燃气-蒸汽联合循环发电机组知识ppt课件
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燃气（天然气、煤气）-蒸汽联合循环 机组，以燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机为 主力发电设备。设备的布置有单轴、多轴等 不同的方式，但都是燃气轮机点火后的余热 加热余热锅炉，通过换热蒸发产生蒸汽推动 蒸汽轮机转子分别驱动发电机发电。
GT-燃机发电机；ST-蒸汽轮发电机 HRSG-余热锅炉；
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燃气-蒸汽联合循环发电机组是当前技 术成熟的洁净型商业发电装置，目前最先 进机组的发电效率已达60%。所谓单轴， 是指燃气轮机、蒸汽轮机和发电机同在一 根轴上。其中，西门子和阿尔斯通（被GE 收购）的单轴机组中蒸汽轮机和燃气轮机 及发电机之间设有连轴器，当汽轮机转速 小于发电机转速时连轴器将自动脱开;通用 电气和三菱的单轴机组则是刚性连接的。
燃气-蒸汽联合循环发电机组知识
张春友
目录
燃机发展及燃机系统 燃气-蒸汽联合循环发电机组燃机 燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉 燃气-蒸汽联合循环发电机组电气热控
燃气-蒸汽联合循环发电机组安装特点 燃气-蒸汽联合循环发电机组在安装调试阶段注意事项
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第一部分 燃机发展及燃机系统
3
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某燃气电厂布置
19
❖GE 7HA.02 燃机是世界上最大、最高效率 的燃气轮机。载满负荷模式下，发电效率 超过61%，热电联供下，效率超过91%。
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第三部分 燃气-蒸汽联合循环发电机组燃机
21
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1、压气机
压气机的作用，是连续不断的向燃气轮机
的燃烧室供应高压空气。
2、燃烧室
利用压气机送来的一部分空气使燃料（天
燃烧室多为筒形、多管、环形；
透平一般为多级轴流式。
其它：控制系统、辅机（空气过滤、冷却系统、
润滑系统、电气设备等）。
燃机有一个关键的指标：T3---燃气的初温。它代
表着燃机的技术档次。影响T3的关键因素：高温
材料、冷却技术。50年来年均上升12℃，目前可
达1450℃。
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wk.baidu.com
2、当代级重型燃气轮机技术的主要特征 多级轴流压气机：设计技术先进（3D）；高效 率；高稳定性。 燃烧室：以天然气和轻油为主要燃料；环保的 低NOX燃烧技术；NOX小于25ppm；空气冷却。 透平：多级轴流透平；综合空气冷却技术（气 膜、冲击、蛇形通道、带肋、绕流柱、尾缘喷 射等）；镍／钴基超级合金；表面热障涂层等。
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3、燃机目前的应用现状 燃机与火电机组相比较具有以下特点和优点：
1、平均热效率高，单循环效率38-40%，联合 循环58-60%。 2、对环境造成的负面形象小，环保效益突出。 （环保体现在：无尘、少二氧化硫排放、低 NOX燃烧等）。 3、启动速度快，便于调峰。（配置相当可实现 黑岛启动）。
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然气、煤气和油）燃烧，并将燃烧产物送往燃
气透平 。
3、燃气透平（Gas Turbin)
将来自燃烧室的燃气中的热能转化为机械
能，带动压气机并向外部输出功，带动燃机发
电机.
