燃气 蒸汽联合发电原理介绍

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。
主厂房布置规定
• 燃机电厂的主厂房布置应适应电力生产的工艺流程要求及 按设备型式确定，并做到设备布局和空间利用合理，管线 连接短捷、整齐，厂房内部设施布置紧凑、恰当，巡回检 查的通道畅通，为燃机电厂的安全运行、检修维护创造良 好的条件。
主体构成
压气机 燃烧室 燃气透平
燃气轮机工作原理
四个工作过 程
1、压气机的压缩过程。 2、燃烧室中的燃烧加热过程。 3、透平中的膨胀做功过程。 4、大气ຫໍສະໝຸດ Baidu的自然放热过程。
天然气发电原理介绍
• 发电用燃气轮机的分类
按结构形式分： 航机改装型，也称为轻型燃气轮机。
航改型
天然气发电原理介绍
• 发电用燃气轮机的分类
环发出2/3的功率，80min内发出全部功率 。
燃气蒸汽联合循环系统
有补燃型联合循环的主要优点是：
➢运行机动性好； ➢部分负荷工况下装置热效率比较高； ➢蒸汽参数不受燃气轮机排气温度的限制，可
以采用效率较高的蒸汽轮机底循环与之匹配 ，机组的总功率较大。
天然气发电的优点
总结
➢效率高、污染轻、耗水量少。 ➢起停时间短，便于调峰运行：冷态（36h以上）启动时间不超过180min；温 态（10~36h）不超过140min；热态（1~10h）不超过80min，20min可并网； 极热态（1h以下）不超过60min。 ➢占地面积小：一台60MW燃煤机组占地相当于3台35MW等级的燃气机组用 地，单位功率用地可减少40%。 ➢比投资费用低：为燃煤机的40~70%。 ➢建设周期短：大型机组18~24个月。 ➢管理费用低；运行人员少。 ➢运行性能高于燃煤机组：可靠性达99%以上，运行利用率达85~90%。
• 主厂房及其内部的设备、表盘、管道和平台扶梯等色调应 柔和协调。平台扶梯及栏杆应齐全、可靠，符合设计和规 程要求。
谢谢大家！
天然气火力发电原理
发电原理介绍
• 发电的实质————能量转换
化学能
( 燃料)
热能
机械能
电能
燃烧产生的内能－工质的机械能－发电 机转子的机械能－电能
天然气发电和煤发电的比较
• 燃煤电厂生产工艺流程：
锅炉
配电 装置
后处理 装置
蒸汽轮机发电机组
煤炭水
锅炉
蒸汽轮机
发电机
外输电
天然气发电原理介绍
天然气发电的流程和使用的设备与燃煤电 厂不同，天然气发电生产流程为:
天然气
燃气轮机发电机 组
发电
软化水
废热锅炉
蒸汽轮机发电机 组
燃气轮机排气温度可高达500℃，通过废热锅炉 产生的蒸汽既进一步用来发电，也可用来供热。
燃气—蒸汽联合循环电厂的热效率则高达60%。
燃气轮机发电机组
燃气轮机
✓燃气轮机是以连续流动的 气体为工质带动叶轮高速旋 转，将燃料的能量转为有用 功的内燃式动力机械。
➢ 最高效率：58.5% ➢ 用途：发电或热电联产。
某些联合循环发电机组的性能参数
效率高
天然气发电原理介绍
• 天然气联合循环发电工艺流程图
天然气储气罐
燃 气 预 处 理 排放
化学废水 其它污水 处理系统
化学污水处理
板式热交换机 燃机水冷系统
10
KV
燃
发
气
电
内 燃 机
机 和
组
开
关
柜
集中供热站
10KV/ 220KV 配电装置
13.烟气冷凝器(给水预热器) 14.中压汽包 15.低压汽包(内设与集水器相连装置) 16.集水器 17.烟囱 18.操作平台及楼梯
燃气蒸汽联合循环系统
无补燃型天然气联合循环的主要优点：
➢热功转换效率高； ➢基本投资费用低，结构简单，锅炉和厂房
都很小； ➢起动快，大约在18~20min内便能使联合循
出线
DCS实施 全厂监控
余热锅炉
蒸汽轮机发电机组
天然气 补燃
排烟
循环冷却水系统
燃气蒸汽联合循环系统
有补燃型方案
空气
补
燃
天然气
B 余热锅炉
G 燃气轮机
蒸汽轮机 G
余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环
燃液（气）联合循环系统
有补燃型方案
余热锅炉 1. 高压烟气入口及不锈钢烟道
2. 高压过热器 3. 再热器 4. 天然气及柴油补燃器和过滤装置 5. 高压锅炉区及降水线 6. 高压汽包 7. 一氧化碳转换器及催化剂减量装置 8. 中压过热器 9. 高压降压区 10.中压锅炉区及降水管 11.中压降压区 12.低压锅炉部分及降水管
• 主厂房内的空气质量、通风、采光、照明和噪声等应符合 现行有关标准的规定；设备布置应采取相应的防护措施， 符合防火、防爆、防尘、防潮、防腐、防冻、防噪声等有 关要求。
• 主厂房布置应根据燃机电厂总体规划要求，考虑扩建的可 能性。
• 联合循环燃机电厂的主设备布置时应进行布置优化。在经 济合理的条件下，宜减少燃气轮机与余热锅炉间排气压损 ，缩短余热锅炉与汽轮机间蒸汽管道，减少蒸汽压损。
某些典型的燃气轮机发电机组的性能参数
燃气蒸汽联合循环
• 蒸汽轮机和燃气轮机发电机组的供电效率都已达 到40%
如何进一步提高发电机组的效率
思路： 1 T 2
T1
天然气联合循环发电
热力循环的热效率只取决于其吸热平均温度T1和放热平均温度T2。
● 燃气轮机的燃气初温高达1200~1500℃，排气温度高达 500℃ 。先进的蒸汽轮机，排汽温度只有几十度，锅炉的 排烟温度一般只有110~200℃。
✓利用简单燃气轮机循环吸热平均温度高和纯蒸汽轮机循环放热 平均温度低的特点。
燃气蒸汽联合循环
➢ 形式 ： 单轴联合循环
多轴联合循环
➢ 组成：燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的
循环系统，它利用余热锅炉回收燃机排气的部分热能，产生蒸 汽以推动蒸汽轮机发电，或将部分发电作功后的乏气再用于供 热。
按结构形式分： 工业型，也称为重型燃气轮机；
工业型
燃气轮机
燃气轮机的特点
• 与内燃机相比： • 与汽轮机相比：
优点
优点
➢ 单机功率较大 ➢ 重量轻、体积小； ➢ 启动快； ➢ 排气污染小。
缺点
➢ 制造成本高；
➢ 装置简单、紧楱、重量轻、体 积小；
➢ 启动快，带负荷快； ➢ 不需大量冷却水。
缺点
➢ 单机功率较小； ➢ 运行寿命短。
多轴、单轴布置的比较
•采用增减运行燃机台数的 方法来满足调峰需求，汽 轮机始终处于正常工作状 态，所以机组可更加快速 地增减负合，调峰性能好。
调峰 性能
•因所配汽轮机容量大 故效率较高。
•若配置旁通烟 运行灵 囱，燃机可单独 活性
运行。
多轴配 置布置
额定工 况效率
运行 维护
•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。
调峰 性能
•需单元运行， 运行灵 燃机不可单独运 活性
行。
单轴配 置布置
•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
运行 维护
•需按单元进行检修。