微型燃气轮机-山东大学课程中心

自然循环
相同 广 有 无 无
较多 轻而多 轻而多
轻 较易
强制循环
相同 窄
有限 有
有泵的耗功 较少
重而少 重而少
重 较难
四、吸收式制冷机
在工业领域中，工艺系统往往存在大量微压蒸汽、热水及烟气 等余热资源，均可作为吸收式制冷机的驱动热源，制取5oC以 上的冷水，用于满足工业用冷及舒适性空调等需求。
利用溴化锂吸收式制冷机组来实现的余热制冷
3、自然循环方式的余热锅炉
14-上升管 4-锅筒
11-过热器段 10-蒸发器 8-省煤器段
1- 膨胀节 2-进口烟道 3-内部保温材料 4-锅筒 5-烟囱 6-出口烟道 7-膨胀节 8-省煤器段 9-下降管 10-蒸发器 11-过热器段 12-人孔 13-整 体结构钢 14-上升管
4、强制循环方式的余热锅炉
二、燃气轮机（微型燃气轮机）驱动联供系统
燃料
燃烧室
发电机
空气
压气机 透平 燃气轮机排气 余热锅炉
蒸汽型吸收式制冷机
燃料
排气
（蒸汽或热水）
燃气轮机排气先通过余热锅炉后，对外进行供热， 一部分进入吸收式制冷机进行制冷，对外提供冷量
供电
供冷 供热
二、燃气轮机（微型燃气轮机）驱动联供系统
燃料
燃烧室
发电机
压气机 透平
空气
燃气轮机排气 燃料
排气 烟气型吸收式冷热水机组
供电
供冷 供热
排气直接进入烟气型吸收式冷热水机组进行供热和供冷
三、燃气—蒸汽联合循环驱动联供系统
1、前置循环与后置循环
前置循环
为利用某一动力循环或动力系统的先能而附加 另一个动力循环叫做前置，前置循环的工作温 度应该更高。
后置循环
三、燃气—蒸汽联合循环驱动来自百度文库供系统
2、燃气—蒸汽联合循环系统图 燃料
燃烧室
空气
压气机 透平 燃气轮机排气 余热锅炉
燃料
排气
此联合循环效率可达45%以上， 若燃气初温1100℃以上效率能达到50%-80%
发电机
燃气发电
供电
汽轮机
发电机 蒸汽发电
供电
蒸汽型吸收式制冷机 供冷
换热器
供热
三、燃气—蒸汽联合循环驱动联供系统
37%-38% 40%-41% 44%-45%
2、余热锅炉
1-余热锅炉
11-锅筒
8-压气机
6-燃气透平
7-燃烧室
发电
4-蒸汽透平
一般能达到45%以上，如果燃气初温在1100 度以上 可以达到50—58%。
1-余热锅炉 2-除氧器 3-凝汽器 4-蒸汽透平 5-发电机 6-燃气透平 7-燃烧室 8-压气机 9-高压过热器 10-高压蒸发器 11-锅筒 12-高压省煤器 13-低压蒸发器
参数； 蒸汽初参数 受制于燃气 透平排气参
数
取决于补燃 比和两侧性 能参数；蒸 汽初参数不 受燃气透平 排气参数制
约
主要取决于 蒸汽侧性能 参数；蒸汽 初参数不受 燃气透平排 气参数制约
两循环的性 能参数都有 很大的影响
主要取决于 蒸汽侧性能 参数；蒸汽 初参数不受 燃气透平排 气参数制约
三、燃气—蒸汽联合循环驱动联供系统
第七章 冷热电联供 CCHP（第二部分）
赖艳华 Prof./Dr.
山东大学 能源与动力工程学院
2014年12月
第3节 余热利用设备
一、各种原动机余热温度范围及利用方式 二、余热利用常用设备 三、余热锅炉 四、吸收式制冷机
三、余热锅炉
1、余热锅炉分类
燃油余 热锅炉
余热热 水锅炉
燃煤余 热锅炉
按燃 料分
1-蒸发器 和过热器
1-蒸发器和过热器 2-省煤器 3-上部过渡段 4-烟囱 5-锅筒 6-钢架 7-弯烟道(侧向进口) 8-进口段
5、两种循环方式对余热锅炉的影响关系
变量
循环方式
传热面积 在燃气轮机运行范围内的使用性
水循环的自平衡性 循环泵的设置 外部耗功 占地面积 钢结构与管道 基础和撑脚 安装所需设备 运行及维护
余热资源
低压蒸汽
热水
烟气
最低蒸汽压力为 0.001-0.8MPa
70oC-88oC
80oC以上
250oC以上烟 150oC-250oC
气
烟气
蒸汽型吸收式 热水型吸收
制冷机
式制冷机
热水型吸收 式制冷机
烟气型吸收 式制冷机
热水型吸收式制 冷机（换热器换
成热水）
制取5oC以上 制取7oC以上 制取5oC以上 制取5oC以上 制取5oC以上
燃气轮机为 主；余热锅 炉为两循环
连接点
补燃余热锅 炉型
燃气轮机或 蒸汽轮机为 主；余热锅 炉为两循环
连接点
排气全燃型
蒸汽轮机为 主；锅炉为 两循环连接
点
增压锅炉型
燃气轮机与 蒸汽轮机并 重；增压锅 炉为两循环
连接点
给水加热型
蒸汽轮机为 主；热水锅 炉为两循环
连接点
系统性能 参数特性
主要取决于 燃气侧性能
联合
无补燃
补燃
循环类型 余热锅炉型 余热锅炉型
排气 全燃型
增压 锅炉型
3、燃气—蒸汽联合循环发电机组的优点
系统效率与发电效率比较高 能源利用率高，热经济性好 对环境污染小，占地面积少 造价低、建设周期短、运行费用少、维修成本低 调峰性能好、启停快捷
调峰性能好、启停快捷
三、燃气—蒸汽联合循环驱动联供系统
4、燃气—蒸汽联合循环基本类型
联合循环类 型
系统 集成特性
无补燃余热 锅炉型
冷水
冷水
冷水
冷水
冷水
第4节 冷热电联供系统
一、联供的主要形式 二、燃气轮机（微型燃气轮机）驱动联供系统 三、燃气—蒸汽联合循环驱动联供系统 四、燃煤联合循环 五、内燃机驱动联供系统 六、热气机驱动联供系统 七、燃料电池驱动联供系统
一、联供的主要形式
燃气轮机（微型燃气轮机）驱动联供系统 燃气-蒸汽联合循环驱动联供系统 内燃机驱动联供系统 热气机驱动联供系统 燃料电池驱动联供系统
其他余 热锅炉
燃气余 热锅炉
余热蒸汽 锅炉
按用 途分
余热有 机热载 体锅炉
三、余热锅炉
常见电厂锅炉型、工作参数以及总体效率
机组
亚临界机组 超临界机组 超超临界机组
参数 （压力、主汽和再热汽温度）
16.7MPa 538℃/538℃ 大于24MPa 540℃-560℃ 大于30MPa 大于580℃
效率
为利用某一动力循环或系统的余热而附加另一 个动力循环称为后置，后置循环以基本循环的 排放热量作为热源。
两个循环结合在一起就构成联合循环，两者互为前置和后置
由于从热力学角度，燃气轮机（布雷顿循环）和蒸汽轮机（朗肯循 环）的热力过程均非完善，但若将它们串联起来以燃气轮机的排气来产 生蒸汽，再去驱动蒸汽轮机做功，为前置循环，蒸汽轮机为后置循环，则 可相互补充，提高性能。