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1、燃气轮机
燃气轮机热力循环：压缩---加热---膨胀---冷却
燃气轮机三大部件：压气机、燃烧室、透平
压气机一般为多级轴流式；
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工业燃气轮机是在飞机发动机的基础 上发展起来的（燃气轮机由英国人首先发 明，飞机发动机上世纪30年代在德国诞生 ），从上世纪50年代开始用于工业领域（ 重型燃气轮机最早来自瑞士），60年代以 后逐步研制出用于发电的联合循环发电机 组。
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目前以欧美、日本为主要生产国家，在 我国有装机的基本是三大厂家的产品：德国 —西门子（上海电气）、美国—GE（哈尔滨 ）、日本—三菱（哈气）。当代级的“9F” 产品联合循环机组单机总功率大致在280400MW左右。
所限制，余热锅炉的蒸汽参数不太高。目前国
内杭州锅炉厂、武汉锅炉厂等都生产与9E\9F
配套的余热锅炉。根据机组的不同功能要求可
设计为：多压、双压，再热或无再热等各种形
式的自然循环锅炉，并可配备脱硝风机以减少
NOX排放。余热锅炉有汽包炉和直流炉各种形
式。
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余热锅炉施工 相对于大型火电厂锅炉，余热锅炉的安
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目前，国内最常用的大型单轴燃气-蒸 汽联合循环机组为F级。所谓“F”级，是 美国通用电气公司200MW级燃气轮机的系 列名称，但习惯将国际上各制造商的 200MW级燃气轮机统称为“F”级，其最 大的单机容量为270.3MW，燃烧室出口燃 气温度最高为1320℃，效率为35～38.5% ，组成联合循环后的功率为350MW级而效 率为55～58%。国内最大单轴燃机功率 470MW. 白俄别列佐夫项目为西门子9F燃 机(427MW)，双轴方案，一拖一配置。
燃机及燃机发电机吊装方案
由于燃机整体到货，重量较大（重达300t),根据 现场情况可以采用如下方案： 1、450t履带吊直接吊装就位。 2、液压提升装置。
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第二部分 燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉
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燃气轮机经点火加热推动燃机透平转动， 被加热的空气排放冷却就产生大量的余热。 为更高提升热效率联合循环机组都配套一台 余热锅炉。
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❖一拖一 即配置一台燃机、（一台燃机发电机）、一台余 热锅炉和一台蒸汽轮发电机机组。单轴或多轴。
❖二拖一 即配置二台燃机、二台燃机发电机、二台余热锅 炉和一台蒸汽轮发电机机组。
❖单循环 燃机做功，带动燃机发电机发电，无余热锅炉。
❖联合循环 燃机及发电机、余热锅炉、蒸汽轮发电机组。
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装过程较为简单，其主要工作即为大规模的 模块吊装。从总体上来讲模块越大对起吊设 备的要求越高，吊装方案也要求更严细，但 是工厂化完成的工作也更多，减少了施工现 场的安装工作量。模块的大小取决于合同的 约定和工厂的生产水平，对于电建队伍来讲 吊装不是大的难题，应在订货合同中尽量要 求较大的模块。
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采用优化的标准设计，对流换热形式而 不是辐射换热，无燃料系统，无传统风机 （烟气的流动是靠燃机的排气压力完成的）， 模块化设计结构，布置合理紧凑，高效节能， 自动化程度高。
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且具有运行操作简洁，便于调峰启动的优
点。其结构占地面积小，便于安装，一般从模
块吊装开始至锅炉水压试验完成大约需要90天
左右工期。因为燃机排气温度（550--610℃）
燃气（天然气、煤气）-蒸汽联合循环 机组，以燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机为 主力发电设备。设备的布置有单轴、多轴等 不同的方式，但都是燃气轮机点火后的余热 加热余热锅炉，通过换热蒸发产生蒸汽推动 蒸汽轮机转子分别驱动发电机发电。
GT-燃机发电机；ST-蒸汽轮发电机 HRSG-余热锅炉；
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燃气-蒸汽联合循环发电机组是当前技 术成熟的洁净型商业发电装置，目前最先 进机组的发电效率已达60%。所谓单轴， 是指燃气轮机、蒸汽轮机和发电机同在一 根轴上。其中，西门子和阿尔斯通（被GE 收购）的单轴机组中蒸汽轮机和燃气轮机 及发电机之间设有连轴器，当汽轮机转速 小于发电机转速时连轴器将自动脱开;通用 电气和三菱的单轴机组则是刚性连接的。
燃气-蒸汽联合循环发电机组知识
张春友
目录
燃机发展及燃机系统 燃气-蒸汽联合循环发电机组燃机 燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉 燃气-蒸汽联合循环发电机组电气热控
燃气-蒸汽联合循环发电机组安装特点 燃气-蒸汽联合循环发电机组在安装调试阶段注意事项
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第一部分 燃机发展及燃机系统
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某燃气电厂布置
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❖GE 7HA.02 燃机是世界上最大、最高效率 的燃气轮机。载满负荷模式下，发电效率 超过61%，热电联供下，效率超过91%。
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第三部分 燃气-蒸汽联合循环发电机组燃机
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1、压气机
压气机的作用，是连续不断的向燃气轮机
的燃烧室供应高压空气。
2、燃烧室
利用压气机送来的一部分空气使燃料（天
燃烧室多为筒形、多管、环形；
透平一般为多级轴流式。
其它：控制系统、辅机（空气过滤、冷却系统、
润滑系统、电气设备等）。
燃机有一个关键的指标：T3---燃气的初温。它代
表着燃机的技术档次。影响T3的关键因素：高温
材料、冷却技术。50年来年均上升12℃，目前可
达1450℃。
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wk.baidu.com
2、当代级重型燃气轮机技术的主要特征 多级轴流压气机：设计技术先进（3D）；高效 率；高稳定性。 燃烧室：以天然气和轻油为主要燃料；环保的 低NOX燃烧技术；NOX小于25ppm；空气冷却。 透平：多级轴流透平；综合空气冷却技术（气 膜、冲击、蛇形通道、带肋、绕流柱、尾缘喷 射等）；镍／钴基超级合金；表面热障涂层等。
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3、燃机目前的应用现状 燃机与火电机组相比较具有以下特点和优点：
1、平均热效率高，单循环效率38-40%，联合 循环58-60%。 2、对环境造成的负面形象小，环保效益突出。 （环保体现在：无尘、少二氧化硫排放、低 NOX燃烧等）。 3、启动速度快，便于调峰。（配置相当可实现 黑岛启动）。
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然气、煤气和油）燃烧，并将燃烧产物送往燃
气透平 。
3、燃气透平（Gas Turbin)
将来自燃烧室的燃气中的热能转化为机械
能，带动压气机并向外部输出功，带动燃机发
电机.
