燃气轮机进气冷却技术现状及发展趋势
燃气轮机产业现状与技术发展趋势

燃气轮机产业现状与技术发展趋势近年来,燃气轮机产业在全球范围内得到了快速发展,成为能源行业的重要组成部分。
本文将对燃气轮机产业的现状和技术发展趋势进行分析。
一、燃气轮机产业现状燃气轮机是一种高效能源转换装置,广泛应用于电力、航空、石化等领域。
目前,全球燃气轮机市场规模不断扩大,市场需求稳步增长。
特别是在新兴经济体的快速发展和能源需求增加的背景下,燃气轮机产业迎来了更多的商机。
燃气轮机在电力行业的应用日益广泛。
由于燃气轮机的高效、低排放等优势,许多国家选择将其作为电力供应的主要方式。
燃气轮机发电机组具有启动快、占地面积小等特点,能够满足快速电力需求的同时,降低对环境的影响。
航空领域对燃气轮机的需求也在不断增加。
随着航空业的快速发展,对燃气轮机的性能和效率提出了更高的要求。
燃气轮机在航空领域的广泛应用,不仅提高了飞机的运行效率,还减少了对环境的污染。
燃气轮机在石化行业也发挥着重要作用。
燃气轮机作为石化装置的动力来源,能够满足设备的高效运行需求。
燃气轮机在石化行业的应用,不仅提高了生产效率,还减少了能源浪费和环境污染。
二、燃气轮机技术发展趋势随着科技的不断进步,燃气轮机技术也在不断创新和发展。
以下是燃气轮机技术发展的几个趋势:燃气轮机的效率将进一步提高。
燃气轮机的效率取决于燃烧室的设计和燃料的利用率。
未来,燃气轮机将采用更先进的燃烧室设计和燃料混合技术,提高燃料的利用率,从而进一步提高燃气轮机的效率。
燃气轮机将更加环保。
燃气轮机在燃烧过程中会产生二氧化碳等有害气体,对环境造成污染。
未来,燃气轮机将采用更先进的排放控制技术,减少有害气体的排放量,降低对环境的影响。
燃气轮机将实现更高的可靠性和可用性。
燃气轮机作为重要的能源装置,其可靠性和可用性对于各行业的生产运行至关重要。
未来,燃气轮机将采用更可靠的材料和结构设计,提高设备的可靠性和可用性,降低故障率。
燃气轮机将实现智能化控制。
随着人工智能技术的发展,燃气轮机将实现智能化控制和监测。
重型燃气轮机发展现状及展望

重型燃气轮机发展现状及展望引言:重型燃气轮机是一种高效、灵活的能源转换设备,具有广泛的应用领域,包括电力、石油化工、船舶和铁路等。
本文将探讨重型燃气轮机的发展现状,分析其面临的挑战,并展望未来发展方向。
一、发展现状1.1 技术进步与性能提升随着科技的进步和技术的发展,重型燃气轮机的性能得到了长足的提升。
燃烧技术的改进使其燃烧效率达到了新的高度,发电效率得到了显著提升。
同时,材料技术的进步使得燃气轮机的耐久性和可靠性得到了增强。
1.2 环保要求与节能效果随着全球环境问题的日益突出,重型燃气轮机在环保方面的要求也越来越高。
减少排放、提高能源利用效率成为了重型燃气轮机发展的重要课题。
通过改进燃烧技术和优化热循环系统,重型燃气轮机的排放量和能源消耗得到了有效控制。
1.3 应用领域的拓展重型燃气轮机的应用领域不断拓展,除了传统的发电和工业领域,还涉及到船舶和铁路等交通运输领域。
燃气轮机的高效性和灵活性使其成为这些领域的理想选择。
未来,随着新能源的发展和需求的增加,重型燃气轮机在多领域的应用将迎来更广阔的发展空间。
二、面临的挑战2.1 燃料多样性与供应安全重型燃气轮机的燃料多样性是其面临的一个挑战。
不同燃料的物理和化学特性不同,对燃气轮机的燃烧过程和性能产生影响。
同时,燃料供应的安全性也是一个关键问题,需要建立稳定可靠的供应链。
2.2 技术创新与成本压力重型燃气轮机的技术创新是其持续发展的关键。
新材料、新工艺、新燃烧技术的应用将进一步提升燃气轮机的性能。
然而,技术创新也带来了成本压力,如何在保持高性能的同时降低成本是一个重大挑战。
2.3 环境法规与可持续发展环境法规的不断加强对重型燃气轮机的发展带来了新的挑战。
排放限制的提高和环境保护的要求使得燃气轮机需要更加环保和可持续发展。
如何满足法规要求并保持经济性是一个亟待解决的问题。
三、未来发展展望3.1 高效节能技术的应用未来,重型燃气轮机将继续致力于高效节能技术的研发与应用。
燃气轮机进气冷却技术发展现状及前景分析
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【 摘
要】 在本文 中,介绍 了中国的燃 气涡轮机 的发展 现状 ,
燃 气轮机入 口空气冷却的意思 ,介绍 了国内和 国外燃 气轮机入 口空 气冷却技 术的发展 ,分析的各种技术 的特性 ,及燃 气轮机 在中国的 发展 前景 。 【 关键 词 】 进 气冷却;燃气轮机 ; 发展 现状 ;前景分析
及出力与环境空气温度 之间的关系式 如下
P (% )= i I I . 1 7 2—0 . 7 4 4 8 T ห้องสมุดไป่ตู้ 1 )
采用废 热热管型溴化 锂吸收制冷不失为一种明智的选择,充分 利用 电厂的低 品位热量 ,热 效率高 ,运行可靠,操作和低维护成本 。
科 技 论 坛
燃气轮机进气冷却技术发展现状及前景分析
鲁春 林
( 内蒙古鄂尔多斯乌审旗苏里格燃气发 电有限责任公司 )
这种加热 的空气中的水分来蒸发吸热的方式来实现冷却的方法 被称为直接接触冷却 ,其 过程 中水 被连 续地 喷入 空气 ,使空气 的相 对湿度增加 ,当相对湿度达 到 1 0 0 %时,将停止蒸发吸热降温过程 。 这种方 式投 资少 ,设备简 单,维护 和运 营成本低 ,但 缺点是冷却后 的温度永远达不到环 境湿球温度 ,冷度 较低 ,受水的温度和环 境湿 度较大 的影响,通常用于高温,干燥的地方。 . 2 . 2 间接接触式 引言 工质 取 白天大气 的开放式循环 称为燃气轮 机 的热力循环 , 其功 目前经常使用的 间接接触式冷却方式有 ( 1 ) 吸收制冷冷却、( 2 ) 率好坏受 多种 因素影 响,特别大气条件的影响很大 。伴随着大气温 压缩制冷冷却 、( 3 )蓄冷冷却 。我们将分别介绍各 种冷却方式 度 的升高, 其输 出功率下 降, 热耗率也相应 增加 , 夏季 电厂处于用 电 2 . 2 . 1吸 收制冷 高峰季节,需要汽轮机满负荷运转 , 但燃气轮机 因气温升高, 出力下 利 用 电厂 发 电产生 的余热来 驱动制 冷这种方 式称 为机吸收制 降使调峰 的能力 受到影 响。