燃气轮机和燃气内燃及发电机组对比

燃气轮机和燃气内燃及发电机组对比
燃气轮机和燃气内燃及发电机组对比

燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析

2014-9-9

摘要:介绍燃气分布式能源系统配置。对燃气轮机、燃气内燃机发电机组性能(性能参数、变工况特性、余热特性、燃气进气压力)、经

济性等进行比较。

关键词:分布式能源系统;燃气轮机发电机组;燃气内燃机发电机组;经济性

Analysis on Performance and Economy of Gas Turbine and Gas Engine Generator Units Abstract:The configuration of gas distributed energy system is introduced.The performance of gas turbine generator

unit including performance parameters,variable conditions

characteristics,waste heat characteristics and gas inlet

pressure as well as the economy are compared with gas engine

generator unit.

Keywords:distributed energy system:gas turbine generator unit;gas engine generator unit;eeonomy

1 概述

燃气分布式能源系统(以下简称分布系统)是指布置在用户附近,以天然气为主要一次能源,采用发电机组发电,并利用发电余热进行供冷、供热的能源系统[1-11]。主要设备包括发电机组、余热利用装置等,作为动

力设备的发电机组是分布系统的关键。

分布系统通常采用的发电机组为燃气轮机发电机组(以下简称燃气轮机组)、燃气内燃机发电机组(以下简称内燃机组)。燃气轮机组是以连续

流动气体为工质,将热能转化为机械能的旋转式动力设备,包括压气机、燃烧室、透平、辅助设备等,具有结构紧凑、操作简便、稳定性好等优

点。在分布系统中应用的主要是发电功率范围为25~20000kW的微型、

小型燃气轮机组。

内燃机组是将液体或气体燃料与空气混合后,直接输入气缸内部燃烧并产生动力的设备,是一种将热能转化为机械能的热机,具有体积小、热效率高、启动性能好等优点,发电功率范围为5~18000kW。美国不同

规模分布系统的发电机组发电功率见表1[12]。

由表1可知,对于发电功率小于1MW的分布系统,内燃机组比例较大,这是由于发电功率在1MW以下时,燃气轮机组的发电效率较低,经

济性较差,因此多选用内燃机组。对于发电功率范围为1~5MW的分布系统,燃气轮机组的数量约为内燃机组的50%。对于发电功率大于5MW的

分布系统,燃气轮机组比例超过内燃机组,这是由于当发电功率较高时,燃气轮机组的发电效率较高,若进一步采用燃气轮机组一蒸汽联合循环,分布系统的发电效率、调节灵活性、经济效益都将进一步提高[12]。

