大型天然气联合循环发电技术
大型天然气联合循环发电技术
Power Generation T echnology
of Large-Scale Natural Gas –Fired Combined Cycle
浙江省电力设计院何语平
摘要：为配合“西气东输”和液化天然气（LNG）的输入，我国东部地区正在建设一批大型联合循环电厂。为了使建成后的电厂单位投资省、热效率高、投产后具有较好的效益，对大型天然气联合循环发电技术进行全面而系统的研究和优化至关重要。本文对影响大型天然气联合循环电厂效率的各种因素进行了研究，对联合循环系统的优化、燃气轮机选型、蒸汽系统的优化、参数选择、余热锅炉和汽轮机选型、机组轴系配置、动力岛布置等方面进行了深入的分析研究，并提出了明确的优化途径和结论。
关键词：天然气；联合循环发电
0 前言
我国东部地区经济发达，但一次能源匮乏。目前火力发电厂以煤炭消费为主，环境污染日趋严重。为了减少SO2排放并控制酸雨的危害，许多已投运的机组纷纷补上尾部烟气脱硫装置（FGD）。
为了优化能源结构、改善环境，国家决定利用西气东输，东海油气和进口液化天然气（LNG）等清洁能源，建设一批大型天然气联合循环电厂。
天然气是高效清洁能源，燃气-蒸汽联合循环机组燃用天然气将极大地改善环境污染问题。燃用天然气没有粉尘、没有灰渣。天然气几乎不含硫，因而几乎没有SO2排放。由于采用低NO x燃烧器，NO x 的排放也降到极低的程度。又由于天然气成分中主要是CH4，烟气中CO2的排放也大大减少。
近几年由于燃气轮机的单机功率和热效率有了很大程度的提高，特别是联合循环的理论研究、产品开发和电厂运行实践更趋成熟，目前大型燃气轮机的单机功率已超过250MW，热效率已超过36％；所组成的联合循环的功率已达到390MW，热效率也已达到56.7％~58.5％。其热效率之高，不仅远远超过现有燃煤蒸汽轮机电厂，甚至比超超临界参数的燃煤蒸汽轮机电厂还要优越。世界上的联合循环电厂正向大型化和高效化发展。
在电厂投资方面，根据华东地区西气东输的大型单轴联合循环机组（江苏戚墅堰、望亭、张家港、杭州半山，均为老厂扩建）的可行性研究统计，投资估算为3104元/kW~3356元/kW，比带脱硫装置的300MW燃煤蒸汽轮机电厂的造价低19.6％～25.7%。
我国天然气价格相对较高，为使建成后的电厂单位投资最省、热效率最高、投产后具有较好的效益，对大型天然气联合循环发电技术进行全面而系统的研究和优化至关重要。
1 联合循环系统优化
1.1提高联合循环效率的途径
图1 燃气循环
图2 蒸汽循环
图3 燃气-蒸汽联合循环
联合循环是把两个使用不同工质的独立的动力循环，通过能量交换联合在一起的循环。燃气-蒸汽联合循环就是利用燃气轮机做功后的高温排气在余热锅炉中产生蒸汽，再送到汽轮机中做功，把燃气循环（勃莱敦循环）和蒸汽循环（郎肯循环）联合在一起的循环。
图4 燃气-蒸汽联合循环的T-S 图
根据热力学原理，理想热力循环（卡诺循环）
的效率为121T -=η，式中T 1为热源平均吸热温度，T 2为冷源平均放热温度。公式表明，热源平均吸热温度越高，冷源平均放热温度越低，则循环效率越高。
燃气-蒸汽联合循环中的高温热源温度（透平初温）高达1100～1300℃，其热源平均吸热温度远远高于蒸汽循环常采用的主蒸汽温度540～603℃的热源平均吸热温度，而联合循环中的冷源平均放热温度（凝汽器温度）29～32℃远远低于一般燃气循环的排气温度450～640℃。也就是燃气-蒸汽联合循环从非常高的高温热源吸热，向尽可能低温的冷源放热，因此联合循环的热效率比组成它的任何一个循环的热效率都要高得多。
目前蒸汽循环凝汽器的真空随外部循环冷却水的水温、冷却方式和真空系统的不同而略有变化，一般为0.04～0.05bar(a)，其相应的温度为29～32℃，已难以降到更低。而燃气循环的透平初温，近年来随着叶片材料和冷却技术的提高还在不断提高。因此提高联合循环效率的首要途径就是选择透平初温较高的燃气轮机。理论研究证实[1]，提高燃气轮机的初温，可以使联合循环的效率大大提高。 1.2 余热锅炉的补燃与不补燃
所谓补燃，即在余热锅炉中再补充燃烧一部分燃料（气体、液体或固体燃料均可），增大余热锅炉的产汽量，并提高主蒸汽参数（不补燃余热锅炉的
主蒸汽温度受到燃气轮机排气温度的限制），由此可以增大汽轮机的功率。
早期的燃气轮机初温较低，排气温度也较低，组成不补燃的联合循环，所能匹配的汽轮机参数必然也很低，因此联合循环的效率也不高。采用补燃后，就可与高参数的汽轮机相匹配，使联合循环的效率得以提高。
理论研究表明[2]，随着燃气初温的不断提高，余热锅炉产生的主蒸汽参数已经很高。少量补燃后，如保持蒸汽参数不变，一般总会使联合循环的效率下降；如保持蒸汽量和余热锅炉的节点温差不变而提高蒸汽参数，有可能略微提高联合循环的效率，但此提高的潜力不大。由于材料和节点温差的约束，蒸汽参数提高的余地也不多，补燃过多就只能用以增加蒸汽量了。因此，随着燃气轮机初温的不断提
高，新建发电厂现在已很少采用补燃的联合循环方案了。目前补燃的余热锅炉大多只用于热电联产的联合循环中，通过增减补燃量使产汽量具有灵活性，以求得热负荷和电负荷可以独立地调节；并提高联合循环在低负荷下的热效率。
不补燃的燃气-蒸汽联合循环的主要优势在于：①热效率高。当燃用天然气并把燃气轮机初温提高到1300℃以后，联合循环效率已超过56％，近期有望达到60％。②锅炉和厂房体积较小，结构简单，投资费用低。③系统简单，运行可靠性高，现已达到93～98%的可用率。④启动快。 1.3 燃气轮机效率的选择
经理论推导 [3]
，在不补燃的联合循环中，整套联合循环效率ηcc 为：
ηcc = ηgt + (1-ηgt )﹒ηhr ﹒ηst
（4-1）
式中，ηg t
为燃气轮机发电机组的毛效率，
η
h r 为余热锅炉效率，
ηs t 为汽轮发电机组毛效率。 从式（4-1）可见，提高燃气轮机效率ηgt 比同等程
度地提高余热锅炉效率ηhr 和汽轮机效率ηst 对于改善联合循环效率ηcc 的效果更为明显。
因此在设计联合循环时，首先应选择功率和效率都能满足要求的燃气轮机作为设计出发点，然后再从整个联合循环的效率和投资角度，来考虑余热锅炉和汽轮机的系统和形式是否配置合理的问题。 1.4 燃气轮机排气温度的选择
然而在联合循环设计中，燃气轮机效率并非越
高越好。在联合循环中，燃气轮机效率取最大值，
并不能得到最优化的联合循环的效率。当燃气初温一定时，高压比的燃气轮机排气温度较低，虽然燃气轮机本身的效率比低压比的燃气轮机高，但余热锅炉的能量利用率、蒸汽参数和蒸汽循环效率都较低。而低压比的燃气轮机的排气温度较高，虽然燃气轮机本身的效率比高压比的燃气轮机低，但蒸汽循环得以利用成熟的高温高压和再热技术，取得蒸汽部分的高效率。可见在燃气轮机初温一定时，燃气轮机排气温度存在着最佳值[4]。
图5和图6分别表示了燃气轮机效率和联合循环整体效率与燃气初温和燃气轮机排气温度的函数关系。
图5 简单循环的燃气轮机效率与排气温度的关系
图6 联合循环效率与燃气轮机排气温度的关系
图中t3为燃气初温，近年来的燃气轮机其初温均在1100～1200℃以上，从图5可见，当简单循环的排气温度为400～450℃时，燃气轮机效率最高。图6与图5相比，联合循环效率的最佳点则向排气温度高的方向移动，为550～600℃。
近年来发展起来的大型燃气轮机，在燃气初温提高的基础上，也都提高了排气温度，其目的就是为了取得整体联合循环的高效率。
因此要获得联合循环的最大效率，不能仅仅选择高效率的燃气轮机，而选择尽可能高的燃气初温和对于联合循环最佳的压比和排气温度才是更重要的因素。即既要兼顾到燃气循环的效率，又要兼顾到蒸汽循环的效率，才能获得联合循环的最大效率。