夏 季是原料气充足的季节,然而进 口气 冷 ,这种方法通过表面式热交换器 交换热量来 降低燃气轮机进气温 流温度过高燃气轮机输 出功率下 降, 导致发 电量不足,效益下 降。 因 度, 以增加 出力 、提高效率 。该方式可 以利用低 品位热 能,且可充 此, 对燃气轮机进 口空气进 行冷 却, 是消除环 境温度升高的影响,提 分利用 电站余热, 目前具有发展较快、应用 较多的趋势 。 高燃气轮机性能 的有效办法 。 2 . 2 . 2压缩制冷 1就 目前燃 气轮机发电站的发展 压缩制冷采用压缩式制冷循环 ,消耗机械功 ( 电力) ,得 到的冷 源,所 以,在热交换器 中冷却燃气涡轮机压气机 的进气 。这种具有 在世界 范围内,燃机轮机 电厂已广泛使用,因为其热效率高 , 环保性能好 ,能快速启动和运动 灵活等 优点。全年新增装机容量在 系统简单,初始投资较低 ,低 的冷却温度等优点 ,但其缺点是 需要 世界上 , 超过 1 / 3 的燃气 一 蒸汽联合循环机组 , 燃气轮机发电在 电 消耗更多的电力。 有接近三分之一的输 出功用 于驱动制冷系统运转 , 力结构中 已成为一个重要的部分 ,在 美国是接近 1 / 2 自1 9 8 7年 以 使利用冷却进气带来的效益大大降低 ,所 以该方法应用较少 。 来 ,发 电燃气轮机动力 的年产量 已经超 过了数年生产功率的蒸汽涡 2 . 2 . 3蓄冷冷却 轮机发电 。 1 9 9 6 ,1 9 9 7年,美国净增装机容量约 4 1 0 0 t  ̄ / ,燃气轮 存储冷却基本上是压缩 制冷冷 却, 压缩式制冷消耗的机械 功( 能 机电1 5 0 0 t  ̄,占约 3 6 . 6 %。据不完全统计 ,我 国从 2 0 0 0 年至 2 0 0 4 量)是根据存储的冷却技术 。该技术利用在 电网低谷用 电高峰 电网 年的新建 电厂中 , 将天然气作为 发电动力 的发 电厂 占9 3 %。上世纪 之间的差异使用低成本的 电力驱动制冷机得到存储在存储设备 中的 8 0 年代 以来, 燃气轮机发 电技术在 中国快速发展 , 从3 0 0 M W至 1 9 9 9 冷,电网高峰期,制冷设备停止运行时 ,释放的存储设备存储冷冷 却燃气 轮机进气温度 ,增加产量,提高效率。因此,一方面可 以增 年安装容量 7 2 0 0 M W ,占 2 . 4 %。 加低谷 期的功耗,同时增加高峰发 电量 ,起到调整网络的负载的作 1 . 1燃气轮机 电站性能受外界大气温度影响 虽然燃气轮机及联合循环 电站有 很多优 势,在 国内和世界各地 用。由于储冷是用低价电,增加功率的 电网高峰期的高价 电从 电源 的,也得到 了快速发展 。根据燃气轮机 的工作特 性,它是一种定容 价差实现 了利润 翻番 的效果 装置 ,其性能与外界环境温度密切相关 。 大气温度升 高时,将会使 3 结论及情景分析 空气密度减小,进入压缩机的空气质量 下降,所 以,大气 温度升高 进气 冷却技术可 以提高燃气涡轮机的性能 ,相比新燃气轮机电 燃气涡轮 机的输出功率下降 : 也使 压缩机 的压缩 比降低 , 导致燃气涡 站投资要少得多。在 各种方式中,各机组要根据当地的天气数据 , 轮中的减 少的工 作量 : 升高的环境 温度也使压缩 机效率 也有下降。 我 进 气冷 却的温度 特性 ,燃料价格, 电价,资金,选择的合适的冷却 们 可 以根据 A l s t o m公司 的给 出的燃气涡轮发 电机组 的性 能和环境 方式。在 一般情 况下,电站的资金 短缺,且在炎热,干燥 的地 方, 温 度之间的关系的变化 在图 l 。从图 l可以得 出燃气轮机进气流量 可以考 虑使 用的直接接触 冷却,而 低品味的热量 可以利 用的电站 ,
燃气轮机技术的研究现状和未来方向
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燃气轮机技术的研究现状和未来方向在人们的日常生活中,燃气轮机是一种得到广泛运用的动力机械。
燃气轮机以其高效、灵活、环保等优点,被广泛应用于发电、航空、船舶、石油开采以及各种工业领域。
随着燃气轮机技术的发展,迫切需要优化现有技术,改善能源效率,降低环境污染和噪音。
当前,燃气轮机研究领域已经涌现出许多新的技术和理论,这些新技术被广泛应用于燃气轮机设计中。
本文将重点探讨燃气轮机技术的研究现状和未来方向。
一、燃气轮机技术的研究现状1. 燃气轮机设计改进目前,燃气轮机设计的重点是提高燃气轮机的效率、减少其噪音和环境污染。
改进燃气轮机设计是目前研究中的一个重要方面。
通过采用先进的材料、设计技术和计算方法,可以大幅度提高其效率和性能。
2. 燃气轮机燃烧系统优化燃气轮机的燃烧系统是整个系统中的关键部分。
随着人们对环境污染的关注不断增加,燃气轮机的燃烧系统的优化研究变得越来越重要。
目前,通过增加预混燃烧器、调整燃烧室、改变燃料喷嘴等方式以提高燃烧效率。
3. 燃气轮机互联网+技术的应用燃气轮机领域也开始应用互联网+技术,以提高燃气轮机的运行效率和节能降耗。
将燃气轮机的信息化与智能化结合起来,可以远程操纵燃气轮机,并实时监测其运行状态,尽可能避免故障。
二、燃气轮机技术的未来方向1. 燃气轮机燃烧技术的进一步改进燃气轮机的燃烧技术是改善燃气轮机性能和降低污染的重要手段。
现代工程技术使得燃烧方法更加丰富多样,燃烧的效率得到显著提升。
未来的研究方向应致力于扩大燃烧的温度和压力范围,以进一步提高整个燃气轮机的功率密度和效率。
2. 燃气轮机材料的创新随着陶瓷材料、复合材料和普通材料的发展和成熟,燃气轮机材料的创新也越来越重要。
通过应用新材料,燃气轮机可以在更高的温度和压力下工作,从而进一步提高功率密度和效率。
3. 燃气轮机数字化技术的应用燃气轮机的数字化和智能化应用,是未来的发展趋势。
将燃气轮机连接到互联网和云平台,可以实现远程监控、分析和控制,实现燃气轮机的智能化管理。
燃气轮机技术的研究与发展
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燃气轮机技术的研究与发展燃气轮机是一种使用燃料燃烧产生高压气体,并通过高速旋转的轮叶驱动发电机发电的技术。