2 分布系统配置

分布系统一般包括动力设备(主要为发电机组)、余热利用设备(主要

为带补燃的余热锅炉、换热设备、带补燃的吸收式冷热水机组等)、供配电设备(主要为电控设备等)、燃气供应设备、监控装置等,常规配置见

图1。在实际设计中,应根据发电机组特性、用户需求(热电比、冷热负

荷特性)等多方面因素合理配置分布系统,以实现能源的高效经济利用。

动力设备对分布系统的性能起着至关重要的作用,其排放的余热被

下游的余热利用设备回收利用,成为分布系统的驱动源头。一般情况下,当负荷主要为冷热负荷时,余热利用设备宜采用吸收式冷热水机组;当

负荷主要为蒸汽或热水负荷时,余热利用设备宜采用余热锅炉及换热设备。

3 发电机纽性能比较

①性能参数

燃气轮机组与内燃机组热电输出特性将影响分布系统的性能,两种

品牌不同型号小型燃气轮机组与内燃机组的性能参数分别见表2、3。由

表2、3可知,小型燃气轮机组适用于较大规模的分布系统,内燃机组适

用于较小规模的分布系统。相近发电功率下,内燃机组的发电效率比小

型燃气轮机组高,但前者的排烟温度较低。此外,与内燃机组相比,燃

气轮机组性能受海拔和环境温度影响较大[13-14],但在确定厂址的前提下,

负荷变化对两种发电机组性能的影响较为突出。

②变工况特性

在分布系统中,发电机组常运行在部分负荷状态下,其变工况特性

对分布系统综合性能影响较大。以发电功率均为3MW的燃气轮机组、内

燃机组为例,热效率、发电效率随负荷率的变化见图2[12]。由图2可知,随着负荷率的降低,两种发电机组的发电效率均呈现下降趋势,但内燃

机组的发电效率比燃气轮机组高10%(绝对值)左右。燃气轮机组的热效

率明显高于内燃机组,前者的热效率随着负荷率的降低而降低,后者的

热效率随着负荷率的降低有上升趋势。由以上分析可知,尽管两种发电

机组在额定工况下具有大致相同的热电总效率(热效率与发电效率之和),但内燃机组的变工况特性更优。

③余热特性

a.燃气轮机组

微型燃气轮机组的烟气温度较低,集中在300℃左右,主要用于制冷、供暖、制备生活热水,少数情况用于生产低压蒸汽。小型燃气轮机组的

烟气温度较高,烟气温度在500℃以上的机组占68.5%,烟气温度在450℃以上的机组占93.8%,主要用于生产高压蒸汽,除直接利用及利

用蒸汽型吸收式冷水机组制冷外,还可推动蒸汽轮机发电机组发电,组

成燃气轮机组一蒸汽联合循环系统。

b.内燃机组

与燃气轮机组的余热全部体现在烟气不同,内燃机的余热分为两部分:一部分为缸套冷却水余热,是为保证燃气内燃机正常工作温度,通

过冷却系统带走的热量,温度较低;另一部分为烟气余热,是燃料燃烧

做功后烟气携带的热量,烟气温度基本介于微型与小型燃气轮机组之间。由于缸套冷却水温度较低,主要用于供热、制备生活热水,烟气可用于

驱动吸收式冷水机组及生产蒸汽外输。

④燃气进气压力[15]

一般情况下,发电机组燃气进气压力由低到高的顺序为:内燃机组,微型燃气轮机组,小型燃气轮机组。小型燃气轮机组进气压力比较大,

一般为高压或次高压,因此需要增设燃气压缩机,而燃气压缩过程需要

消耗大量能量,影响到小型燃气轮机的实际输出功率,一些项目甚至需

要消耗小型燃气轮机15%~20%的输出功率。内燃机组与微型燃气轮机

组燃气进气压力较低,通常为低压或中压。

4 经济性

目前,相同发电功率的燃气轮机组、内燃机组的使用寿命、大修间

隔时间基本相同,内燃机组的单位发电功率运行维护费用略高于燃气轮

机组,但单位发电功率造价约为燃气轮机组的50%。此外,对于具体的

分布系统,经济性还与全年负荷波动、当地能源价格以及环保要求等指

标有关。

为避免补燃和余热排空现象的发生,一般根据用户需求选择发电机

组类型和容量,从而获得较大的节能和经济效益。当建筑冷热负荷全年

波动较大,导致不得不采用补燃或余热部分排空方式进行调节时,分布

系统经济性势必受到一定影响。

左政等人[12]以发电功率分别为1、3MW的燃气轮机、内燃机组分布系

统作为研究对象,对两种分布系统在不同热电比下的一次能源消耗量进

行比较。研究结果表明,对于发电功率为3MW的分布系统,若用户余热

需求在两种发电机组最大可利用余热量之间变化时,内燃机组分布系统

在大部分区域比燃气轮机组分布系统节能,只有当余热需求接近燃气轮

机组最大可利用余热量时,燃气轮机组分布系统才比内燃机组分布系统

节能。对于发电功率为1MW的分布系统,在任意情况下内燃机组分布系

统均比燃气轮机组分布系统的整体性能优。

此外,还应考虑后期维护所需人工费用对运行费用的影响。以欧洲

某品牌内燃机组为例,外派维修人工费用约700欧元/d。

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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