2 燃气轮机机型选择
能够生产满足上述要求的大容量高效率、能够体现当今工业燃气轮机设计、制造水平的厂家主要有GE公司（美国通用电器）、SIEMENS公司（西门子）、ALSTHOM公司（阿尔斯通）和三菱公司（MITSUBISHI）。
鉴于我国目前正在以市场换技术，积极引进生产大型发电用的燃气轮机技术，因此我们有必要仔细分析研究上述四家燃气轮机厂商产品的技术性能和技术水平。在建设联合循环电厂时，引进优质高效、成熟可靠、单位造价低的先进产品。
由于9E燃气轮机的燃气初温（1124℃）较低，自身效率要比F级燃气轮机低3～4个百分点。排气温度仅538℃，蒸汽循环不能再热，联合循环的效率要低4～6个百分点。因而E级联合循环电厂的上网电价较高。另外由于E级机组容量较小，需要2+1（两台燃机带一台汽机）组成的联合循环，容量才能达到383.7MW。相对来说设备增多、系统复杂、占地较大。经过多方面的技术和经济比较[5]，我们得出结论：在我国东部天然气价格相对较高的地区建设大型联合循环电厂，不宜选用E级燃气轮机作为基本机型，也不宜选用E级改进型作为基本机型，而F级燃气轮机是我国东部地区建设天然气发电390MW级联合循环电厂的首选机型，而且F 级机组在世界上也都是已投运了多年的成熟机型。
这四家燃气轮机厂商产品[6] [7] [8] [9] [10]中，PG9351FA、V94.3A、GT26和M701F四种F级机组具备以下特点：
①单机容量大，都在250MW等级，“1+1”（一台燃机带一台汽机）的联合循环功率即已达到390MW。
②专为烧天然气而设计，也可烧备用轻柴油。燃气初温高，因而燃气轮机自身的效率也高。PG9351FA、V94.3A和M701F初温均超过1300℃，燃气轮机效率在36.9％～38.7%之间，而GT26的燃气初温虽略低（为1255℃），但采用了燃气再热技术，效率也达到了较高的38.5%。
③排气温度高（584℃～640℃），给蒸汽循环留有较大的余地，蒸汽循环可采用较高参数的三压、再热循环，因而整个联合循环的效率较高，达到
56.7％～58.5％。
④燃气轮机结构上均采用轴向排气，排气阻力小，而且便于余热锅炉布置。燃气轮机均采用压气机冷端拖动发电机，便于安装运行和维护。
3余热锅炉蒸汽系统的优化
3.1 提高余热锅炉效率的途径
由于不补燃的余热锅炉是利用燃气轮机的排气余热来产生蒸汽和热水，排烟损失是它最主要的热损失，因此降低余热锅炉排烟温度是提高余热锅炉效率的唯一途径。
3.2 单压、双压和三压蒸汽系统的选择
在单压蒸汽系统中，在低温段烟气的热量未能充分利用，因此单压余热锅炉不能将排烟温度降低到较低的水平，一般仅能控制在160～200℃左右。
当燃用几乎不含硫的天然气时，因燃料成本相对较高，有需要也有可能进一步降低排烟温度。在设计余热锅炉时可以采用双压或三压蒸汽系统，即在余热锅炉中除了产生高压过热蒸汽外，还产生中压或低压过热蒸汽，补入汽轮机的中、低压缸中做功。采用三压蒸汽系统，可使排烟温度进一步降到80～90℃左右。
3.3 余热锅炉再热系统的选择
早年的燃气轮机排气温度较低，大多低于538℃，所配的蒸汽循环不宜采用再热方案。近年来高于584℃排气温度的大型燃气轮机的出现，具备了为余热锅炉提供足够的高温热量用以实现双压或三
压再热循环的可能性。
随着蒸汽循环由单压变为双压和三压，由无再热向再热发展，联合循环的效率都会有一定程度的提高。研究表明[11]，三压联合循环的效率比双压联合循环的效率大约提高1％；双压和三压采用再热后，联合循环效率均能再提高0.8～0.9％。
3.4 余热锅炉烟气阻力的选取
这里需要指出的是，随着余热利用率的提高，余热锅炉换热面积将增加，余热锅炉烟气侧的阻力将有所提高，也就是燃气轮机的排气背压将有所提高，这将引起燃气轮机功率和效率有所下降。计算表明[11]：1kPa的压降会使燃气轮机的功率和效率下降0.8%，因此在联合循环设计优化时要综合考虑这一因素。余热锅炉及烟道的阻力按联合循环设备采购国际标准[12]规定，对于单压、双压和三压余热锅炉分别为2.5kPa、3.0kPa、3.3kPa。
3.5 余热锅炉蒸汽温度的确定
在不补燃的联合循环中，余热锅炉高压蒸汽的温度受到燃气轮机排烟温度的限制。燃气轮机选型确定后，其排气温度一定，余热锅炉高压蒸汽的温度一般比燃气轮机排气温度低25～40℃。当然联合循环高压蒸汽温度的确定还与余热锅炉过热器和汽轮机高压部件的材料选择的经济合理性有关。同样，中压蒸汽和低压蒸汽的温度则比它们各自所在的余热锅炉受热面积上游的燃气温度低11℃左右[13]。3.6 余热锅炉蒸汽压力的优化
蒸汽参数的优化主要是高压蒸汽压力的选择，国外研究表明[14]，随着高压蒸汽压力的提高，联合循环效率有一定程度的提高，升至一个较高的最佳值后开始下降。优化后的高压蒸汽压力不是很高，通常在高压到超高压的范围内。对150MW级的汽轮机来说，GE和三菱推荐选择高压蒸汽压力在10Mpa左右，SIEMENS推荐为13Mpa。
3.7联合循环蒸汽系统的优化方向
在燃气轮机型号确定后，应根据所用燃料种类、燃料价格、负荷方式、投资费用、经济效益和建设周期等因素来选择蒸汽系统。
我国东部地区天然气价格较高，对联合循环电厂的运行成本和上网电价有较高的要求，希望电厂有较高的效率。因此选择高压高温的三压再热蒸汽循环是非常合适的。
4蒸汽循环给水的加热和除氧方式的选择4.1蒸汽循环的给水加热
为了尽可能地利用燃气轮机排气余热，联合循环的给水加热在余热锅炉中进行。为了尽可能地降低余热锅炉的排烟温度，与燃煤电厂相反，送往余热锅炉的给水温度一般较低。
4.2 凝汽器真空除氧
燃用几乎不含硫的天然气时，最理想的除氧方案是选用带除氧功能的凝汽器，在凝汽器中进行真空除氧，这就给余热锅炉提供了除过氧的、最低温度的给水。这些低温给水在余热锅炉尾部的给水预热器中进一步吸收低温烟气的热量，致使锅炉排烟温度降到80～90℃。GE公司推荐的三压再热带除氧凝汽器的热力系统[15]如图7所示。
SIEMENS公司也推荐采用三压再热带除氧凝汽器的热力系统。正常运行时凝结水的除氧在凝汽器中进行，在启动阶段，该公司在凝结水预热器的下游还配备了旁路除氧器，用来除去启动阶段凝结水中较多的O2和CO2。5 余热锅炉的炉型选择
余热锅炉按汽水循环方式可分为强制循环和自然循环两种。自然循环的余热锅炉一般采用卧式布置，而强制循环的余热锅炉一般采用立式布置。两种余热锅炉各有特点，对于燃用天然气的联合循环电厂来说，这两种炉型都是可以接受的。
我国目前打捆招标建设的大型天然气联合循环电厂均为卧式布置自然循环的余热锅炉。其最大优点是：无循环泵，厂用电少，可用率高于强制循环的余热锅炉2个百分点。
6 联合循环汽轮机的选择
6.1联合循环汽轮机特点
联合循环中的汽轮机一般不对外抽汽，而是向中压缸和低压缸内补入中压蒸汽和低压蒸汽。要求它的中、低压缸比常规电厂的汽轮机增大通流能力，并要求其凝汽器比常规电厂增大换热面积。
汽轮机末级效率和排汽环形面积的大小对联合循环尤为重要，必须进行专门的设计与制造。
联合循环中的汽轮机必须适应联合循环快速启动的要求，汽轮机结构应采取必要的措施[16]。6.2联合循环汽轮机的汽缸及排汽形式
图8 SIEMENS公司GUD1S.94.3A单轴联合循环三压再热的双缸轴向排汽汽轮机剖面图[17]
图9 GE公司S109F A单轴联合循环三压再热的双缸向下排
图7 三压再热带除氧凝汽器的热力系统图
汽的汽轮机剖面图[6]