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1、燃气轮机
燃气轮机热力循环：压缩---加热---膨胀---冷却
燃气轮机三大部件：压气机、燃烧室、透平
压气机一般为多级轴流式；
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工业燃气轮机是在飞机发动机的基础 上发展起来的（燃气轮机由英国人首先发 明，飞机发动机上世纪30年代在德国诞生 ），从上世纪50年代开始用于工业领域（ 重型燃气轮机最早来自瑞士），60年代以 后逐步研制出用于发电的联合循环发电机 组。
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目前以欧美、日本为主要生产国家，在 我国有装机的基本是三大厂家的产品：德国 —西门子（上海电气）、美国—GE（哈尔滨 ）、日本—三菱（哈气）。当代级的“9F” 产品联合循环机组单机总功率大致在280400MW左右。
所限制，余热锅炉的蒸汽参数不太高。目前国
内杭州锅炉厂、武汉锅炉厂等都生产与9E\9F
配套的余热锅炉。根据机组的不同功能要求可
设计为：多压、双压，再热或无再热等各种形
式的自然循环锅炉，并可配备脱硝风机以减少
NOX排放。余热锅炉有汽包炉和直流炉各种形
式。
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余热锅炉施工 相对于大型火电厂锅炉，余热锅炉的安
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目前，国内最常用的大型单轴燃气-蒸 汽联合循环机组为F级。所谓“F”级，是 美国通用电气公司200MW级燃气轮机的系 列名称，但习惯将国际上各制造商的 200MW级燃气轮机统称为“F”级，其最 大的单机容量为270.3MW，燃烧室出口燃 气温度最高为1320℃，效率为35～38.5% ，组成联合循环后的功率为350MW级而效 率为55～58%。国内最大单轴燃机功率 470MW. 白俄别列佐夫项目为西门子9F燃 机(427MW)，双轴方案，一拖一配置。
燃机及燃机发电机吊装方案
由于燃机整体到货，重量较大（重达300t),根据 现场情况可以采用如下方案： 1、450t履带吊直接吊装就位。 2、液压提升装置。
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第二部分 燃气-蒸汽联合循环发电机组余热锅炉
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燃气轮机经点火加热推动燃机透平转动， 被加热的空气排放冷却就产生大量的余热。 为更高提升热效率联合循环机组都配套一台 余热锅炉。
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❖一拖一 即配置一台燃机、（一台燃机发电机）、一台余 热锅炉和一台蒸汽轮发电机机组。单轴或多轴。
❖二拖一 即配置二台燃机、二台燃机发电机、二台余热锅 炉和一台蒸汽轮发电机机组。
❖单循环 燃机做功，带动燃机发电机发电，无余热锅炉。
❖联合循环 燃机及发电机、余热锅炉、蒸汽轮发电机组。
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装过程较为简单，其主要工作即为大规模的 模块吊装。从总体上来讲模块越大对起吊设 备的要求越高，吊装方案也要求更严细，但 是工厂化完成的工作也更多，减少了施工现 场的安装工作量。模块的大小取决于合同的 约定和工厂的生产水平，对于电建队伍来讲 吊装不是大的难题，应在订货合同中尽量要 求较大的模块。
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采用优化的标准设计，对流换热形式而 不是辐射换热，无燃料系统，无传统风机 （烟气的流动是靠燃机的排气压力完成的）， 模块化设计结构，布置合理紧凑，高效节能， 自动化程度高。
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且具有运行操作简洁，便于调峰启动的优
点。其结构占地面积小，便于安装，一般从模
块吊装开始至锅炉水压试验完成大约需要90天
左右工期。因为燃机排气温度（550--610℃）