；
70年代初，我国开始研制联合循环，天津第二热电厂用哈尔 滨汽轮机厂生产的2.24MW燃气轮机建成补燃余热锅炉型联合 循环； 上海宝钢电厂利用高炉煤气，于1996年建成一座150MW的余 热锅炉型燃气-蒸汽联合循环热电联产装置；
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、联合循环的热力学原理
燃气轮机组优点： （1）整个装置体积小、重量轻、金属及其他材料耗 量少、造价较低； （2）占地少，约为常规火电厂的1/4； （3）安装周期短，维修简单；
（4）冷却用水少，约为常规电厂的1/3~1/2；
（5）能快速启动和带负荷（30s~30min内）；
能源与动力学院
第一章 联合循Βιβλιοθήκη 概论二、基本形式的联合循环
按照燃气循环排气放热量被蒸汽循环全部或部分利用的不同情 况，可以分为三种类型： （1）余热锅炉联合循环； （2）补燃余热锅炉联合循环；
（3）增压锅炉联合循环；
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
（1）余热锅炉联合循环 特点：
一、设备与系统 3、余热锅炉的基本热力参数 热效率：
cc gt (1 gt )hst
st 功比率：Scc (1 gt )h gt
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
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
三、余热锅炉型联合循环的基本特征
以燃气轮机为主，汽轮机 容量约为燃气轮机的1/3左右；
适用于旧、小蒸汽动力厂 的改造；
若燃气轮机的进气温度为 1000℃，其热效率可以达到 40%~45%； 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
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
特点：
以压气机代替锅炉的送风 机；
锅炉与燃烧室合二为一；
锅炉体积可减小； 锅炉启动只需7~8min；
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
三、燃煤型联合循环
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
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
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 燃气轮机循环的工作过程：
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
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
两者效率接近，略高于40%。 汽轮机循环利用蒸汽在常温下凝结的特性， 工质平均放热温度很低，达到了环境温度，但 工质平均吸热温度不高，往往为500—600℃ （受到金属材料的限制）。 燃气轮机循环的工质平均吸热温度很高， 燃气初温达到了1300—1500℃，但工质平均放 热温度不低，排气温度往往为500—600℃，大 功率燃气轮机的排气温度则高达550—610℃。 （受到压比得限制）
1.启停时间短，便于调峰运行 2.部分负荷下热经济性高 3.占地面积小 4.比投资费用低（40%-70%） 5.建设周期短（18-24个月）
6.管理费用低
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
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
第三节 常规余热锅炉联合循环
一、设备与系统 2、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；
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
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
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
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
第二节 燃气-蒸汽联合循环的类型及特点
一、燃气-蒸汽联合循环的类型
燃气轮机与联合循环
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
（2）联合循环没有单独的除氧器
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
第三节 常规余热锅炉联合循环
一、设备与系统 3、余热锅炉的基本热力参数 热效率：
cc
Pgt Pst Qf
功比率：
Pst Scc Pgt
能源与动力学院
燃气轮机与联合循环
第一章 联合循环概论
第三节 常规余热锅炉联合循环
能源与动力学院
第一章 联合循环概论
二、联合循环的热力学原理
燃气-蒸汽联合循环，将燃气轮机排出的温度较高的废热，用以 加热蒸汽循环，其主要特点： （1）提高热经济性，只要汽轮机和燃气轮机容量匹配，正确 选择各项参数和热力系统，其热效率可提高到45%； （2）减轻公害，由于利用了燃气轮机的废热，蒸汽锅炉的有 害气体排放可以大为减少； （3）适用于缺水地区或水源较困难的坑口电站； （4）改造旧电站，旧电厂改造锅炉报废，可以继续使用汽轮 机，若配以容量匹配的燃气轮机，改造成燃气-蒸汽动力循环，可 提高热效率；
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
余热锅炉型联合循环电厂(单轴）
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
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
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
余热锅炉型联合循环电厂(多轴）
燃气轮机与联合循环
能源与动力学院
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、联合循环的热力学原理
燃气轮机组缺点： （1）采用昂贵的天然气、石油等轻质燃料； （2）压气机耗费功率大（约为燃气轮机功率的2/3或 更多）； （3）放热温度高达400~650℃；
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
燃气轮机与联合循环
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）
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
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
浙江镇海电厂正在建两套300MW烧重油的联合循环装置
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
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
四、联合循环发展
1959年，我国从瑞士BBC引进了两台6.2MW燃气轮机列车电 站； 我国首座燃气电厂建于大庆油田；
70年代初，我国开始研制联合循环，天津第二热电厂用哈尔 滨汽轮机厂生产的2.24MW燃气轮机建成补燃余热锅炉型联合 循环； 上海宝钢电厂利用高炉煤气，于1996年建成一座150MW的余 热锅炉型燃气-蒸汽联合循环热电联产装置；
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、联合循环的热力学原理
燃气轮机组优点： （1）整个装置体积小、重量轻、金属及其他材料耗 量少、造价较低； （2）占地少，约为常规火电厂的1/4； （3）安装周期短，维修简单；
（4）冷却用水少，约为常规电厂的1/3~1/2；
（5）能快速启动和带负荷（30s~30min内）；
能源与动力学院
第一章 联合循Βιβλιοθήκη 概论二、基本形式的联合循环
按照燃气循环排气放热量被蒸汽循环全部或部分利用的不同情 况，可以分为三种类型： （1）余热锅炉联合循环； （2）补燃余热锅炉联合循环；
（3）增压锅炉联合循环；
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
（1）余热锅炉联合循环 特点：
一、设备与系统 3、余热锅炉的基本热力参数 热效率：
cc gt (1 gt )hst
st 功比率：Scc (1 gt )h gt
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
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
三、余热锅炉型联合循环的基本特征
以燃气轮机为主，汽轮机 容量约为燃气轮机的1/3左右；
适用于旧、小蒸汽动力厂 的改造；
若燃气轮机的进气温度为 1000℃，其热效率可以达到 40%~45%； 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
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
特点：
以压气机代替锅炉的送风 机；
锅炉与燃烧室合二为一；
锅炉体积可减小； 锅炉启动只需7~8min；
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
三、燃煤型联合循环
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
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
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 燃气轮机循环的工作过程：
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
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
两者效率接近，略高于40%。 汽轮机循环利用蒸汽在常温下凝结的特性， 工质平均放热温度很低，达到了环境温度，但 工质平均吸热温度不高，往往为500—600℃ （受到金属材料的限制）。 燃气轮机循环的工质平均吸热温度很高， 燃气初温达到了1300—1500℃，但工质平均放 热温度不低，排气温度往往为500—600℃，大 功率燃气轮机的排气温度则高达550—610℃。 （受到压比得限制）
1.启停时间短，便于调峰运行 2.部分负荷下热经济性高 3.占地面积小 4.比投资费用低（40%-70%） 5.建设周期短（18-24个月）
6.管理费用低
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
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
第三节 常规余热锅炉联合循环
一、设备与系统 2、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；
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
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
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
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
第二节 燃气-蒸汽联合循环的类型及特点
一、燃气-蒸汽联合循环的类型
燃气轮机与联合循环