它具有高效、快速响应、环保、灵活等特点,在能源领域得到了广泛应用。
本文将从燃气轮机技术的概述、研究现状与发展趋势、以及电力市场和环保法规等方面进行探讨。
一、燃气轮机技术概述燃气轮机技术是利用燃料燃烧产生高温高压气体,推动轮叶高速旋转,最终带动发电机发电的一种技术。
与传统的蒸汽动力发电相比,燃气轮机发电系统具有以下优点:1. 高效节能:燃气轮机发电系统的能量使用效率高于50%,而蒸汽发电只有35%左右。
2. 灵活性:燃气轮机发电系统只需要数分钟便可以从停机状态启动并达到额定功率,可以灵活地适应不同的负荷需求。
3. 快速响应:燃气轮机发电系统的响应速度非常快,可以在数十秒内达到额定功率。
4. 环保:燃气轮机发电系统的排放物中,低NOx和低CO2是当前环保要求下最为重要的指标,而燃气轮机的排放水平在这些指标方面表现非常优异。
二、燃气轮机技术研究现状与发展趋势燃气轮机技术在近年来的发展中,主要集中在以下几个方面:1. 提高效率:研究人员通过改进燃烧室的结构、优化轮叶叶片的设计、增加回收废气能量等方式,提高燃气轮机的发电效率。
2. 减少排放:为了满足环保的要求,研究人员在燃气轮机内加装了各种排放控制设施,比如低NOx燃烧室、SCR和SNCR排放控制装置等,以减少有害物质的排放。
3. 提高可靠性:研究人员通过开发新的材料、提高制造工艺、强化维护保养等方式,提高了燃气轮机的可靠性和可维护性。
未来,燃气轮机技术的发展趋势主要包括以下几个方向:1. 智能化:燃气轮机相比传统的机械式发电设备,其运维过程需要更多的计算机控制和数据统计分析,未来的发展将会更加注重智能化。
2. 多能源共存:未来燃气轮机的应用将会更加广泛,包括使用氢燃料、生物质燃料、燃气等多种能源,3. 多元化应用:除传统的燃气轮机发电外,还将应用于热电联供、航空发动机、海上钻井平台等领域。
燃气轮机进气冷却技术及其应用探析
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燃气轮机进气冷却技术及其应用探析摘要:燃气发电机其启动速度较快,同时其实际运行较为灵活,已经成为当下电网的主要调节机组。
高温天气冷却燃气轮机能够增加机组出力,促使机组调节能力的增强。
本文主要对燃气轮机实际进气冷却技术进行了分析,并对其优势和弊端进行了阐述,针对燃气轮机进气系统和冷却装置改造有深层次的含义。
关键词:燃气轮机;冷却技术;应用在实际用电高峰期时,高温会限制燃气轮机的运行,降低其调节能力。
相关数据表示,环境空气在5℃左右的温度下,燃气轮机的实际输出功率为标准的105%,而在35℃时,燃气轮机的实际输出功率则为标准输出的85%,因此这时对燃气轮机冷却技术进行应用有着非常重要的意义。
1.燃气轮机电站发展现状当前燃气轮机和联合循环电站有一定的优势,在国内范围也得到了快速发展。
但是燃气轮机性能实际性能和其环境温度有着紧密联系,在环境温度逐渐升高的时候就会减少其空气质量,降低空气密度,无法提升燃气轮机的工作效率。
当环境温度升高的时候,还会降低压气机内的压缩比率使燃气轮机工作量降低。
燃气轮机电站其热效率较高,同时燃气轮机具有一定的环境性能,能够快速启停,同时运行非常灵活,这些优点也使燃气轮机电站得到了较为广泛的使用。
基于目前世界范围内来进行分析,燃气轮机发电形式已经成为电力结构中的主要发电方式。
在世界各地每年增配的燃气轮机容量中有半数以上使用燃气机组,世界燃油以及天然气燃气轮机其装机容量已经超过了4亿千瓦。
同时外国一些发达国家的燃气轮机年生产功率已经超出了发电用蒸汽轮机的生产功率,国外一些国家增加装机容量大约5000mw,这是其中燃气机站为1500mw。
在一些新建电厂中天然气电厂也占据了9成以上,燃气轮机发电机组已经逐渐取代其他机组成为新增发电机的首选。
燃气轮机发电技术在我国也得到了相应的发展,结合我国能源发展规划来看,燃气发电容量会在未来几年达到3000万千瓦8000万千瓦和1亿千瓦,同时燃气发电总装机容量也会逐渐提升。
燃气轮机进气冷却技术在国内应用的现状,应用瓶颈及对策
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燃气轮机进气冷却技术在国内应用的现状,应用瓶颈及对策篇一咱今天就唠唠这燃气轮机进气冷却技术在国内的那些事儿。
前段时间啊,我去参观了一个发电厂,那里面有好几台燃气轮机。
当时正是大夏天,外面热得人都快冒烟了,我就想着这燃气轮机在这么热的天里工作,效率能高吗?果不其然,电厂的工作人员就跟我抱怨,说这气温一高啊,燃气轮机的出力就明显下降了,发电成本也跟着上去了。
这就是目前国内很多地方面临的现状之一,这燃气轮机进气冷却技术还没有得到广泛而有效的应用。
就拿我知道的一些小型工业企业来说,他们也有用燃气轮机的,但是对于进气冷却这一块,大多都是采用比较简单、原始的方法,像弄个喷水装置在进气口那儿喷点水降降温。
我有一次去一个工厂,看到他们那个喷水装置,就跟个小喷泉似的,水喷得到处都是,而且效果也不咋好。
这进气温度是降了一点,但不均匀啊,有些地方还是热得厉害,这燃气轮机工作起来还是吭哧吭哧地不顺畅。
在一些大型的发电厂或者能源企业呢,情况稍微好一点,有的已经引进了国外的进气冷却技术和设备。
但是这也带来了新的问题,那就是成本高啊!我听说有个电厂买了一套进口的进气冷却系统,安装调试的时候,那些外国专家来了一大帮,每天的费用高得吓人。
而且后续的维护也麻烦,要是设备出了点小毛病,还得等人家外国的技术人员来修,这一来一回,时间成本和金钱成本都不得了。
再说说这技术的应用瓶颈吧。
首先就是技术的复杂性。
这燃气轮机进气冷却技术可不像我们想象的那么简单,它涉及到热力学、流体力学等好多专业知识。
有一次我参加一个技术研讨会,台上的专家在讲进气冷却技术的原理,什么焓值啊、湿度比啊,听得我一头雾水。
对于很多国内的企业来说,要掌握这些技术,还得花大力气培养专业人才,这可不是一朝一夕的事儿。
还有就是设备的可靠性和稳定性。
我有个朋友在一家能源公司工作,他们公司的进气冷却设备老是出故障。
有一回,大夏天的用电高峰期,这设备突然就罢工了,可把大家急坏了。
一检查,原来是一个关键的冷却部件因为长时间高温工作给损坏了。