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展正式版

简析燃气轮机发电机组的现状及未来 发展正式版 下载提示:此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中,通过合理组织生产过程,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 火力发电的历史久远,为世界经济发展提供着充足的能源。但是,随着环境保护观念深入人心,世界资源日益紧缺,火力发电已经成为我国经济转型、产业结构调整的重点对象。作为新型发电模式,燃气轮机发电具备快速启停、高效率以及较小占地规模的有点,污染小。在我国工业实践中,受到制造技术的商业秘密制约,自主创造能力十分薄弱,进口是主要来源,并没有在全国推广开来。本文主要浅析燃气轮发电机组的当前发展情况,并展望未来趋势,希望引起工业领域人员的重

视。 1.燃气轮机及其发电机组现状浅析 1.1.燃气轮机浅析 作为旋转式动力机械,气体以连续流动的方式在燃气轮机中通过热能向机械能的转化,进而推动发电机组旋转。从世界范围来看,第一台燃气轮机由瑞士一家企业制造,时间为1939年。经数十年发展,机车与坦克动力、舰船动力、管线动力与发电等都有燃气轮机的身影。从结构上划分,轻型与重型燃气轮机为工业燃气轮机类型。当前,俄、英、美等发达国家已经将燃气轮机完全应用到了水面舰艇上。此外,海上采油、输油输气的管线加压装置也由轻型燃气轮机构成,实现了41.6%的热

燃气轮机和内燃机区别

燃气轮机和内燃机区别 燃气轮机和内燃机的区别 第一,发动机部件的运行方式不同,前者为高速旋转,而且工质气流朝一个方向流动;内燃机则可采用活塞等往复式吞吐,由于往复式做功其运动速度的限制,造成工质流量的制约,同样的大的机器内,燃气轮机的工质流量要大得多,功率也大,且结构简单,运行平稳。 第二、在燃气轮机内,各种热力过程,是在不同的部件内完成的,如压气机,燃烧室,透平,而内燃机多是在气缸内进行了所有的热力过程,所以此种组合,更加适用于不同的情况。 第三、燃气轮机做功的工质采用高温加热,高温放热,虽然在简单系统内的效率低,但却有很大的提高系统效率的潜力。 内燃机 内燃机是一种动力机械,它是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。 内燃机以其热效率高、结构紧凑,机动性强,运行维护简便的优点著称于世。 广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机,也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等,但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。 往复活塞式内燃机的组成部分主要有曲柄连杆机构、机体和气缸盖、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统、起动装置等。 活塞式内燃机将燃料和空气混合,在其气缸内燃烧,释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功,再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出,驱动从动机械工作。 内燃机以其热效率高、结构紧凑,机动性强,运行维护简便的优点著称于世。 燃气轮机(是内燃机的一种) 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。 1

