燃气-蒸汽联合循环机组研究探究

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1、燃气-蒸汽联合循环机组研究探究　　摘要：燃气—蒸汽联合循环发电技术可实现化学能梯级利用，具有很高的效率。余热锅炉处于燃气轮机和蒸汽轮机之间，对联合循环系统效率产生重要影响。本文概述了燃气—蒸汽联合循环发电技术的原理和组成，并对燃气—蒸汽联合循环实际应用的研究方向进行了分析。关键词：燃气轮机，余热锅炉，联合循环，天然气Abstract:Gas-steamcombinedcyclepowergenerationtechnologycanrealizeenergycascadeutilizationofchemical,withveryhighefficie

2、ncy.Thewasteheatboilerinthegasturbineandsteamturbine,haveanimportantimpactontheefficiencyofthecombinedcyclesystem.Thispapersummarizedtheprincipleandcompositionofgas-steamcombinedcyclepowergenerationtechnology,andtheresearchdirectionofgas-steamcombinedcycleapplicationsareanalyzed

3、.Keywords:gasturbine,wasteheatboiler,combinedcycle,naturalgas中图分类号：TM611.2燃气－蒸汽联合循环机组,为了满足电网调峰的要求,7联合循环机组设计一般为每天启停、两班制运行,由于燃气-蒸汽联合循环机组的启动特性,机组在启动时必须依靠外来蒸汽,分别用于汽轮机主轴轴封的密封和低压缸末级叶片冷却、启动时凝汽器热井及除盐水的加热除氧。所以,对于无外来蒸汽源的燃机电厂来说,就必须设置启动锅炉,以保证燃气-蒸汽联合循环机组每日启动所需要的蒸汽。1燃气—蒸汽联合循环发电技术燃气—蒸汽联合循环发电技术

4、是一种将燃气轮机发电与蒸汽动力发电有机结合起来的一种新型的动力装置，它是随燃气轮机、蒸汽轮机和余热锅炉的技术进步而发展的。燃气轮机从大气中抽取大量空气经过滤器过滤后进入压气机进行压缩，压缩后的空气进入燃烧室与燃料混合燃烧，产生高温烟气推动燃气轮透平带动发电机发出电力，这就是燃气轮机循环系统。燃气轮机排出的废烟气温度还很高（一般为400～600℃），将它送入余热回收锅炉，烟气中的热能转换成蒸汽，推动汽轮机带动发电机发出电力，这就是蒸汽循环系统。蒸汽循环系统主要由余热锅炉和汽轮机组成。燃气—蒸汽联合循环发电就是对高温热源燃气使用燃气轮机循环和对低温热源使用

5、蒸汽轮机循环的组合式发电方式。7这一组合把在中低温区工作的蒸汽轮机朗肯循环和在高温区工作的燃气轮机布雷登循环叠置，组成一个总能系统循环，实现热能的梯级利用，提高总循环效率。燃气轮机排气温度高，工质流量大，在燃气轮机后加装余热锅炉，利用燃气轮机排气余热产生高温高压蒸汽，通过汽轮机发电，提高系统的热利用率，使系统达到较高的供电效率。目前主要有5种基本的燃气—蒸汽联合循环类型：余热回收型、排气再型、增压流化床燃烧型、排气补燃型和给水加热型。其中，余热回收型随着近年燃气轮机涡轮进口温度的高温化，单台燃机热效率不断提高；同时排气温度也高温化，使得它的热效率是全部

6、联合循环发电方式中最高的；再有，由于控制系统简单，使用性能优良，且具有建设成本、安装成本低等多种优点，所以近年它成为联合循环发电装置的主流。而余热锅炉因其处在联合循环发电装置燃气轮机循环与蒸汽轮机循环的接点位置，对整个联合循环发电效率的提高起着至关重要的作用。2燃气-蒸汽联合循环的实际应用2.1燃气轮机燃气轮机组件，主要包含四个主要部分或功能组：1）压气机；2）燃烧系统；3）透平；4）排气系统。燃气通道是燃气流经的路径，空气流进压气机入口，燃烧部分和透平，再到透平排气。气流—压气机7当透平启动的时候，环境空气被吸入空气入口腔室组件，经过滤和被多级轴流式

7、压气机压缩。压气机压缩的气流流进环管型燃烧室周围，流进燃烧室外壳与衬套之间的空间，通过燃烧室衬套上的每一个计量孔进入燃烧区域。气流—燃烧室外部燃气被提供到供气管线，在每一个分隔的燃烧室的端盖里在初次和二次燃料喷嘴的地方端接。燃料喷嘴把燃料送进燃烧室区域，在里面燃料和空气混合之后被一个或几个电火花塞点燃料被点燃的瞬间，一个燃烧室的火焰通过联烟管被传到其他燃烧室，然后被四个安装在燃烧室法兰上的火烟检测器检测到。气流—透平从燃烧室出来的热的烟气，流经连接到燃烧室管线末端的过度段和流经三级透平部分。每一级透平有一排固定的喷嘴和一排透平叶片组成。在每一排喷嘴里，

8、流体的动能增加，压力能降低。动能被透平转子转化成有用的旋转动能，导致转子旋转从而使得发电机转子