适合于三压再热单轴联合循环机组的汽轮机有双缸（高压缸及中/低压缸合缸）轴向排汽和双缸（高/中压缸合缸及低压缸）向下排汽两种形式。前者为地面层低位布置；后者为高运转层布置。
7联合循环机组的轴系配置[18]
联合循环机组的轴系配置有两种形式：一种是多轴配置，即燃气轮机和汽轮机分别拖动发电机运行。另一种是单轴配置，即燃气轮机和汽轮机共同拖动一台发电机运行。
多轴配置
多轴配置分为：
⑴一台燃气轮机发电机组排气送入一台余热锅炉，产生的蒸汽带动一台汽轮机发电机组，即多轴的“1+1”方式（如我省金华燃机电厂）。
⑵两台或多台燃气轮机发电机组的排气送入各自匹配的余热锅炉，所产生的蒸汽共同送到一台汽轮发电机组中，即所谓“2+1”等方式（如我省镇海、龙湾燃机电厂）。
多轴配置的联合循环电厂，燃气轮机可快速启动，在20 min内带上满负荷，调峰能力强。但设备和系统较复杂，全厂的调节控制也较复杂，占地也较多。
单轴配置
随着大容量、高效率、高可靠性/可用率的F 级燃气轮机的投运，近年来出现了将一台燃气轮机轴向排气，排往同一轴线上的余热锅炉，燃气轮机冷端出轴和一台汽轮机共同拖动一台发电机运行。
单轴配置的特点是：
⑴单轴配置时只需要一台容量较大的发电机、一台主变压器、一台高压厂用变压器和一套高压配电设备，机组启动时通过变频器向发电机提供变频交流电，发电机以同步电动机方式启动燃气轮机，取消了多轴配置时的启动电动机，电气系统和设备得以简化。
⑵燃气轮机和汽轮机可共用一套润滑油系统。机组的控制系统和运行也得到了简化。
⑶布置极为紧凑，燃气轮机、汽轮机和发电机均安装在较小的厂房内，汽水管道和电缆短捷，占地较少。
⑷取消旁路烟囱，汽轮机故障时余热锅炉的蒸汽经100％容量的旁路进入凝汽器。但余热锅炉不能停炉，必须随燃气轮机一道运行。
这种高效、可靠和紧凑的系统和布置很快为各国电力部门所接受，应用日益广泛。
单轴配置的两种方式
⑴发电机尾置方式
以GE公司S109FA和三菱公司M701F为代表的燃气轮机+向下排汽的汽轮机+发电机的连接方式，简称发电机尾置方式，如图10所示。
这种连接方式的发电机位于机组端部，发电机出线和检修时抽转子比较方便。但汽轮机在中间，汽轮机向下排汽使整套联合循环机组必须布置在较高的运转层上。
⑵发电机中置方式
以SIENENS公司GUD1S.94.3A和ALSTOM 公司KA26-1为代表的燃气轮机+发电机+3S离合器+轴向排汽汽轮机的连接方式，简称发电机中置方式，如图11所示。
这种连接方式的汽轮机位于端部，便于实行轴向排汽。整套联合循环机组可安装在位置较低且造价较低的板式基础上，厂房的高度也随之降低。这种连接方式在发电机和汽轮机之间增加了3S离合器，可以在汽轮机安装完成之前燃气轮机提前投产发电；在汽轮机故障停下来检修时不影响燃气轮机简单循环发电。但由于发电机置于燃气轮机与汽轮机之间，当发电机检修需要抽转子时必须横向平移发电机。ALSTOM公司已配置了液压的发电机水平移位及复位的装置。SIEMENS
公司的典型设计是
图10 发电机尾置式的单轴配置
图11发电机中置式的单轴配置
在主厂房内配置起重量为370t的重型行车，将发电机整体吊到厂房一侧的检修区检修。
8 联合循环机组的动力岛布置
联合循环机组的总体布置因机型不同和轴系配置不同而具有多种多样的布置方案。笔者对300MW及以上的以S209E“2+1”为代表的E级联合循环机组、以KA13E2-2“2+1”为代表的E级改进型联合循环机组以及F级“1+1”单轴联合循环机组的动力岛布置进行了充分的分析和比较[19]，E 级联合循环机组单位容量的占地面积为F级联合循环机组的2倍，E级改进型联合循环机组单位容量的占地面积为F级联合循环机组的1.27倍。因此从布置紧凑和节省用地的角度推荐，在我国东部沿海天然气气价较高且用地相当紧张的地区建设大型天然气联合循环电厂不宜选用E级机组，也不宜选用E级改进型机组，而宜选用F级机组作为基本机型。
多套并列的F级“1+1”单轴联合循环机组完全实行单元制的紧凑布置、单元制的建设、单元制的运行、单元制的管理和检修，而且扩建非常方便。这是近年来国际上具有多套单轴联合循环机组的大型天然气电厂的布置趋势。
多套并列的F级“1+1”单轴联合循环机组有两种厂房布置模式[20]。
可以布置为：每套机组纵向布置在各自独立的厂房内，有各自独立的检修行车。
也可以布置为：多套单轴机组横向布置在一个62m的大跨度连通厂房内，共用一台检修行车；或采用24.5m跨度的发电机厂房和37.5m跨度的燃机-汽机厂房这样的连续双跨厂房。双跨厂房的检修起吊可以考虑为：每跨厂房各采用一台检修行车。也可以考虑为：燃机-汽机厂房共用一台检修行车，而发电机厂房在每台发电机上方设置单轨吊，以便发电机检修时抽转子之用。
循环冷却水取、排水建筑或冷却塔的占地面积。
表2汇总了多套并列的四种F级单轴联合循环机组动力岛布置的占地尺寸、总占地面积和单位容量的占地面积。从表2可见，多套并列的F级单轴联合循环机组其单位容量的占地面积最省，为25.6 m2/MW ~29.5 m2/MW。这是我国建设大型天然气联合循环电厂最佳的布置形式[20]。
结论
（1）提高联合循环电厂效率的首要途径是选择透平初温较高的燃气轮机。
（2）建设大型天然气联合循环电厂，不宜采用补燃的联合循环方案，补燃的余热锅炉大多只用于热电联产的联合循环中。
（3）在不补燃的联合循环电厂中，提高燃气轮机的效率比同等程度地提高余热锅炉和汽轮机的效率对于改善联合循环效率的效果更为明显。
（4）要获得联合循环的最大效率，不能仅仅选择高效率的燃气轮机，而选择尽可能高的燃气初温和对于联合循环最佳的压比和排气温度才是更重要的因素。即既要兼顾到燃气循环的效率，又要兼顾到蒸汽循环的效率，才能获得联合循环的最大效率。（5）PG9351FA、V94.3A、GT26和M701F四种F 级机型，单机容量大，燃气初温高，排气温度高，由它们组成的联合循环的效率较高。它们均采用轴向排气，排气阻力小，而且便于余热锅炉布置。燃气轮机均采用压气机冷端拖动发电机，便于安装运行和维护。这4种F级燃气轮机是我国建设天然气发电390MW级联合循环电厂的首选机型。
（6）降低余热锅炉的排烟温度是提高余热锅炉效率的唯一途径，大型联合循环电厂应选择高压高温的三压再热蒸汽循环，最理想的给水除氧方案是选用带除氧功能的凝汽器。
（7）联合循环中的汽轮机一般不对外抽汽，而是向中压缸和低压缸内补入中压蒸汽和低压蒸汽。适合于三压再热单轴联合循环机组的汽轮机有双缸（高压缸及中/低压缸合缸）轴向排汽和双缸（高/中压缸合缸及低压缸）向下排汽两种形式。
（8）大型联合循环的机组的轴系配置越来越广泛地采用高效、简单、可靠、紧凑的单轴布置。燃气轮机+汽轮机+发电机的轴系配置方式, 发电机位于机组端部，发电机出线和检修时抽转子比较方便。但汽轮机在中间，汽轮机向下排汽使整套联合循环机组必须布置在较高的运转层上。燃气轮机+发电机+
离合器+汽轮机的方式, 汽轮机位于端部，便于实行轴向排汽。整套联合循环机组为地面层低位布置，土建投资较低，但发电机检修需要有专用行车。（9）多套并列的F级单轴联合循环机组实行单元制的紧凑布置、单元制的建设、单元制的运行、单元制的管理和检修，而且扩建非常方便。这是近年来国际上大型天然气联合循环电厂的布置趋势。有两种厂房布置模式：一种是每套机组纵向布置在各自独立的厂房内。另一种是多套单轴机组横向布置在一个大跨度连通厂房内，或采用发电机厂房加燃机-汽机厂房这样的连续双跨厂房。
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18.何语平.大型天然气联合循环电厂机组的轴系配置[J].中
国电力，2004,37 (8):7-9.