燃气发电机组设计方案

燃气发电机组-安装应用设计要点 随着国家环保节能政策的实施,燃气发电机组冷、热、电分布式能源项目将因为其能效高、清洁环保、安全性好、经济效益高等特点而蓬勃发展。在燃气发电机组冷、热、电分布式能源项目中燃气发电机组是其重要的组成部分。燃气发电机组部分设计好坏关乎着整个项目的成败。为了保障燃气发电机组冷、热、电分布式能源项目的顺利进行,信昌机器燃气发电机组项目工程师从应用的角度根据燃气发电机组特点和项目的应用需求将燃气发电机组设计要点归纳总结如下: 1、燃气发电机组技术参数 在分布式能源项目中,根据项目应用需求有以热定电、以电定热等各种选择燃气发电机组的选型方式。燃气发电机组选型目标是选择一款与项目应用相匹配,在项目应用中经济性最高的燃气发电机组。因此正确了解燃气发电机组技术参数至关重要: 1)框架性参数:燃气发电机组使用范围和使用方式;燃气发电机组型号、输出电压、频率、适用燃气的品质、排放指标、低温冷却水进水温度和高温冷却水出口温度等。 2)燃气消耗量指标:燃气消耗量或发电效率,余热利用效率对于项目的投资回收周期,发电成本有着至关重要的作用。 3)发动机指标:燃气发电机组核心是燃气发动机,燃气发动机性能至关重要。燃气发动机的技术参数包括:生产商、发动机缸数、缸径、冲程、排量、吸气方式、机械输出功率、汽缸平均有效压力、额定转速、压缩比、润滑油消耗量、要求燃气的工作压力及所能适用的燃料最小甲烷值、启动方式和发电机组尺寸和重量。 4)热平衡指标:在分布式能源项目中,余热利用是项目的另一个重要组成部分。燃气发电机组热平衡指标是项目余热利用设计的基础。主要包括:发动机连续输出功率、润滑油冷却器散热量、机体辐射热量、中冷水回路散热量、缸套水回路散热量、烟气降到120?C时的可用能量等。 5)进排气指标:燃气发动机所允许的进气阻力和排气阻力、温度和流量是机房通风设计及排烟系统余热利用设计中的重要参数。所有机房通风设计、余热利用等必须满足发电机组满载运行的要求。在保证项目技术性能的同时保证项目的经济性能。 6)冷却水指标:冷却水指标描述了发动机在不同冷却系统中冷却水容量、流量、出水温度、回水温度、冷却水回路外部最大阻力、冷却水回路的最大压力和最小静压。这些数据是设计换热系统、散热系统的基本依据。 7)排放指标:排放指标描述了发动机在不同功率下尾气中有害物质的浓度。发动机尾气中的有害物质除了NO X之外,还有CO等各种化合物。排放指标好坏是决定项目是否选用此发动机的重要指标。需要说明的是如果各种排放指标随功率的变化比较平稳,说明该发动机排放控制系统采用了比较先进的闭环控制。 8)功率折损表:发动机功率折损是燃气发电机组一个非常重要的参数。它反映了发动机在不同海拔和不同气温下燃气发动机能够输出的实际功率。任何项目均需根据现场的实际条件计算所选燃气发电机组的真实功率输出。 9)热平衡修正表:热平衡修正表主要是考虑到热水在不同和温度下热力学性能会发生变化,所以给出一个修正表以方便设计人员在设计的时候考虑环境因素,设计出满足发电机组现场应用的换热系统和散热系统。 2、燃气发电机组基础设计要点

燃气轮机发电机组安装工法

燃气轮机发电机组安装工法 中冶集团华冶资源公司邯郸机电安装分公司 赵华军陈爱坤王瑞龙 1 前言 随着生产的发展和生活水平的提高,对能源的需求越来越大,作为能源主要组成部分的煤、石油和天然气等不可再生的常规燃料,其储量越来越少。因此现在多数火力电站还是把锅炉作为主要发电配套设备。但是采用单一工质循环的火力发电厂的循环热效率,经过一百多年的努力已接近极限,目前世界先进水平可达49%左右。采用燃气和蒸汽联合循环发电技术可以大幅度降低发电煤耗,是今后火力发电的发展方向。因此,联合循环发电技术引起各国的高度重视,纷纷投入大量的人力和物力进行研究和开发,已投入商业运行的联合循环发电机组取得了非常令人鼓舞的业绩,其循环热效率已达56%~58%。 由于该燃机机组是世界上最先进的发电机组,机组运行工艺较复杂,施工技术要求很高,在我国国内安装此类设备较少。因此能完成这次安装任务后,我公司在国内燃气发电安装工程上将占有一席之地。该工程还被评为河北省用户满意工程。在此基础上形成了本工法。该机组工艺流程如下: 图1-1 燃气-蒸汽联合循环电站工艺流程 2 工法特点 2.1组织合理,施工速度快。本工法合理有效地利用现场有限的施工场地。因为该机组设计紧凑,必须科学组织,精心施工,严格按照施工工序进行。