中国燃气轮机发展现状
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中国燃气轮机发展现状中国燃气轮机的发展现状可以从以下几个方面来分析:1. 技术水平:中国的燃气轮机技术经过多年的发展,已经取得了长足的进步。
国内主要厂商如中国航发、中船重工等,通过引进、消化、吸收和再创新,已经在燃气轮机设计、制造、测试等关键技术上取得了重要突破。
同时,国内厂商也在燃气轮机相关配套设备、系统和维护等方面积累了丰富的经验。
2. 产业规模:中国燃气轮机产业规模不断扩大,已经成为全球重要的燃气轮机制造基地之一。
国内主要厂商的市场份额逐步提高,产品线不断完善,可以提供多种功率等级和用途的燃气轮机产品。
同时,国内燃气轮机产业链也逐步完善,形成了从原材料、零部件到整机的完整产业链。
3. 应用领域:中国燃气轮机已经广泛应用于能源、交通、化工等领域。
在能源领域,燃气轮机可以用于发电、分布式能源、热电联产等;在交通领域,燃气轮机可以用于船舶、列车、汽车等;在化工领域,燃气轮机可以用于气体压缩、制冷等。
随着燃气轮机技术的不断发展,其应用领域还将进一步扩大。
4. 市场需求:中国燃气轮机市场需求呈现稳步增长态势。
随着国内经济的发展和能源结构的调整,燃气轮机的市场需求将继续增长。
同时,中国燃气轮机产品在海外市场的竞争力也在逐步提高,有望在未来几年内实现更大的出口突破。
5. 面临的挑战:虽然中国燃气轮机的发展已经取得了很大的进步,但仍然面临着一些挑战。
主要包括技术水平与国际领先水平的差距、高端人才短缺、市场竞争激烈等方面。
为了进一步提高中国燃气轮机的国际竞争力,需要加强技术创新和人才培养,加大市场开拓力度。
总体来说,中国燃气轮机的发展现状呈现出良好的态势,技术水平逐步提高,产业规模不断扩大,应用领域和市场需求的潜力巨大。
未来几年,中国燃气轮机行业有望继续保持稳定增长,并在国际市场上取得更大的突破。
2024年燃气轮机整体市场发展现状
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燃气轮机整体市场发展现状燃气轮机作为一种高效、清洁能源转化设备,在能源领域发挥着重要作用。
本文将重点探讨燃气轮机整体市场的发展现状。
1. 燃气轮机市场概述燃气轮机市场是一个具有巨大潜力的市场。
随着能源需求的不断增加和环境污染问题的加剧,燃气轮机作为一种清洁高效的能源转换设备,受到了广泛关注和采用。
目前,燃气轮机市场主要分为电力市场、工业市场和航空航天市场。
2. 电力市场燃气轮机在电力行业有着广泛的应用。
它可以作为独立发电站的主要设备,也可以与蒸汽轮机结合形成复合循环发电。
燃气轮机具有启动快、效率高、污染低等优点,逐渐取代了传统的火电厂和柴油发电机组。
随着可再生能源的发展和对清洁能源的需求增加,燃气轮机在电力市场的前景十分广阔。
3. 工业市场燃气轮机在工业领域的应用也越发重要。
燃气轮机可以为工业厂房提供动力和热能,满足工业生产的需求。
与传统的锅炉相比,燃气轮机具有占地面积小、效率高、可靠性强等优势。
尤其是在化工、石油、钢铁等高能耗行业,燃气轮机的应用越来越广泛。
4. 航空航天市场燃气轮机在航空航天领域有着特殊的地位。
航空燃气轮机是飞机的主要动力装置,对于航空行业的发展至关重要。
目前,随着飞机制造技术的不断改进和需求的增加,航空燃气轮机市场也在快速发展。
燃气轮机在航天领域的应用也在不断拓展,为航天事业的发展做出了重要贡献。
5. 燃气轮机市场竞争格局燃气轮机市场的竞争格局较为激烈。
目前,燃气轮机市场主要由通用电气、西门子、三菱日联等大型跨国公司垄断。
这些公司凭借先进的技术、强大的研发实力和完善的服务体系,在市场竞争中占据主导地位。
此外,一些新兴企业也在不断涌现,加剧了市场竞争。
为了在市场中取得竞争优势,各企业不断创新技术、提高产品质量和服务水平,以满足用户需求。
6. 燃气轮机市场发展趋势燃气轮机市场的发展趋势主要包括以下几个方面:•高效节能:燃气轮机在能源转换效率上仍有提升空间,研发高效节能的燃气轮机是市场的发展方向。
燃气轮机产业现状与技术发展趋势
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燃气轮机产业现状与技术发展趋势燃气轮机是一种高效、可靠、灵活的发电设备,被广泛应用于电力、石化、航空等领域。
目前,全球燃气轮机产业呈现出以下几个特点:一、市场规模不断扩大随着全球经济的发展和能源需求的增加,燃气轮机市场规模不断扩大。
据市场研究机构预测,到2025年,全球燃气轮机市场规模将达到200亿美元以上。
二、技术不断创新燃气轮机技术不断创新,主要表现在以下几个方面:1. 燃气轮机的效率不断提高,目前已经达到60%以上。
2. 燃气轮机的排放水平不断降低,已经达到欧盟和美国的严格标准。
3. 燃气轮机的运行可靠性不断提高,平均故障时间已经达到20万小时以上。
三、市场竞争激烈全球燃气轮机市场竞争激烈,主要来自欧美和日本等发达国家的企业。
其中,通用电气、西门子、三菱重工等企业是全球燃气轮机市场的领军企业。
四、应用领域不断扩大燃气轮机的应用领域不断扩大,除了传统的电力、石化、航空等领域外,还涉及到海上石油平台、城市热电联产等领域。
未来,燃气轮机产业的发展趋势主要表现在以下几个方面:一、技术创新燃气轮机技术将继续创新,主要表现在以下几个方面:1. 燃气轮机的效率将进一步提高,预计将达到65%以上。
2. 燃气轮机的排放水平将进一步降低,预计将达到零排放。
3. 燃气轮机的运行可靠性将进一步提高,预计平均故障时间将达到30万小时以上。
二、市场竞争加剧全球燃气轮机市场竞争将进一步加剧,主要来自中国等新兴市场的企业。
中国已经成为全球燃气轮机市场的重要生产和销售国家,未来将继续加强技术创新和市场拓展。
三、应用领域不断拓展燃气轮机的应用领域将不断拓展,主要涉及到新能源、智能制造、城市燃气等领域。
燃气轮机将成为未来能源转型和智能制造的重要支撑。
总之,燃气轮机产业是一个高技术含量、高附加值的产业,具有广阔的市场前景和发展空间。
未来,燃气轮机产业将继续保持快速发展,成为全球能源和制造业的重要组成部分。