19.何语平.大型天然气联合循环电厂不同机型总体布置与
占地的比较[J].中国电力，2005,38 (7):31-36.
20.何语平.大型天然气联合循环电厂F级机组动力岛布置
的优化[J].中国电力，2005,38 (10):56-64..
作者简介：何语平（1945-），男，教授级高级工程师，从事火力发电厂设计研究。
整体煤气化联合循环发电
整体煤气化联合循环（IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle）发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成，即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备（包括硫的回收装置），第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。IGCC的工艺过程如下：煤经气化成为中低热值煤气，经过净化，除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料，然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧，加热气体工质以驱动燃气轮机作功，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。其原理图见下图IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来，既有高发电效率，又有极好的环保性能，是一种有发展前景的洁净煤发电技术。在目前技术水平下，IGCC发电的净效率可达43%～45％，今后可望达到更高。而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10，脱硫效率可达99%，二氧化硫排放在25mg／N m3左右。（目前国家二氧化硫为1200mg／Nm3），氮氧化物排放只有常规电站的1 5%--20%，耗水只有常规电站的1/2-1/3，利于环境保护。 IGCC具有以下一些突出优点：（1）发电效率高，目前可达45%，继续提高的潜力大。（2）与传统的燃煤方式不同。它能实现98%以上的污染物脱除效率，并可回收高纯度的硫、粉尘和其他污染物在此过程中一并被脱除。（3）用水量小，约为同等容量常规火电机组的三分之一至二分之一。（4）通过采用低成本的燃烧前碳捕捉技术可实现零碳排放。（5）能与其他先进的发电技术如燃料电池等结合，并能形成制氢、化工等多联产系统。 气化炉、燃气轮机、空气分离装置和余热锅炉是IGCC关键设备。气化炉方面，我们认为壳牌气化炉具有产气热值高、煤种适应性广、停机维护时间短等特点，将成为未来IGCC 将推广的重要炉型。燃气轮机方面，适应煤气的低热值的燃气轮机将成为首选机型。空气分离装置方面，目前仍以深冷技术为主，未来将有可能在PSA变压吸附空分技术方面有所突破。 整体煤气化联合循环发电的分类 由图中可以看出IGCC整个系统大致可分为：煤的制备、煤的气化、热量的回收、煤气的净化和燃气轮机及蒸汽轮机发电几个部分。可能采用的煤的气化炉有喷流床（e ntrained flow bed）、固定床（fixed bed）和流化床（fluidized bed）三种方案。在整个IGCC的设备和系统中，燃气轮机、蒸汽轮机和余热锅炉的设备和系统均是已
联合循环燃气轮机发电厂简介
联合循环燃气轮机发电厂简介 联合循环发电：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，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E然气轮机，其热效率为33.79%,余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。1．燃气轮机 1.1 简介燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分： 1 、燃气轮机（透平或动力涡轮）； 2、压气机（空气压缩机）； 3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气,压缩后送入燃烧室,同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合,在定压下 进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速 旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命 周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃 气轮机为工业型燃机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、热电联产。埕岛电厂采用的 MS9001E燃气轮发电机组是50Hz, 3000转 /分,直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早 于 1987年投入商 业运行，基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW热效率为 33.79%,排气温度539C，排气量1476X103公斤/小时，压比为12.3，燃气初
联合循环发电技术
联合循环发电技术 联合循环发电技术（CCPP）是由燃气轮机发电和蒸汽轮机发电叠加组合起来的联合循环发电装置，与传统的蒸汽发电系统相比，具有发电效率高、成本低、效益好，符合调节范围宽，安全性能好、可靠性高，更加环保等等一系列优势。 联合循环由于做到了能量的梯级利用从而得到了更高的能源利用率，已以无可怀疑的优势在世界上快速发展。目前发达国家每年新增的联合循环总装机容量约占火电新增容量的40％～50%，所有世界生产发电设备的大公司至今（如美国的GE公司87年开始）年生产的发电设备总容量中联合循环都占50%以上。 最高的联合循环电站效率（烧天然气）已达55.4%，远远高于常规电站，一些国家（如日本等）已明确规定新建发电厂必须使用联合循环。 由于整体煤气化联合循环发电机组(IGCC)是燃煤发电技术中效率最高最洁净的技术,工业发达国家都十分重视,现在世界上已建成或在建拟建IGCC电站近20座，一些已进入商业运行阶段。 燃气轮发电机组在我国近几年才有较大发展,目前装机占火电总容量的 3.5%,大部分由国外购进,国产机组只占9.4%,且机组容量小、初温低,机组水平只处于国外80年代水平,且关键部件仍有外商提供,远不能满足大容量、高效率的联和循环机组的需要。 燃气轮机是联合循环包括燃煤联合循环的最关键技术,我公司虽然以前也曾设计制造过燃气轮机，但功率小、，初温低，且某些关键技术如冷却技术、跨音速压气机等项目尚处于研究开发阶段。 有一些公司对燃气轮机的研制始于1960年前后，在船用、机车用、发电用等几条线上同时进行。作为技术水平综合标志的综合技术能力即设计能力是：到七十年代中后期，基本能按自己的科研成果独立设计高原铁路使用的燃气轮机（7000马力）;能按测绘资料设计长输气管线用的燃气轮机（17600kw）;具有品种较全但规模较小检测设备较初级的实验台，进行了相当多的试验，取得了可观的成果。经过不小于十余种型号的整机的自行设计、试验、生产和运行的全过程不但掌握了技术而且培养了一批人。这正是现在可以也应该利用的宝贵的财富。 在以上基础上产生了高原机车用的燃气轮机方案，尽管燃气轮机本身并未达到国外先进水平，但机车总体可达到热力机车的先进水平，综合经济指标具有竞争力。总体说，当时我
燃气蒸汽联合循环