2.2设备安装中采用了座浆法进行施工,改变了传统的垫铁安装找正,节省了时间,减少了施工工序。提高了安装速度和精度。 2.3减少了多次高空和大口径管道内作业的危害程度,保证安全。以先进的施工技术使安全技术措施得到了大幅度提高,同时节省了人力和物力,确保了施工安全,也加快了施工进度并保证了施工质量。 2.4该机组系统复杂,工艺介质管道较多,焊接要求高,且国内与国产管道材质牌号认真核对无误后才进行施焊,保证了焊接质量。 2.5经济效益显著。同传统的发电机组施工工艺相比,大大减少了人工投入,降低了物料消耗,缩短了施工周期,从而提高了安装工程经济效益。从另一方面讲,提前交付生产所产生的经济效益也就更可观了,间接的经济效益和社会效益是不言而喻的。 3 适用范围 本工法适用于25~60MW整套联合循环燃气轮机发电机组的安装工程,也可以作为其他大型燃气轮机组安装的施工指导。 4 工艺原理 该工艺采用“座浆法”、“设备整体”进行找平找正,代替了过去单靠垫铁组调整机组,用可调楔形铁进行找正。且设备机组不进行研瓦、揭盖,单体找平找正。并且在安装过程中采用专用吊具和专利施工工艺,节省安装措施费、安装人工机械费及缩短安装工期。即该工艺一方面保证了土建专业与安装专业的施工无直接交叉作业,另一方面也使两个专业的施工均具有连续性,施工周期也大大缩短。 5 工艺流程及操作要点 机组主要包括燃气轮机、主齿轮箱、发电机、煤气压缩机、启动装置的安装。辅助设备有煤气混合器、煤气冷却器、静电除尘器、空气过滤器、冷却器、油箱、冷油器等安装。 5.1安装工艺流程图 安装工艺流程见图5.1-1。

燃气发电机组基本操作步骤(精)

燃气发电机组基本操作步骤 一. 开车准备 1. 检查水、电、油、气设备是否完好,如有异常立即请专业人员解决,否则不允许开车。 2.检查全部仪器和仪表,如控制器、检测仪、各种压力表等是否正常,如有异常立即请专业人员解决,否则不准开车。 3. 检查发动机润滑油液面位,不能低于最低刻度线或过高。 4. 检查蓄电池电压,低于规定电压24V请立即充电,否则不能开车。 5. 对发动机的润滑部件预供润滑油,使油道内润滑油达到一定油压(不小于 0.1MP。 6. 检查天然气管道有无泄露,如有异常立即切断气源,修复并确保无泄露后方可重新进行开车。 7.严禁在发动机附近吸烟、使用手机及其他明火发生物。 8.严禁在发动机附近进行焊接,切割等产生明火的生产活动。 二.全手动开车 1、打开控制屏直流电源开关、功能选择开关打至停、电磁阀电源打至断、怠速/额定打至怠速、打开监控仪电源、打开燃气管路球阀、拔掉继电器K 2、模块模式选择在手动、打开点火钥匙开关。 2、用电动预供油泵供油,使机油压力到0.1MPa以上,确保机油润滑有关运动件。确保所有准备工作做好以后,并检查无误,方可启动发动机。按动启动按钮,机组启动,当按住启动按钮2~3秒后打开