燃气轮机产业现状和技术趋势分析
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燃气轮机产业现状和技术趋势分析【燃气轮机产业现状和技术趋势分析】随着能源需求的不断增长和环保意识的加强,燃气轮机作为一种高效、清洁的能源转换设备,正在成为全球能源行业的关注焦点。
本文将深入探讨燃气轮机产业的现状和技术趋势,帮助您更全面地了解这一领域。
一、现状分析1.1 产业规模与发展态势随着全球能源需求的增长,燃气轮机产业呈现快速发展的趋势。
根据统计数据显示,截至目前,全球燃气轮机装机容量已超过XX GW,年复合增长率达X%。
燃气轮机已成为各类能源设施、工业制造和区域能源系统中不可或缺的一部分。
1.2 技术发展现状燃气轮机技术在过去几十年间取得了长足的进步。
高温材料、燃烧技术、涡轮机设计等方面的革新使得燃气轮机的效率和性能得到大幅提升。
结合信息技术、智能化控制等方面的创新,燃气轮机的运行管理和监测维护能力也大大提升。
二、技术趋势分析2.1 提高燃烧效率与减少排放随着环境保护要求的提高,燃气轮机的技术趋势之一是持续提高燃烧效率,减少CO2和其他污染物的排放。
燃气轮机制造商正在研发和应用先进的燃烧技术,如低氮燃烧、预混合燃烧等,以实现更高的能源利用效率和更低的排放。
2.2 多燃料适应性和能源系统整合为了提高能源系统的灵活性和适应性,燃气轮机技术正朝着多燃料适应性和能源系统整合的方向进行发展。
燃气轮机制造商正在探索并开发能够适应多种燃料(如天然气、生物质、氢气等)的燃气轮机,并将其与其他能源设备(如储能系统、光伏发电等)进行整合,以构建更加灵活和可持续的能源系统。
2.3 数字化和智能化技术应用随着信息技术的飞速发展,数字化和智能化技术对燃气轮机行业的影响也日益显现。
通过实时数据采集和分析,燃气轮机的运行状态可以得到及时监测和评估,以实现更精确的故障预警和优化运行。
人工智能、大数据等技术的应用也为燃气轮机的运维管理提供了更高效和智能的解决方案。
三、总结和回顾通过对燃气轮机产业现状和技术趋势的分析,我们可以看到,燃气轮机作为一种高效、清洁的能源转换设备,在全球能源行业中具有巨大的发展潜力。
燃气轮机技术的发展与应用前景
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燃气轮机技术的发展与应用前景燃气轮机技术是一种以燃气为热源、驱动轴承组件旋转的动力机械装置。
它广泛应用于多种领域,如商用飞机、发电厂、军舰等,具有高效、清洁、灵活等特点。
本文将就燃气轮机技术的发展历程、现状及应用前景进行阐述。
一、燃气轮机技术的发展历程1. 初期燃气轮机技术(20世纪30年代 ~ 50年代)最初的燃气轮机由弗兰克·惠特利和哈纳里斯共同研制,可以输出大约5马力的动力。
而后在第二次世界大战期间,燃气轮机的应用才得到飞速发展。
20世纪50年代,集中涡流燃气轮机问世,这种技术大大提高了燃烧效率,使得燃气轮机的使用更加广泛。
2. 现代燃气轮机技术(20世纪60年代 ~ 至今)20世纪60年代至70年代初期,燃气轮机的发展经历了一个重大转变,新型轴承、高效气轮、大型涡轮、叶片等新技术的应用,推动了现代燃气轮机的发展。
随着技术的更新换代和功能的完善,现代燃气轮机不仅具有高效、环保等特点,而且还可以适用于各种气体、液体等驱动方式,应用领域的拓展也越来越广泛。
二、燃气轮机技术的现状燃气轮机技术目前正处于高速发展阶段,行业竞争日趋激烈。
在性能、结构及制造工艺上的进一步提升,是未来的主要发展方向。
1. 性能方面的提升提高燃气轮机能量密度,提高机器压缩比,降低压气机出口温度,改进燃烧室炉壁降低高温部位的温度,使燃烧室耐受高温、高压和高振动等最重要的性能指标得到进一步提升。
2. 结构设计方面的优化优化燃气轮机的叶轮叶片、气动力学设计、摩擦损失、噪声和振动等方面的结构设计,实现机器整体承载、耐久性、维修性和商业化的良好表现。
3. 制造工艺方面的提高不断开发新材料和新工艺,提高生产工艺的控制精度和可靠性,推进燃气轮机制造的精密化、自动化和智能化。
三、燃气轮机技术的应用前景燃气轮机已成为现代航空、能源以及军事等领域的必备动力装置,未来应用前景十分广阔。
1. 航空领域的应用随着航空业的不断发展,燃气轮机将会有更加广泛的应用,未来航空的燃油效率会越来越高。
燃气轮机进气冷却技术分析(最新整理)
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燃气轮机进气冷却技术分析1引言:燃气轮机电站由于具有热效率高、环境性能好、启停快、运行灵活等优点,得到了广泛的应用。
燃气轮机的性能与其所处的环境温度密切相关。
当环境温度上升时,空气密度较小,由于燃气轮机是定容式动力机械,从而导致流过压气机和透平的质量流量减少,引起燃气轮机的出力下降。
透平的出力降低可通过冷却压气机的进气而避免。
燃汽轮机的进气冷却时增加其出力的最有效的办法。
Alstom公司某燃气轮机发电机组性能与环境空气温度之间的变化关系见下图。
从图中可以得出燃气轮机进气流量及出力与环境空气温度之间的关系式如下:P(%)=111.172-0.7448T(1)m(%)=105.466-0.3644T(2)其中,m为空气的质量流量与额定工况下的百分比,P为输出功率和额定工况下的百分比,T为环境温度(∀)。
从式(1)、(2)可以看出燃气轮机输出功率及进气流量与环境温度之间的变化关系。
在环境空气温度为5℃时,燃气轮机输出功率为额定出力的107%,而在35℃时只有额定值的85%。
燃气轮机性能受环境温度影响较大,而我国燃气轮机电站装机容量的30%集中在常年温度较高的长江三角洲和珠江三角洲地区,高温时段难以发挥燃气轮机及其联合循环电站的调峰性能。
燃气轮机出力随进气温度升高而降低的问题可以通过冷却燃气轮机压气机进气来解决。
2.燃气轮机冷却技术按燃气轮机进气冷却器的结构型式,燃气轮机进气冷却技术分为直接接触式和间接接触式。
2.1直接接触式直接接触式有水膜式蒸发冷却和喷雾冷却。
直接接触式制冷的原理是利用水在空气中蒸发时所吸收的潜热来降低空气温度。
当未饱和空气与水接触时,两者之间便会发生传热、传质过程。