燃气--蒸汽联合循环技术的发展与评价 我国火电机组主要为燃煤发电机组，存在污染严重，供电煤耗高的问题，不能满足新世纪电力工业发展需要，必须依靠科技进步，促进我国资源环境相互协调可持续发展。采用高参数大容量机组，超临界压力机组是火电机组发展的主要方向外，发展清洁燃煤技术，煤气化联合循环和整体气化燃料电池等以燃气输机为技术基础的发电技术，亦是提高我国火电热效率的突破口方向。为此，今后发展燃气——蒸汽循环发电将具有战略意义燃气—蒸汽轮机联合循环热电冷联供系统是一项先进的供能技术。利用燃气燃烧产生的高温烟气在燃气轮机中做功，将一部分热能转变为高品位的电能，再利用燃气轮机排烟中的余热在废热锅炉内产生蒸汽来带动蒸汽轮机进一步发出部分电能，同时供热和制冷。从而实现了能源的高效梯级利用，同时也降低了燃气供热的成本，是城市中，特别是大气污染严重的大城市中值得大力发展的系统。 一.联合循环发电状况和需求。 从20世纪80年代以来，随着燃气轮机及其联合循环总能系统新概念的确立，材料科学、制造技术的进步，特别是能源结构的变化及环境保护的要求更加严格，燃气轮机及其联合循环机组在世界电力系统中的地位发生了显著化，不仅可以用作紧急备用电源和尖峰负荷，还被用来带基本负荷和中间负荷。21世纪以来世界燃气轮机进入了一个新的发展时期，我国燃气轮机引进、开发和应用又进入了一个新的发展阶段。燃气轮机技术进步主要表现在单机容量增大，热效率提高与污染物排放量降低。目前全世界每年新增的装机容量中，有l/3以上系采用燃气—蒸汽联合循环机组，而美国则接近l/2，日本则占火电的43%。据不完全统计，全世界现有燃油和燃天然气的燃气—蒸汽联合循环发电机组的总容量己超过400 GW。当前燃气轮机单机功率已经超过300MW，简单循环热效率超过39%;联合循环功率已经超过780 MW，联合循环热效率超过58. 5%，干式低NOx 燃烧技术已使燃用天然气和蒸馏油时的NOx排放量分别低于25mg/kg和42mg/kg，提高了燃气轮机在能源与电力中的地位与作用。从目前世界火力发电技术水平来看，提高火电厂效率和减少污染物的排放的方法，除带脱硫、除尘装置的超超临界发电技术(USC)、循环流化床(CFB)和增压流化床联合循环(PFBC)等外，燃天然气、燃油及整体煤气化等燃气-蒸汽联合循环是一个重要措施。据有关调研预测，未来10年我国对燃气轮机总需求量达34 000 MW左右。中国已开始利用西气东输，东海、南海油气，进口LNG(液化天然气)和开发煤气化等清洁能源。一批300 MW级燃气—蒸汽联合循环电厂已经建成或即将建成投产。可以说，随着国产化率的提高，造价的减低，燃用天然气和煤气等大型燃气—蒸汽联合循环发电机组，必将成为中国电力工业一个重要组成部分。 二.燃气-蒸汽联合循环原理 （一）联合循环的基本方案 1.余热锅炉型联合循环 将燃气轮机的排气通至余热锅炉中，加热锅炉中的水产生蒸汽驱动汽轮机作功。 2.排气补燃型联合循环 排气补燃型联合循环包括在余热锅炉前增加烟道补燃器以及在锅炉中加入燃料燃烧这两种方案。
整体煤气化联合循环发电
整体煤气化联合循环发电（IGCC）简介 一整体煤气化联合循环的工作过程 整体煤气化联合循环（IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle）发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成，即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备（包括硫的回收装置），第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。IGCC的工艺过程如下：煤经气化成为中低热值煤气，经过净化，除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料，然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧，加热气体工质以驱动燃气透平作功，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。其原理图见下图： 二整体煤气化联合循环的特点 IGCC（整体煤气化联合循环）发电技术是当今国际上最引人注目的新型、高效的洁净煤发电技术之一。该技术以煤为燃料，通过气化炉将煤转变为煤气，经过除尘、脱硫等净化
工艺，使之成为洁净的煤气供给燃气轮机燃烧做功，燃气轮机排气余热经余热锅炉加热给水产生过热蒸汽，带动蒸汽轮机发电，从而实现了煤气化燃气蒸汽联合循环发电过程。 IGCC 发电技术把联合循环发电技术与煤炭气化和煤气净化技术有机的结合在一起，具有高效率、清洁、节水、燃料适应性广，易于实现多联产等优点，符合二十一世纪发电技术的发展方向。 1、IGCC将煤气化和高效的联合循环相结合，实现了能量的梯级利用，提高了采用燃煤技术的发电效率。目前国际上运行的商业化IGCC电站的供电效率最高已达到43%，与超超临界机组效率相当。当采用更先进的H系列燃气轮机时，IGCC供电效率可以达到52%。 2、IGCC对煤气采用“燃烧前脱除污染物”技术，煤气气流量小(大约是常规燃煤火电尾部烟气量的1/10)，便于处理。因此IGCC系统中采用脱硫、脱硝和粉尘净化的设备造价较低，效率较高，其各种污染排放量都远远低于国内外先进的环保标准，可以与燃烧天然气的联合循环电厂相媲美。 目前常规燃煤电厂脱硫主要采用尾部脱硫的方法，脱硫所产出的副产品是石膏。IGCC 一般采用物理/化学方式脱硫，其脱硫效率可达99%以上，脱硫产物是有用的化工原料-硫磺。常规燃煤电厂目前没有有效的脱除CO2的方法，IGCC具有实现CO2零排放的技术潜力。在IGCC系统中可以对煤气中的CO进行变换，生成H2和CO2，H2可以作为最清洁的燃料（如燃料电池），CO2可以进行分离、填埋回注等，以实现CO2零排放。 3、IGCC的燃料适应性广，褐煤、烟煤、贫煤、高硫煤、无烟煤、石油焦、泥煤都能适应。采用IGCC发电技术，可以燃用我国储量丰富、限制开采的高硫煤，使燃料成本大大降低。 4、IGCC机组中蒸汽循环部分占总发电量约1/3，使IGCC机组比常规火力发电机组的发电水耗大大降低，约为同容量常规燃煤机组的1/2～2/3左右。 5、IGCC的一个突出特点是可以拓展为供电、供热、供煤气和提供化工原料的多联产生产方式。IGCC本身就是煤化工与发电的结合体，通过煤的气化，使煤得以充分综合利用，实现电、热、液体燃料、城市煤气、化工品等多联供。从而使IGCC具有延伸产业链、发展循环经济的技术优势。 三整体煤气化联合循环的发展 1972年在德国Ltinen酌斯蒂克电站投运了世界上第一个以增压锅炉型燃气一蒸汽联合循环为基础的IGCC电站，该电站的发电功率为170MW，实际达到的供电效率为34%，采用以空气为气化剂的燃煤的固定床式的Lurgi气化炉。显然，这个电站开创了煤在燃气一蒸汽联
联合循环燃气轮机发电厂简介(通用版)
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 联合循环燃气轮机发电厂简介 (通用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
联合循环燃气轮机发电厂简介(通用版) 联合循环发电：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，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%，余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1．燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分：1、燃气轮机（透平或动力涡轮）；2、压气机（空气压缩机）； 3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后
送入燃烧室，同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工，推动动力叶片高速旋转，乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机，轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。 埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz，3000转/分，直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行，基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW，热效率为33.79%，排气温度539℃，排气量1476×103公斤/小时，压比为12.3，燃气初温为1124℃，机组为全自动化及遥控，从启动到满载正常时间为约20分钟，机组使用MARKⅤ控制和保护系统.
