燃气轮机电厂基础知识介绍

《燃气轮机电厂基础知识介绍》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、燃气轮机电厂基础知识介绍第一章：燃气—蒸汽联合循环发电简介第一节、天然气是清洁能源天然气的主要成分是甲烷（CH4），其分子由一个碳原子（C）与四个氢原子（H）组成。天然气无色、无味、无腐蚀性，天然气燃烧生成水（H2O）与二氧化碳（CO2），不产生灰、渣、二氧化硫等有害物质，天然气是世界公认的清洁能源。LNG就是液化天然气，液化后的天然气体积是气体形态的六百份之一，方便大量储存和远距离运输。采用天然气为原料，采用“燃气—蒸汽联合循环”技术来发电的电厂称为燃气—蒸汽联合循环发电厂。采用天然气发电可大大减少对环境的污染，采用“燃气—蒸汽联合循环”技术发电，发电效

2、率高达57%，燃煤电厂为40%左右，发同样的电能CO2排放量仅为燃煤电厂的40%左右,SO2几乎没有，NOX甚微。第二节、液化天然气（LNG）燃机发电厂与燃煤发电厂性能比较示意图第三节：燃气轮机发展史中国在公元十二世纪的南宋高宗年间就已有走马灯的记载，它是涡轮机(透平)的雏形。15世纪末，意大利人列奥纳多·达芬奇设计出烟气转动装置，其原理与走马灯相同。至17世纪中叶，透平原理在欧洲得到了较多应用。1791年，英国人巴伯首次描述了燃气轮机的工作过程。1920年，德国人霍尔茨瓦特制成第一台实用的燃气轮机，其效率为13％、功率为370千瓦，按等容加热循环工作，但

3、因等容加热循环以断续爆燃的方式加热，存在许多重大缺点而被人们放弃。燃气轮机发展史随着空气动力学的发展，人们掌握了压气机叶片中气体扩压流动的特点，解决了设计高效率轴流式压气机的问题，因而在30年代中期出现了效率达85％的轴流式压气机。与此同时，透平效率也有了提高。在高温材料方面，出现了能承受600℃以上高温的铬镍合金钢等耐热钢，因而能采用较高的燃气初温，于是等压加热循环的燃气轮机终于得到成功的应用。1939年，在瑞士制成了四兆瓦发电用燃气轮机，效率达18%。同年，在德国制造的喷气式飞机试飞成功，从此燃气轮机进入了实用阶段，并开始迅速发展。燃气轮机发展史随着高

4、温材料的不断进展，以及透平采用冷却叶片并不断提高冷却效果，燃气初温逐步提高，使燃气轮机效率不断提高，单机功率也不断增大。在70年代中期出现了数种100兆瓦级的燃气轮机，最高能达到130兆瓦。燃气轮机的分类燃气轮机和火电机组相比具有结构简单、重量轻、污染小、效率高及安装建设周期短等特点，近些年大批量的燃机电厂陆续投产发电。1、燃气轮机的分类：工业型和航机改装型工业型燃气轮机是地面上广泛使用的机组，使用寿命长，可以作为电厂调峰使用。航机改装型燃气轮机广泛用于船舶业航空业，和工业型燃气轮机相比体积较小，重量较轻。此外按燃气轮机的热力特性分为简单循环和联合循环，按

5、燃机转子结构分为单轴和多轴燃气轮机。2、联合循环设备的介绍联合循环发电设备的配套可采用一台燃气轮机和一台余热锅炉及一台汽轮机“一托一”的方式，也可以采用二台燃气轮机和二台余热锅炉及一台汽轮机“二托一”的方式，有的电站也采用多托一的方式。燃气轮机的主要生产厂家目前，国内燃机项目主要是B、E、F级燃机。世界主要的厂家是美国GE公司、德国Siemens公司、日本三菱公司及ABB公司。在我国，主要以E/F级燃机为主，大部分集中在江浙、深圳一带。GE公司的PG9171E和PG9351FA为典型代表。Siemens公司以V94.2和V94.3为典型代表。日本三菱公司以

6、M701F为典型代表。第二章：燃气—蒸汽联合循环发电系统的流程下图是燃气—蒸汽联合循环发电系统设备与生产流程图，显示了天然气发电的主要流程在经过加热后的天然气进入燃气轮机的燃烧室，与压气机压入的高压空气混合燃烧，产生高温高压气流推动燃气轮机旋转做功。从燃气轮机排出的气体温度高达摄氏600度，仍然具备很高的能量，把这些高温气体送到锅炉，把水加热成蒸汽去推动蒸汽轮机，带动发电机发电。燃气轮机整体结构第三章：燃气轮机概述第一节、燃气轮机工作原理及工作过程1、燃气轮机的工作原理燃气轮机的原理与中国的走马灯相同，据传走马灯在唐宋时期甚是流行。走马灯的上方有一个叶轮，

7、就像风车一样，当灯点燃时，灯内空气被加热，热气流上升推动灯上面的叶轮旋转，带动下面的小马一同旋转。燃气轮机是靠燃烧产生的高温高压气体推动燃气叶轮旋转如下图：燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。燃气轮机的基本原理与蒸汽轮机很相似，不同处在于工质不是蒸汽而是燃料燃烧后的烟气。燃气轮机属于内燃机，所以也叫内燃气轮机。燃气轮机是利用气体作为工质在燃烧室里燃烧，将燃料的化学能转变为气体的内能。在喷嘴里，气体的内能转变为气体的动能，燃气高速喷出，冲击叶轮转动2、燃气轮机的工作过程压气机

8、(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩。压缩后的空气进入燃烧