结果是空气的显热变为水蒸发时所吸收的潜热,从而使其温度降低。
理论上可将这一过程近似看做对空气的绝热加湿过程。
水膜式蒸发冷却与带填料层的喷水室结构相似,冷却后的相对湿度可达95%,对进气阻力较大。
美国唐纳森公司生产的进气蒸发冷却装置,在大气湿度为70%~80%时,可降低空气温度4℃~6℃,在大气湿度较小时,甚至可以降低进气温度8℃以上。
燃气轮机冷却技术的创新与应用
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燃气轮机冷却技术的创新与应用在当今能源领域,燃气轮机作为一种高效、灵活的动力装置,在发电、航空、船舶等众多领域发挥着至关重要的作用。
然而,燃气轮机在运行过程中会面临高温、高压等极端工况,这对其部件的可靠性和寿命提出了严峻挑战。
为了确保燃气轮机能够安全、稳定、高效地运行,冷却技术的发展和创新成为了关键。
燃气轮机的工作原理决定了其内部部件需要承受极高的温度。
在燃烧室内,燃气温度常常超过 1500℃,而目前大多数金属材料的耐受温度远低于此。
如果没有有效的冷却措施,部件会迅速因高温而失效,甚至引发严重的事故。
因此,冷却技术的应用不仅能够延长部件的使用寿命,还能够提高燃气轮机的运行效率和输出功率。
在过去的几十年里,燃气轮机冷却技术经历了不断的创新和发展。
传统的冷却方式主要包括空气冷却和液体冷却。
空气冷却是最早应用的冷却技术之一,通过引入冷空气来降低部件表面的温度。
这种方式简单直接,但冷却效果有限,难以满足现代燃气轮机对高温性能的要求。
液体冷却则具有更高的冷却效率,通常采用水或油作为冷却介质。
然而,液体冷却系统相对复杂,存在泄漏等风险。
随着技术的进步,一些新型的冷却技术逐渐崭露头角。
例如,气膜冷却技术通过在部件表面形成一层冷却气膜,有效地阻隔高温燃气与部件的直接接触,从而实现降温。
这种技术能够在不显著增加系统复杂性的情况下,显著提高冷却效果。
还有冲击冷却技术,通过高速气流冲击部件表面,迅速带走热量,特别适用于局部高温区域的冷却。
在燃气轮机的不同部件中,冷却技术的应用也各有特点。
对于燃烧室部件,由于其直接面对高温燃气,需要采用多种冷却技术相结合的方式,如气膜冷却、冲击冷却和发散冷却等,以确保其在极端条件下的可靠性。
涡轮叶片作为燃气轮机中工作条件最为苛刻的部件之一,通常采用内部冷却通道结合外部气膜冷却的方式,以实现高效的冷却。
冷却技术的创新不仅体现在冷却方式的改进上,还包括冷却结构的优化设计。
通过采用先进的数值模拟技术和实验研究方法,工程师们能够对冷却结构进行精细的设计和优化,以实现最佳的冷却效果。
2024年燃气轮机市场分析现状
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燃气轮机市场分析现状1. 引言燃气轮机是一种广泛应用于能源领域的热力装置,具有高效、低污染排放和灵活性等优势。
近年来,随着全球清洁能源转型的推动和对能源效率要求的提高,燃气轮机市场逐渐呈现出新的发展趋势。
本文将对燃气轮机市场的现状进行分析,包括市场规模、发展趋势和主要厂商等方面。
2. 市场规模燃气轮机市场的规模在过去几年呈现稳步增长的态势。
据统计数据显示,2019年全球燃气轮机市场规模约为100亿美元,并且预计在未来几年内将以每年5%左右的速度增长。
这主要得益于燃气轮机在电力、石化、制造业和交通等领域的广泛应用。
3. 发展趋势3.1 清洁能源转型的推动随着全球能源结构的调整,清洁能源成为了各国政府的重要战略目标。
燃气轮机作为一种清洁能源利用手段,具有较低的碳排放和烟尘排放等优势,因而在清洁能源转型过程中起到了关键的作用。
未来,随着清洁能源比例的不断提高,燃气轮机市场将进一步扩大。
3.2 能源效率要求的提高能源效率是国家经济发展和能源可持续发展的重要指标。
燃气轮机在能源转换过程中的高效特性使其成为提高能源效率的理想选择。
随着全球能源效率的要求日益提高,燃气轮机市场将受益于这一趋势。
3.3 转型升级和技术创新燃气轮机市场在不断推动转型升级和技术创新的过程中迎来了新的机遇。
例如,采用燃气轮机热力联供联排技术可以实现能源的高效利用,提高能源利用率。
此外,燃气轮机的数字化、智能化和自动化技术也在不断发展,使其运行更加智能化和可靠。
4. 主要厂商燃气轮机市场竞争激烈,主要厂商包括通用电气(GE)、西门子(Siemens)、三菱重工(MHI)等。
这些公司在燃气轮机技术方面积累了丰富的经验和技术实力,并且不断推出新的产品和解决方案以满足市场需求。
此外,一些新兴企业和本土企业也在不断崛起,为市场带来了新的竞争动力。
5. 结论燃气轮机市场在清洁能源转型和能源效率提高的推动下正呈现出良好的发展态势。
随着技术的不断创新和市场需求的变化,燃气轮机市场将继续迎来新的机遇和挑战。
2024年燃气轮机市场发展现状
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2024年燃气轮机市场发展现状1. 简介燃气轮机是一种广泛应用于能源行业的发电设备。
它具有高效率、低排放的优势,因此在全球范围内得到了广泛的应用和发展。
本文将对燃气轮机市场的发展现状进行分析和探讨。
2. 市场规模燃气轮机市场的规模逐年增长。
根据市场研究报告,截至2020年,全球燃气轮机市场规模达到了XXX亿美元。
预计未来几年,市场规模将继续增长,主要受到能源需求的增加和环境保护的压力的影响。
3. 市场驱动因素3.1 能源需求增加随着全球人口的增长和经济的发展,对能源的需求不断增加。
燃气轮机作为一种高效的发电设备,能够满足大部分能源需求,因此受到了市场的青睐。
3.2 环境保护压力随着环境保护意识的增强,减少能源消耗和减少排放已经成为各国政府的重要目标。
燃气轮机相对于传统的燃煤发电设备而言,具有更低的排放,并且可以利用再生能源,因此在环境保护方面具有一定的优势。
3.3 政策支持各国政府对燃气轮机市场的发展给予了积极的支持。
通过提供财政补贴、减税政策和市场准入便利等方式,政府促进了燃气轮机市场的增长。
4. 市场趋势4.1 高效率和低排放未来燃气轮机市场的发展趋势将更加注重高效率和低排放的特点。
市场对于能够提供更高发电效率并减少环境影响的燃气轮机的需求将不断增加。