整体煤气化联合循环发电(IGCC)项目简介
整体煤气化联合循环发电（IGCC） 整体煤气化联合循环（IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle）发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成，即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备（包括硫的回收装置），第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。IGCC的工艺过程如下：煤经气化成为中低热值煤气，经过净化，除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料，然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧，加热气体工质以驱动燃气透平作功，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。其原理图见下图 整体煤气化联合循环系统简图
IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来，既有高发电效率，又有极好的环保性能，是一种有发展前景的洁净煤发电技术。在目前技术水平下，IGCC发电的净效率可达43%～45％，今后可望达到更高。而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10，脱硫效率可达99%，二氧化硫排放在25mg/Nm3左右。（目前国家二氧化硫为1200mg/Nm3），氮氧化物排放只有常规电站的15%--20%，耗水只有常规电站的1/2-1/3，利于环境保护。 整体煤气化联合循环发电的分类及作用 由图中可以看出IGCC整个系统大致可分为：煤的制备、煤的气化、热量的回收、煤气的净化和燃气轮机及蒸汽轮机发电几个部分。可能采用的煤的气化炉有喷流床（entrained flow bed）、固定床（fixed bed）和流化床（fluidized bed）三种方案。在整个IGCC的设备和系统中，燃气轮机、蒸汽轮机和余热锅炉的设备和系统均是已经商业化多年且十分成熟的产品，因此IGCC发电系统能够最终商业化的关键是煤的气化炉及煤气的净化系统。具体来说，对IGCC气化炉及煤气的净化系统的要求是： a) 气化炉的产气率、煤气的热值和压力及温度等参数能满足设计的要求 b) 气化炉有良好的负荷调节性能，能满足发电厂对负荷调节的要求 c) 煤气的成分、净化程度等要能满足燃气轮机对负荷调节的要求 d) 具有良好的煤种适应性 e) 系统简单，设备可靠，易于操作，维修方便，具有电厂长期、安全可靠运行所要求的可用率 f) 设备和系统的投资、运行成本低
联合循环燃气轮机发电厂简介(最新版)
联合循环燃气轮机发电厂简介 (最新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0727
联合循环燃气轮机发电厂简介(最新版) 联合循环发电：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，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%，余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1．燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机。主要结构有三
部分：1、燃气轮机（透平或动力涡轮）；2、压气机（空气压缩机）； 3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工，推动动力叶片高速旋转，乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机，轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。 埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz，3000转/分，直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行，基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW，热效率为33.79%，排气温度539℃，排气量1476×103公斤/小时，压比为12.3，燃气
整体煤气化联合循环发电技术
整体煤气化联合循环发电 简介 整体煤气化联合循环（IGCC- Integrated Gasification Combined Cycle）发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成，即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备（包括硫的回收装置），第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。IGCC的工艺过程如下： 煤经气化成为中低热值煤气，经过净化，除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料，然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧，加热气体工质以驱动燃气透平作功，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。 IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来，既有高发电效率，又有极好的环保性能，是一种有发展前景的洁净煤发电技术。在目前技术水平下，IGCC发电的净效率可达43%～45%，今后可望达到更高。而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的，脱硫效率可达99%，二氧化硫排放在25mg/Nm3左右。（目前国家二氧化硫为1200mg/Nm3），氮氧化物排放只有常规电站的15%--20%，耗水只有常规电站的-，利于环境保护。 分类及作用 IGCC整个系统大致可分为： 煤的制备、煤的气化、热量的回收、煤气的净化和燃气轮机及蒸汽轮机发电几个部分。可能采用的煤的气化炉有喷流床（entrained flow bed）、固定床（fixed bed）和流化床（fluidized bed）三种方案。在整个IGCC的设备和系统中，燃气轮机、蒸汽轮机和余热锅炉的设备和系统均是已经商业化多年且十分成熟的产品，因此IGCC发电系统能够最终商业化的关键是煤的气化炉及煤气的净化系统。具体来说，对 气化炉及煤气的净化系统的要求
燃气-蒸汽联合循环发电
燃气-蒸汽联合循环机组概况 1.燃气轮机工作原理 燃气轮机的工作过程是，压气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室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即进入燃机透平中膨胀做功，推动透平叶轮带着燃机发电机做功发电。燃气轮机静止起动时，需要将发电机转换为电动机用带动燃机旋转，待加速到一定转速后，启动装置脱扣，就可以以发电机形式来做功发电。燃气初温和压气机的压缩比，是影响燃气轮机效率的两个主要因素。提高燃气初温，并相应提高压缩比，可使燃气轮机效率显著提高。工业和船用燃气轮机的燃气透平初温最高达1200℃左右，航空燃气轮机的超过1350℃。目前美国通用电气最先进的9H型燃气轮机压缩比23.2，燃气透平初温1430℃。
2.燃气-蒸汽联合循环发电 燃气-蒸汽联合循环发电机组就是将燃气轮机的排气引入余热锅炉，产生的高温、高压蒸汽驱动汽轮机，带动汽轮发电机发电。其常见形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各分别与发电机组合的多轴联合循环。 目前，联合循环的热效率接近60%，“二拖一”的机组配置方式，提高了机组供热能力，整套机组的热效率比常规“一拖一”配置机组热效率高出0.6%，在冬季供暖期热效率高达79%。
燃气-蒸汽联合循环机组主要用于发电和热电联产，其具有以下独特的优点： ①发电效率高：由于燃气轮机利用了布朗和朗肯二个循环，原理和结构先进，热耗小，因此联合循环发电效率较高。 ②环境保护好：燃煤电厂锅炉排放灰尘很多，二氧化硫多，氮氧化物为200PPM。燃机电厂余热锅炉排放无灰尘，二氧化硫极少，氮氧化物为(10～25)PPM。 ③运行方式灵活：燃机电厂其调峰特性好，启停速度快，不仅能作为基本负荷运行，还可以作为调峰电厂运行。 ④消耗水量少：燃气一蒸汽联合循环电厂的蒸汽轮机仅占总容量的1／3，所以用水量一般为燃煤火电的1／3，由于凝汽负压部分的发电量在全系统中十分有限，国际上已广泛采用空气冷却方式，用水量近乎为零。 ⑤占地面积少：由于没有了煤和灰的堆放，又可使用空冷系统，电厂占地大大节
生物质气化合成气与煤混合燃烧发电技术