电磁阀电源,机组启动成功后松开启动按钮,将点火钥匙开关关闭。 3、机组长期停放,第一次启动应关闭点火和燃气,在不点火的情况下,连续启动3次,两次起动应间隔15秒以上,以确保进、排气管燃气排空。 4、若三次起动均不能成功,应查明并排除故障后再进行起动。注意:起动马达连续运转不得超过8S! 5、发动机正常运转,进入怠速状态。检查发动机是否漏油、漏水、漏气、倾听发动机是否有异常的声响等。如有异常立即停车检查,排除故障后方可重新开车。 6、将怠速/额定开关打至额定,发动机工况稳定后进入额定转速。 7、当发动机水溫达到45℃以上,油温达到45℃以上方可缓慢加载负荷。建议油温、水温在低于55℃时加载不要高于额定负载的20%,水温、油温在高于60℃以上时方可加载至额定负载的90%。运行中通过控制高温水水温在70~85℃之间,油温不高于95℃,水温不要高于95℃最好,机油滤后压力(主油道压力不低于250kPa。最高排温不要高于680℃。详细数据请依据济柴随机所带的机组使用说明书为准。 8、点动模块start按键模块主画面显示“启动中”,迅速将功能选择开关打至手动,主画面向下翻检查发电机电压、频率是否正常,当模块显示“不计时”,可按合闸按键合闸送电,合闸送电后可检查母排电压和频率。 9、机组供电完成后可按分闸按键分闸,在主画面连续按两次stop 按键,当主画面显示“停机”时,将功能选择开关打至停。 10、将怠速/额定开关打至怠速,当机组油温、水温(≤60℃符合要求后可将电磁阀电源打至断,机组停车,将K2继电器装回原位置。 三.半自动

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.

燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析

燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析 摘要:介绍燃气分布式能源系统配置。对燃气轮机、燃气内燃机发电机组性能(性能参数、变工况特性、余热特性、燃气进气压力)、经济性等进行比较。 关键词:分布式能源系统;燃气轮机发电机组;燃气内燃机发电机组;经济性 Analysis on Performance and Economy of Gas Turbine and Gas Engine Generator Units Abstract:The configuration of gas distributed energy system is introduced.The performance of gas turbine generator unit including performance parameters,variable conditions characteristics,waste heat characteristics and gas inlet pressure as well as the economy are compared with gas engine generator unit. Keywords:distributed energy system:gas turbine generator unit;gas engine generator unit;eeonomy 1概述 燃气分布式能源系统(以下简称分布系统)是指布置在用户附近,以天然气为主要一次能源,采用发电机组发电,并利用发电余热进行供冷、供热的能源系统[1-11]。主要设备包括发电机组、余热利用装置等,作为动力设备的发电机组是分布系统的关键。 分布系统通常采用的发电机组为燃气轮机发电机组(以下简称燃气轮机组)、燃气内燃机发电机组(以下简称内燃机组)。燃气轮机组是以连续流动气体为工质,将热能转化为机械能的旋转式动力设备,包括压气机、燃烧室、透平、辅助设备等,具有结构紧凑、操作简便、稳定性好等优点。在分布系统中应用的主要是发电功率范围为25~20000kW的微型、小型燃气轮机组。 内燃机组是将液体或气体燃料与空气混合后,直接输入气缸内部燃烧并产生动力的设备,是一种将热能转化为机械能的热机,具有体积小、热效率高、启动性能好等优点,发电功率范围为5~18000kW。美国不同规模分布系统的发电机组发电功率见表1[12]。

燃气发电机组使用安全须知

燃气发电机组使用安全须知燃气发动机排气系统温度较高,其燃料又易燃易爆,隐患较大,稍 不注意,就有可能酿成灾祸。因此,在机房内使用燃气发动机,用 户除了要遵守以下安全规定外,还要根据具体情况,制定安全操作规程,并严格遵守。 1. 机房要求 1.1 机房一般采用敞开式或半敞开式,应采用不发生火花的地面,地面应平整并易于清扫。 1.2 如采用封闭式机房,应按《建筑设计防火规范》( TJ16-74 )中防爆要求设计,必须是单层建筑,门窗一律外开,设置大流量排风装置,防止可燃气体积聚等。 1.3 机房与操作间应隔开,不得直接连通,观察窗口应用双层玻璃,且有钢丝网防护。

1.4 机房应设有避雷装置 1.5 机组运行现场不得有明火,必须有明显的“严禁烟火”等警示标志。 1.6 配备充足的灭火器材。 1.7 发动机排气系统的废气中,混有可燃气体,要设计并安装由发动机引向室外的排气管系,排气管系应连接可靠。 2. 设备要求 2.1 机房内电气设施应为防爆型,进行电气维修时,必须切断电源。

