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1、2010年第1期(总第145期)应用能源技术21燃气-蒸汽联合循环系统的能量分析及火用分析方月兰(大唐长春热力有限责任公司,吉林长春130013)摘要:燃气-蒸汽联合循环系统是利用燃气侧高温吸热和蒸汽侧低温放热来扩大循环平均吸放热温差,促进能源的梯级利用,以提高循环效率。简述了余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环的工作原理,采用能量平衡分析联合循环机组的热效率及其影响因素,采用火用分析方法和具体算例分析联合循环机组各部位火用损失及大小。通过分析计算,寻求燃气-蒸汽联合
2、循环发电系统能量利用的薄弱环节,并为联合循环的节能指明方向。关键词:燃气-蒸汽联合循环;能量分析;火用分析中图分类号:TK229.6文献标识码:B文章编号:1009-3230(2010)01-0021-03EnergyandExergyAnalysisofGas-steamCombinedCycleFANGYue-lan(DatangChangchunThermalPowerCo.,Ltd,Changchun130013)Abstract:Gas-steamcombinedcycleusesendoth
3、eringinhightemperatureongassideandexotheringinlowtemperatureonsteamside,toenlargecyclestemperaturehead,promoteenergysutilizationbystep,increaseefficiencyofthecycle.Thepaperformalatestheoperatingprincipleofexhaust-heatboilersgas-steamcombinedcycle;usesener
4、gy-blancemethodtoanalysisthecombinedcyclesthermalefficiencyanditsinfluencingfactors,usesexergymethodandspecificcalculationexampletoanalysisthecombinedcyclesexergylossindifferentparts.Throughcalculatingandanalysisofthegas-steamcombinedcyclewediscovertheweak
5、nessofutilizingenergypointtothedirectionofthegas-steamcombinedcyclesenergy-saving.Keywords:Gas-steamcombinedcycle;Energyanalysis;Exergyanalysis0前言进行分析,但其结果不能真正反映循环系统中各目前,常规燃煤电厂效率较低且排放物污染热力设备的热力完善性和联合循环系统的节能效果;而以热力学第二定律为基础的火用分析方法则严重。燃气-蒸汽联合循环装置以其高效率、低考虑了实际热
6、力过程的不可逆熵增,并揭示了联污染等优点受到越来越广泛的重视,并在适合我合循环中各个部位火用损失的大小,为联合循环系国煤炭资源较为丰富的国情的整体煤气化联合循[3-4]统的节能提供了理论基础。环(IGCC)和增压流化床燃烧联合循环(PFBC)装[1-2]1燃气蒸汽联合循环动力装置及其置中,也将得到广泛应用。分析燃气-蒸汽联合循环的系统,以热力学第一定律为基础的能工作原理量分析方法,虽能对整个系统的能量流程及平衡燃气轮机排气温度高(一般400~600)且流量大(一般300kgs以上),由于受到材料耐温、耐收稿
7、日期:2009-11-20修订稿日期:2009-12-20压程度的限制,汽轮机进汽温度一般在540左作者简介:方月兰(1982~),女,吉林长春人,硕士,大唐长春热力有限责任公司助理工程师,主要从事能源右,但蒸汽动力循环装置平均放热温度一般在经济与先进能量系统方面的研究与工作。35左右。22应用能源技术2010年第1期(总第145期)图1余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环动力装置如图1(a)各设备热力过程对应热力过程如图1(b)所示,压气机压缩过程(1-2
8、),燃烧室燃烧过程(2-3),燃气轮机做功过程(3-4),燃气轮机排气在余热锅炉中冷却过程(4-1),余热锅炉给水吸热过程(7-5),蒸汽轮机做功过程(5-6),凝汽器冷凝过程(6-7)。若在燃气轮机后加装余热锅炉,利用燃气透平排气的余热加热蒸汽轮机系统的给水,将其产生的高温、高压蒸汽送到蒸汽透平做功,可多做部图2余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环能量流程图分机械功,相应的亦可提高燃料化学