一生物质气化合成气与煤混合燃烧发电技术 间接混合燃烧是先把生物质气化为清洁的可燃气体，然后与煤粉混燃。 在欧洲，生物质与煤间接混合燃烧技术目前已进入商业化运行，技术上被认为是相当成熟。例如，位于奥地利Styria的Zeltweg电厂，采用循环流化床技术，以空气为气化剂气化木柴，产生可燃气体输入锅炉的燃烧室和烟煤一起燃烧，超过5000t 的生物质被气化和燃烧，目前系统运行效果良好。此外，芬兰的Lahti 电站与荷兰的Amer电站的9号机组，均是生物质与煤间接混燃技术成功运用的案例。 目前国内已建的生物质电厂主要以生物质直接燃烧发电和并联燃烧发电为主。气化混燃电厂大多还处在示范工程研究阶段。在气化混燃电厂中，从气化炉中产出的生物质气是由N2、CO、CO2、CH4、C2H2-6、H2 和H2O 组成的混合气体，其中N2 占到50%。生物质气的热值决定于给料的水分含量。 与其它混燃技术相比，生物质间接混燃具有生物质燃料适用范围广的优点，同时基于气化的混燃能够避免直燃过程中燃料处理、燃料输送等带来的问题、还可缓解锅炉结渣等问题。另外，采用这种方法，使得煤灰和生物质灰分开了，煤灰成分不受影响。 生物质与煤间接混燃技术可以应用于现有不同容量的电站燃煤锅炉，并且对现有锅炉的改动很小，运行灵活性较高。目前，我国的生物质储量巨大，国内许多小型火电厂效率低、污染严重，可以通过增加生物质气化系统实现生物质气与煤混合燃烧，既可以大规模地处理富余的生物质资源，又可以与我国现有的小型燃煤电站的改造结合起来，非常符合我国的国情。 二国内外生物质整体气化联合循环发电 2.1国外生物质整体气化联合循环发电示范项目介绍 2.1.1 美国Battelle 美国在利用生物质能发电方面处于世界领先地位。美国建立的Battelle生物质气化发电示范工程代表生物质能利用的世界先进水平，生产一种中热值气体，不需要制氧装置，此工艺使用两个实际上分开的反应器：①气化反应器，在其中生物质转化成中热值气体和残炭； ②燃烧反应器，燃烧残炭并为气化反应供热。两个反应器之间的热交换载体由气化炉和燃烧室之间的循环沙粒完成。表1 给出了Battelle示范电厂气化炉的产气组分和热值，图1的工艺流程图则表明了两个反应器以及它们在整个气化工艺中的配合情况。 这种Battelle/FERCO工艺与传统的气化工艺不同，它充分利用了生物质原料固有的高反应特性。生物质的气化强度超过146000kg/ h·m2，而其他气化系统的气化强度通常小于1000 kg/h·m2。Battelle 气化工艺的商业规模示范建在弗蒙特州的柏林顿McNeil电站，该项目的一期工程，用Battelle技术建造日产200吨燃料气的气化炉，在初始阶段生产的燃料气用于现有的McNeil电站锅炉。二期工程，将安装一台燃气轮机来接受从气化炉来的高温燃气，组成联合循环。该气化设备于1998年完成安装并投入运行。 表 1 Battelle示范电厂气化炉产气组分和热值 气体组分（%） 热值(MJ/m3) CO H2 CH4 CO2 C2H4 C2H6
整体煤气化联合循环IGCC
整体煤气化联合循环发电（IGCC） 目录 一、整体煤气化联合循环的工作过程………………………… 二、整体煤气化联合循环的特点……………………………… 三、整体煤气化联合循环的发展……………………………… 四、在整体煤气化联合循环的主要设备……………………… 五、整体煤气化联合循环的发展趋势………………………… 六、对我国发展IGCC技术的若干启示………………………
一、整体煤气化联合循环的工作过程 整体煤气化联合循环（IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle）发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成，即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备（包括硫的回收装置），第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。IGCC的工艺过程如下：煤经气化成为中低热值煤气，经过净化，除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料，然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧，加热气体工质以驱动燃气透平作功，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。其原理图见下图： 二、整体煤气化联合循环的特点 IGCC（整体煤气化联合循环）发电技术是当今国际上最引人注目的新型、高效的洁净煤发电技术之一。该技术以煤为燃料，通过气化炉将煤转变为煤气，经
过除尘、脱硫等净化工艺，使之成为洁净的煤气供给燃气轮机燃烧做功，燃气轮机排气余热经余热锅炉加热给水产生过热蒸汽，带动蒸汽轮机发电，从而实现了煤气化燃气蒸汽联合循环发电过程。 IGCC发电技术把联合循环发电技术与煤炭气化和煤气净化技术有机的结合在一起，具有高效率、清洁、节水、燃料适应性广，易于实现多联产等优点，符合二十一世纪发电技术的发展方向。 1、IGCC将煤气化和高效的联合循环相结合，实现了能量的梯级利用，提高了采用燃煤技术的发电效率。目前国际上运行的商业化IGCC电站的供电效率最高已达到43%，与超超临界机组效率相当。当采用更先进的H系列燃气轮机时，IGCC供电效率可以达到52%。 2、IGCC对煤气采用“燃烧前脱除污染物”技术，煤气气流量小(大约是常规燃煤火电尾部烟气量的1/10)，便于处理。因此IGCC系统中采用脱硫、脱硝和粉尘净化的设备造价较低，效率较高，其各种污染排放量都远远低于国内外先进的环保标准，可以与燃烧天然气的联合循环电厂相媲美。 目前常规燃煤电厂脱硫主要采用尾部脱硫的方法，脱硫所产出的副产品是石膏。IGCC一般采用物理/化学方式脱硫，其脱硫效率可达99%以上，脱硫产物是有用的化工原料-硫磺。常规燃煤电厂目前没有有效的脱除CO2的方法，IGCC具有实现CO2零排放的技术潜力。在IGCC系统中可以对煤气中的CO进行变换，生成H2和CO2，H2可以作为最清洁的燃料（如燃料电池），CO2可以进行分离、填埋回注等，以实现CO2零排放。 3、IGCC的燃料适应性广，褐煤、烟煤、贫煤、高硫煤、无烟煤、石油焦、泥煤都能适应。采用IGCC发电技术，可以燃用我国储量丰富、限制开采的高硫煤，使燃料成本大大降低。 4、IGCC机组中蒸汽循环部分占总发电量约1/3，使IGCC机组比常规火力发电机组的发电水耗大大降低，约为同容量常规燃煤机组的1/2～2/3左右。 5、IGCC的一个突出特点是可以拓展为供电、供热、供煤气和提供化工原料的多联产生产方式。IGCC本身就是煤化工与发电的结合体，通过煤的气化，使煤得以充分综合利用，实现电、热、液体燃料、城市煤气、化工品等多联供。从而使IGCC具有延伸产业链、发展循环经济的技术优势。 三、整体煤气化联合循环的发展
天然气能源与天然气联合循环发电
天然气能源 与天然气 联合循环发电 王铭忠 (国家电力公司热工研究院,陕西西安 710032) [摘 要] 天然气将成为21世纪人类的第一能源。天然气联合循环发电是当今世界先进的发电方式。 为适应我国经济高速发展的需要,有计划地发展一些天然气联合循环发电机组是必要的。目前我国的天然气价格比较高,若能将天然气价格降至0.80元/m3以下,则天然气联合循环发电的经济性将可与常规燃煤电站相竞争。 [关键词] 能源;天然气;联合循环;发电 [中图分类号]TK11 [文献标识码]A [文章编号]1002-3364(2001)04-0009-04 天然气是一种高热值清洁燃料。近年来,世界天然气的探明储量与产量都在明显增长,天然气的利用越来越引起人们的重视。能源专家预测,在近期的世界能源消费结构中,天然气比例将与石油相当,到2010年占40%,2050年将占50%。 1 发展天然气联合循环发电是社会经济发展的需要 1.1 经济发展带来的环境污染日益严重 我国在经济持续高速发展的同时环境污染日益严重,环境污染的最大来源是燃煤排放物。我国是以煤为主要一次能源的国家,在能源消费结构中,煤炭占75%。我国电力工业是用煤大户,因而也是造成环境污染的大户,全国形成酸雨的S O2有30%来自燃煤电厂。 日益严格的环保法规给电力工业发展带来极大压力。常规燃煤电站要增设高性能脱硫等净化装置,不仅造价高(约占电站全部投资的1/4～1/5),而且还会降低机组运行效率,增加运行成本。天然气联合循环发电是解决电站环境污染的重要出路。 1.2 适当调整我国能源结构势在必行 19世纪前期,人类以煤炭代替柴薪为主要能源,带来了世界资本主义的发展;20世纪中期开始的以石油代替煤炭为主要能源,带来了世界经济的繁荣。近年来随着世界天然气探明储量与产量的迅速增长,在21世纪初即将出现以更清洁的天然气代替石油为主要能源的又一次能源消费结构的大变革。预计2010年世界能源结构中天然气将达到35%～40%,而成为人类第一大能源。能源结构的变化反映着社会经济的进步,落后的能源结构必然不利于经济的发展。在经济高速发展时期,煤炭的开采速度将难以满足能源需要的高速增长。调整能源结构,适量增加石油、天然气消费比重,不仅可以弥补煤炭供应缺口,而且可以改善能源质量,将更有利于国家经济的发展。 我国当前能源结构的调整为发展天然气联合循环发电创造了可行条件。 热力发电?2001(4)9
大型天然气联合循环发电技术