4.2 多能源整合随着可再生能源的快速发展,燃气轮机市场也将面临多能源整合的趋势。
燃气轮机可以与太阳能、风能等可再生能源相结合,提供更加稳定和可靠的能源供应。
4.3 智能化和数字化随着技术的不断进步,燃气轮机市场将迎来智能化和数字化的时代。
通过采用先进的监控和控制系统,燃气轮机可以实现自动化运行和远程监测,提高运维效率。
5. 市场挑战5.1 价格竞争燃气轮机市场存在激烈的价格竞争。
由于市场竞争激烈,燃气轮机价格不断下降,给行业带来了一定的挑战。
5.2 技术创新随着技术的进步和需求的变化,燃气轮机市场需要不断进行技术创新。
对于一些技术含量较低的传统燃气轮机产品而言,市场需求逐渐减少。
燃气轮机冷却系统加工
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燃气轮机冷却系统加工随着科技的发展,燃气轮机在现代工业生产中扮演着越来越重要的角色,成为现代机械工业的重要组成部分。
而燃气轮机冷却系统则是其中一个重要的组成部分,为燃气轮机的稳定运行提供了保障。
本文将从燃气轮机冷却系统的加工角度出发,探讨该系统的加工技术及其发展趋势。
一、燃气轮机冷却系统的作用燃气轮机冷却系统是指通过排出燃气轮机内部过多的热量,保证燃气轮机在恰当的温度下运行的系统。
这个系统主要将一些热量导出并尽可能地降低燃气轮机的温度,从而实现优化性能、削减能耗、减少组成件的损坏等目的。
二、燃气轮机冷却系统的加工技术为实现燃气轮机冷却系统的功能,加工过程需要考虑到系统耐久性、耐磨性以及各个部分之间的平衡性等因素。
现在的燃气轮机采用的冷却系统都需要进行精密制造,才能够确保其稳定运行。
燃气轮机冷却系统的加工技术的主要难点在于燃气轮机欧共体部位的耐久性、噪音等因素。
1、扎实的冷却体制建设燃气轮机冷却系统加工首先需要建立一个扎实,完整的冷却体制。
这个体制包含加工过程控制、检测体系、加工装备等。
采用先进的计算机控制系统和高精度加工设备可以大大提升加工的精度和效率,在整个冷却系统的制造中保证加工精度及可靠性。
2、防止加工误差在燃气轮机冷却系统制造过程中,要保障加工精度,减少加工误差。
加工过程中使用数控机床的数控精度保证了零件精度的实现。
同时工艺人员强化操作过程管控,实施品质过程控制,严格执行设备资料和产品使用工艺规程,实现制造进程的过程化和控制化。
完整的加工过程控制和品质分析控制体系,保证了燃气轮机冷却系统的稳定性和品质性。
3、运用流体力学知识在零件的设计时,需要运用流体力学原理,更好地设计各部分的流动平衡,保证系统内部的压力均衡性。
同时,在制造过程中要优化流程和控制各项指标,从而保证各部分的匹配性,提高燃气轮机的运行效率和性能。
三、燃气轮机冷却系统的发展趋势未来,燃气轮机冷却系统的加工中,随着技术的不断更新和完善,越来越多的冷却器件将被应用。
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第2期
王松岭,等 燃气轮机进气冷却技术现状及发展趋势
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排烟
蒸汽发生器 余热锅炉
燃料
除氧水箱补水
蒸汽 轮机
温度计
燃烧室 燃气轮机
压气机
溴化锂制冷机
循环水回冷却塔 冷却塔来循环水
温控排水阀 补水阀
空气热交换器
凝汽器
空气
图 3 深圳金岗 PG6541B 型燃机进气冷却系统
考虑将烟气热量直接传递给制冷设备,而不借助于 蒸汽或热水。
(1)蒸汽或热水型 LiBr 吸收式制冷 蒸汽或热水型 LiBr 吸收式制冷:利用联合循 环电站中 HRSG 排烟制取蒸汽或热水作为 LiBr 制 冷机的热源,制取冷冻水,用以冷却燃机进口空 气。由于该冷却方式利用的是低品位的热能,可以 充分利用电站余热,且蒸汽或热水型溴化锂吸收式 制冷技术比较成熟,因此发展较快,应用较多。伊 朗 Chabahar 燃气电厂 [11] 安装吸收式制冷系统,年 出力增加约 14 GW h,内部收益率为 23.4%,系 统投资大约 4.2 年可回收。1997 年,我国首台自 行设计生产的燃气轮机进气冷却装置在深圳金岗投 入运行,技术改造的实际投资回报期为 2 年,其生 产过程如图 3 所示。我国浙江金华燃机发电有限公 司 [15] 完全利用低压蒸发器的余热驱动溴冷机,使 进气温度下降 10~12 ℃,燃气轮机功率增加 2 000~2 300 kW。 该系统 需加装两 个表面 式换热 器 (蒸汽发 生 器、空气热交换器)。一方面两个换热器均存在传 热端差,影响到热能的有效利用;另一方面,制冷 设备所用蒸汽或热水由加装于 HRSG 尾部烟道的 加热器提供,若加热器出现故障,如管道腐蚀泄漏 等,则整个冷却系统均须停止运行;而且增加一个 换热设备,也会使整个系统的初投资增加:因此可
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电力科学与工程
2009 年
冷和废热制冷等几种形式。 2.2.1 冰蓄冷冷却
冰蓄冷冷却是利用冰的潜热蓄能, 在电网低谷 的 16 h 内,利用低价电驱动压缩制冷机制冰储存 冷量;在电网高峰的 8 h 内,制冷装置停运,将储 藏的冷量释放出来,用以冷却压气机进气。这样, 发电机运行一方面可以起到削峰填谷的作用,另一 方面可利用峰谷电的差价获得利润。
联合循环电站 HRSG 的排烟温度一般低于 200℃,故可将分离式热管换热器与单效 LiBr 吸 收式制冷相结合,热管材料选为高性能、长寿命、 低成本的水 碳钢热管。
采用热管废热利用型溴化锂吸收式制冷的优 点:
(1)发生器直接吸收废热,省去了中间换热设 备的费用,而且采用分离热管换热器费用比其他换 热设备低,可节省初投资。
水
大气
冷空气
压气机
燃气 轮机
发电机
图 1 直接接触式制冷
2.2 间接接触式冷却 间接接触式冷却:冷却介质与空气不直接接
触,通过空气冷却器冷却压气机进口空气。目前主 要方法有冰蓄冷冷却、LNG 冷能利用、压缩式制
收稿日期:2008 12 10. 作者简介:王松岭 (1954 -), 男, 华北电力大学能源与动力工程学院教授.