大型天然气联合循环发电技术 Power Generation T echnology of Large-Scale Natural Gas –Fired Combined Cycle 浙江省电力设计院何语平 摘要：为配合“西气东输”和液化天然气（LNG）的输入，我国东部地区正在建设一批大型联合循环电厂。为了使建成后的电厂单位投资省、热效率高、投产后具有较好的效益，对大型天然气联合循环发电技术进行全面而系统的研究和优化至关重要。本文对影响大型天然气联合循环电厂效率的各种因素进行了研究，对联合循环系统的优化、燃气轮机选型、蒸汽系统的优化、参数选择、余热锅炉和汽轮机选型、机组轴系配置、动力岛布置等方面进行了深入的分析研究，并提出了明确的优化途径和结论。 关键词：天然气；联合循环发电 0 前言 我国东部地区经济发达，但一次能源匮乏。目前火力发电厂以煤炭消费为主，环境污染日趋严重。为了减少SO2排放并控制酸雨的危害，许多已投运的机组纷纷补上尾部烟气脱硫装置（FGD）。 为了优化能源结构、改善环境，国家决定利用西气东输，东海油气和进口液化天然气（LNG）等清洁能源，建设一批大型天然气联合循环电厂。 天然气是高效清洁能源，燃气-蒸汽联合循环机组燃用天然气将极大地改善环境污染问题。燃用天然气没有粉尘、没有灰渣。天然气几乎不含硫，因而几乎没有SO2排放。由于采用低NO x燃烧器，NO x 的排放也降到极低的程度。又由于天然气成分中主要是CH4，烟气中CO2的排放也大大减少。 近几年由于燃气轮机的单机功率和热效率有了很大程度的提高，特别是联合循环的理论研究、产品开发和电厂运行实践更趋成熟，目前大型燃气轮机的单机功率已超过250MW，热效率已超过36％；所组成的联合循环的功率已达到390MW，热效率也已达到56.7％~58.5％。其热效率之高，不仅远远超过现有燃煤蒸汽轮机电厂，甚至比超超临界参数的燃煤蒸汽轮机电厂还要优越。世界上的联合循环电厂正向大型化和高效化发展。 在电厂投资方面，根据华东地区西气东输的大型单轴联合循环机组（江苏戚墅堰、望亭、张家港、杭州半山，均为老厂扩建）的可行性研究统计，投资估算为3104元/kW~3356元/kW，比带脱硫装置的300MW燃煤蒸汽轮机电厂的造价低19.6％～25.7%。 我国天然气价格相对较高，为使建成后的电厂单位投资最省、热效率最高、投产后具有较好的效益，对大型天然气联合循环发电技术进行全面而系统的研究和优化至关重要。 1 联合循环系统优化 1.1提高联合循环效率的途径 图1 燃气循环 图2 蒸汽循环 图3 燃气-蒸汽联合循环
20MW生物质气化燃气蒸汽联合循环发电工程项目申请报告
20MW生物质气化燃气-蒸汽联合循环 发电工程 项目申请报告
目录 1项目概况 (1) 1.1项目概况 (1) 1.2城市概况 (1) 1.3建设必要性 (2) 1.4主要技术设计原则 (2) 2农林废弃物资源概况 (3) 2.1农林生物质资源调查及其评估 (3) 2.2农林生物质资源规划 (4) 2.3生物质燃料用量及运输 (5) 3电力系统 (5) 3.1电力系统概况 (5) 3.2电源建设及电力电量平衡 (6) 3.3电厂在地区电网中的地位和作用 (7) 3.4接入系统方案 (7) 4主机方案选择 (9) 4.1技术方案选择 (9) 4.2主机技术参数确定 (9) 5厂址条件 (11) 5.1厂址概况 (11) 5.2交通运输 (13) 5.3电厂水源 (13) 6工程设想 (14) 6.1全厂总体规划及厂区总平面布置方案 (14) 6.2生物质燃料输送系统 (15) 6.3气化系统 (16) 6.4净化水处理系统 (17) 6.5燃气发电及余热利用系统 (18) 6.6除灰渣系统 (19)
6.7软化水系统 (20) 6.8供、排水系统 (20) 6.9生活、消防给水系统 (21) 6.10主厂房及主要建（构）筑物土建结构 (22) 7电气部分 (23) 7.1电气主接线 (23) 7.2厂用电系统及直流系统 (23) 8热力控制 (24) 8.1控制方式 (24) 8.2控制水平 (24) 9环境保护 (24) 9.1环境概况 (24) 9.2污染防治措施 (25) 9.3运行期环境预测结果 (26) 9.4风险评价 (27) 9.5总量控制 (27) 9.6绿化 (27) 9.7环境管理及监测 (28) 9.8结论和建议 (28) 10劳动安全和工业卫生 (28) 10.1电厂在生产过程中主要的安全和卫生问题 (29) 10.2设计原则及拟采取的措施 (29) 10.3劳动安全部分结论 (29) 11劳动定员及组织 (30) 11.1劳动组织及管理 (30) 11.2劳动定员 (30) 12项目实施条件和轮廓进度 (31) 12.1项目实施条件 (31) 12.2轮廓进度 (31) 13投资估算及经济评价 (31)
整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术
《冶金自动化》２００９年Ｓ２ 整体煤气化联合循环（ＩＧＣＣ）发电技术 刘芳兵，刘伟 （华北电力大学控制科学与工程学院，河北保定０７１００３） 摘要：整体煤气化联合循环（ＩＧｃｃ）发电技术是煤气化和蒸汽联合循环的结合，是当今国际兴起的一种先进的洁净煤（ｃｃＴ）发电技术，具有商效、低污染、节水、综合利用性好等优点。本文主要介绍整体煤气化联合循环（ＩＧｃｃ）发电技术，对ＩＧｃｃ关键技术和设备进行了阐述。 关键词：ＩＣＣｃ；气化炉；燃气轮机 Ｏ引言 着眼于能源资源的限制和环境保护的要求， 从２０世纪７０年代开始，国外就开始有计划地开 展了“洁净煤技术”的研究。对于以煤作为主要能 源资源而环境污染情况又日益严重的我国来说， 发展此项技术尤为重要。 在洁净煤发电技术方面，燃煤的燃气一蒸汽 联合循环，特别是整体煤气化联合循环（ＩＧｃｃ）技 ……………‘一 娄竺茎罡墨支仝曼曼塞奎紫璧竺堡烹苎妻厂竺图。．Ｇｃｃ系统流程图 热效率，并使污染问题获得非常满意的解决。在 今后的发展中，ＩＧＣＣ将成为一种最有发展前途的化剂反应，生成含有ＣＯ，Ｈ：，ＣＨ?等可燃气体的合发申．方式…。’成煤气。当气化剂是氧气时生成中热值煤气；气１ＩＧＣＣ发电技术化剂是空气时，因含有大量Ｎ：，生成低热值煤整体煤气化联合循环系统（ＩＧｃＣ）主要由两气拉１。其主要的化学反映方程式为： ４Ｃ＋３０ｚ越Ｃ０２＋２ｃＯ（放热反应） 部分组成，煤的气化与净化部分和燃气一蒸汽联 ３Ｃ＋２０：越ＣＯ＋ＣＯ：（放热反应） 合循环发电部分。第ｌ部分的主要设备包括气化 Ｃ＋ＣＯ：ｑＣＯ（吸热反应） 炉、空分装置、煤气净化设备；第２部分的主要设 备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电Ｃ斗ＨｚＯ＿ｃＯ＋Ｈｚ（吸热反应） 系统。Ｈ２０＋ＣＯ＿Ｈ２＋Ｃ０２（放热反应）系统流程为：使煤在气化炉中气化成为中热气化炉的发展已经有了很长的历史，技术也值煤气或低热值煤气，然后经过处理，把粗煤气中比较成熟。应用于ＩＧｃｃ气化站的炉型有喷流床的灰分、含硫化合物等有害物质除净，供到燃气一气化炉、硫化床气化炉和固定床气．化炉。通常，用蒸汽联合循环中去燃烧做功，借以达到以煤带油以下一些技术指标来衡量气化炉工作性能的好（或天然气）的目的。其流程如图ｌ所示。坏： ２ＩＧＣＣ的主要设备分析（１）碳的转化率，即煤中所含的碳元素在气化２．１气化炉炉中转化成为煤气成分中含碳量的百分数。．气化炉是ｌＧＣｃ系统的关键设备之一，在煤气（２）冷煤气效率，即气化生成的煤气的化学能化过程中，部分碳在燃烧区的氧化气氛下燃烧，产与气化用煤的化学能的比值。 生的高温用来切断煤中高分子化学键，使其与气（３）热煤气效率，即（气化生成的煤气的化学收稿日期：２００９＿０３刨；修改稿收到日期：２００９Ｊ０６．１５ 作者简介：刘芳兵（１９８４．），女，山东莱州人。硕士研究生，研究方向为ＩＧｃｃ建模与仿真。 ?８０９?
联合循环发电简介
联合循环燃气轮机发电厂简介 联合循环燃气轮机发电厂简介 [摘 要] 以埕岛电厂为例，简要介绍联合循环发电厂几种主要设备及其各自的特点。 [关键词] 联合循环 燃气轮机 余热锅妒 简介 1 引言 联合循环发电：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，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%，余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1．燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分：1、燃气轮机（透平或动力涡轮）；2、压气机（空气压缩机）；3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工，推动动力叶片高速旋转，乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机，轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。 埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz，3000转/分，直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行，基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW，热效率为33.79%，排气温度539℃，排气量1476×103公斤/小时，压比为12.3，燃气初温为1124℃，机组为全自动化及遥控，从启动到满载正常时间为约20分钟，机组使用MARKⅤ控制和保护系统.