中图分类号:TM611.31 文献标识码:A
1概述
燃气轮机以其体积小、启动速度快等优点,被 认为是最适合用于调峰的机组,但在夏季用电高峰 时段,因温度较高导致机组出力下降,调峰能力大 大削弱。据研究,环境温度升高 1 ℃最大可导致 燃气轮机额定发电能力下降 1% 。 [1]
燃气轮机出力随环境温度升高而下降,主要是 由于燃气轮机是恒体积流量的动力设备, 流过的空 气质量取决于空气密度, 气温越高密度越低, 致使 吸入压气机的空气质量流量减少,机组的作功能力 随之变小。另外,压气机的耗功量随吸入空气的热 力学温度成正比变化, 即大气温度升高时, 压气机 耗功增加,燃气轮机的净出力减小 。 [2]
(6)通过大幅度地调整加热段与放热段的面积 比例,即可大幅度地调节加热段壁温,以避开管壁 的低温腐蚀。
能否进一步回收烟气余热,主要考虑到下列因 素 : [18]
(1)回收一定热量的传热面积不要太大,即余 热回收设备不要太庞大。
(2)冷热介质流过余热回收设备的动力消耗不 要太大。
(3)能否避开烟气露点,使余热回收设备有较 好的抗低温腐蚀性能。
经初步研究分析,燃气轮机对 LNG 冷能的利 用适用于炎热干燥地区带基本负荷运行的电厂,在 中国北纬 22°以北地区的大型燃气轮机不适合利用 LNG 冷能 。 [9] 2.2.3 压缩式制冷
压缩式制冷以消耗电力为代价获得冷源。这种
制冷方式不受环境影响,系统简单,体积小,占地 少,可以获得较低的制冷温度;但其最大的缺点是 需要消耗电力,尤其是在高峰时段要使用大量高峰 电,削弱了调峰电厂的调峰能力。另外,压缩式制 冷机所使用的 CFC 类工质会对臭氧层产生破坏作 用,影响人类的健康及生存。根据《蒙特利尔议定 书》[10] 有关规定,该类工质即将停止使用。 2.2.4 废热制冷
由此可见,加装进气冷却装置,在夏季尖峰负 荷期间能提高联合循环电站的发电能力,具有较高 的社会效益和经济效益。另外,进气冷却还可减小 NOX 的排放 [3],保持燃气轮机发电的稳定性,减少 机组维护费用。
2 进气冷却技术
目前,进气冷却技术主要有两类:一类是直接 接触制冷,以除去进气显热;另一类是间接接触式
参考文献:
[1] Mohanty B, aloso Jr G P. Enhangcing Gas Turbine Performance by Intake Air Cooling Using an Absorption Chiller [J]. Heat Recovery Systems & CHP, 1995,15 (1): 41-50.
管壳 吸液芯
蒸发段
工质蒸汽 工质液体 图 4 热管工作过程
凝结段
热管换热器有很多种类型。考虑到现场安装位 置的灵活性,用于联合循环电站废热利用型 LiBr 制冷装置,可采用分离式热管换热器,其特点是: 蒸发段和凝结段互相分开,它们之间通过专门的 汽、液导管连通而形成工质的闭合循环回路。热管 内的工作液体在蒸发段被加热变成蒸汽通过汽导管 上升到凝结段,被管外流过的冷流体(溴化锂稀溶 液)冷却而凝结为液体,凝结液沿液导管下降到蒸 发段,继续被加热蒸发。如此不断循环达到传输热 量的目的。废热热管型 LiBr 吸收式制冷原理如图 5 所示。
(2)热管废热利用型 LiBr 吸收式制冷 热管废热利用型 LiBr 吸收式制冷是通过热管 换热器将烟气中的废热直接传递给 LiBr 制冷机的 发生器,而无须在 HRSG 中加装蒸汽发生器。利 用热管作为烟气余热回收的传热元件,可使溴化锂 机组充分利用余热,且减少发生器体积。 热管是一种新型、高效的传热元件,其导热是 借助于饱和工质的汽化与凝结换热而实现的,相变传 热只需极小的温差,且传递的是潜热,传热强度很 大。从热量数量的传递来看,热管可以比一般固体导 热大几个数量级,其导热能力决非一般导热器件或材 料所能比拟的。研究表明,外径相同的热管和铜棒相 比,热管的传送热量约为铜棒的几百倍 。其工 [18,19] 作过程如图 4 所示。
将低温废热作为驱动热源进行制冷是现阶段众 多学者研究的一个热门课题。在燃气 蒸汽联合循 环电站,余热锅炉尾部烟气蕴含丰富余热,如果有 效利用,则可以大大提高能源利用率。利用废热制 冷一般考虑采用氨 水、溴化锂 水等吸收式制冷 方式。因氨吸收式制冷机的现场安装工艺性强,设 备庞大,造价高,防爆等级要求较高,且即使低浓 度的氨也很有毒性,所以一般考虑采用溴化锂吸收 式制冷技术。废气温度在 350~400 ℃以上选用双 效机组, 350 ℃以下选用单效机组。其应用方式 主要有两种:蒸汽或热水型溴化锂吸收式制冷、热 管废热利用型溴化锂吸收式制冷。
天然气
LNG 乙醇 溶液换热器 LNG
空 冷却后的空气 气
干 燥 乙二醇溶液/ 器 空气换热器
至燃气轮机
空气
图 2 LNG 冷能回收冷却进气
Байду номын сангаас
回收 LNG 冷能投资与直接接触式相当,新增 发电容量的单位 kW 投资为 100~150 美元 [8]。印 度 Dabhol 液化天然气/燃气电厂,LNG 接收站和 电厂都由美国安然公司投资,投资回收期不到 2 年。
采用冰蓄冷技术最大的优点是利用了夜晚廉价 低谷电,但其系统复杂,初投资和占地面积大,冷 源来自于电力驱动的压缩式制冷机,电耗较大。该 方法既不节电也不节能 [6],适用于峰谷电价差较大 的地区。1992 年,美国 Nebraska 电站为一台最大 功率为 57 MW 的燃气轮机安装了冰蓄冷系统,使 其出力增加 10.1 MW。 2.2.2 LNG 冷能利用
摘要:对燃气-蒸汽联合循环加装进气冷却装置,可以在夏季高温时期增加机组出力,满足调峰需要。介 绍了几种燃气轮机进气冷却技术,并对其进行比较,提出了一种冷却燃机进气的方法——热管废热利用型 LiBr 吸收式制冷。该方法充分利用了电站低品位热能,使工质传热效率高、设备运行可靠、设备运行及维 护费用低。
关键词:燃气轮机;进气冷却;废热;热管
LNG 被认为是地球上最干净的化石能源,同 时又是一种质量极高的冷能源。LNG 储存的温度 一般为 160 ℃,使用前必须在 LNG 接受站再气 化为天然气,气化过程中会释放大量冷能,由于 LNG 气化温度较低,故用一种易挥发的物质(一 般为乙二醇溶液)作为中间载冷剂,经过两级换热 器,将冷能传递给燃气轮机入口空气。在该过程 中,冷却温度须严格控制在 0 ℃以上,以防止水蒸 汽冻结在冷却器表面。其生产过程 [7] 如图 2 所示。
如上所述,热管换热器在这几个方面都具有独 特的优点,与 LiBr 制冷机结合回收联合循环电站 余热以冷却燃机进口空气,是可行且高效的。
3 结论
采用进气冷却技术可提高燃气轮机性能,且比 新建燃机电站节省投资。进气冷却有多种方式,各 机组可根据当地的气象资料、机组气温特性、燃料