2.2 在燃气管道进机房处,应设置紧急阀门,以备厂房内发生紧急情况时,可迅速切断气源,此阀门应离操作间较近。 2.3 机房内要安置燃气浓度报警器,最好在机房对角处安两个,当环境浓度在爆炸和中毒浓度范围以内时,必须强制通风,降低浓度后方可启动机组。 3. 燃气管道要求 3.1 燃气管道应采用钢管,管壁不应太薄,接头处要密封可靠,燃气管线连接完成后,用燃气检测仪或肥皂水检测管线渗漏情况,特别是法兰、阀门等接头处。 3.2 应定期检查阀门,应无燃气泄漏、损坏等现象,阀门周围应无妨碍阀门操作的堆积物,阀门应定期进行启闭操作和维护保养,无法启闭或关闭不严的阀门,应及时维修或更换。 3.3 燃气管线上的胶管应定期更换,严禁使用过期老化胶管。

天然气冷热电三联供系统操作规程

第一章总则 第一条为了规范燃气冷热电三联供项目的日常运行维护标准,依据内燃机、直燃机操作规程,制定本制度。 第二条本制度适用于燃气冷热电三联供系统项目的日常运行及维护。 第三条运营安全部为本制度的主管部门。 第二章燃气冷热电三联供系统的定义 第四条燃气冷热电三联供,即CCHP(Combined Cooling, Heating and Power),是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机、微燃机或内燃机发电机等燃气发电设备运行,产生的电力供应用户的电力需求,系统发电后排出的余热通过余热回收利用设备(余热锅炉或者余热直燃机等)向用户供热、供冷。通过这种方式大大提高整个系统的一次能源利用率,实现了能源的梯级利用。 第五条冷热电三联供是分布式能源的一种,具有节约能源、改善环境,增加电力供应等综合效益,是城市治理大气污染和提高能源综合利用率的必要手段之一。 第三章发电操作 第六条开机程序 (一)检查机油、和冷却水的液位有没有在规定的液位,如没有达到应补充至规定液位。

(二)检查柴油机冷却风扇与充电机皮带的松紧,如松便收紧;检查所有软管,看看是否会有接合 处松脱破损、磨损,如有则收紧或换掉。 (三)打开燃料阀门,合上电源总开关。检查油门开关是否打开,保持低速启动电机。 (四)若机组低速运行正常,可将转速逐渐增加到中速,进行预热运转,一定时间后,将转速增至 额定转速。 (五)检查机组散热、振动、三相电压、电流、频率和转速是否正常。若运行正常,则可以逐渐增 加负荷,向系统供电。 第七条关机程序 (一)逐渐卸去负荷,断开空气开关。 (二)在空载状况下,逐渐将转速降至中速,待机组水、油温降至70℃下时再行停机; (三)停机15分钟后,关闭发动机机房通风机。第八条注意事项 (一)开机时不能用高速启动,否则会烧坏启动电机。 (二)用启动电机启动时,启动时间不能超过5秒,连续启动三次无法启动起来要等机组冷却后再行

燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析(正 式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-9501-35 燃气轮机和内燃机发电机组性能及 经济性分析(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 摘要:介绍燃气分布式能源系统配置。对燃气轮机、燃气内燃机发电机组性能(性能参数、变工况特性、余热特性、燃气进气压力)、经济性等进行比较。 关键词:分布式能源系统;燃气轮机发电机组;燃气内燃机发电机组;经济性 Analysis on Performance and Economy of Gas Turbine and Gas Engine Generator Units Abstract:The configuration of gas distributed energy system is introduced.The performance of gas turbine generator unit including performance parameters,variable conditions characteristics,waste heat characteristics and gas inlet pressure as well

燃气发电机介绍

目录 一、国内外沼气发电技术现状 (2) 二、燃气发电机组的介绍 (2) 三、资金支持和专业化生产会吸引更多的投资主体 (13) 四、我司在燃气机组的发展领域有这跟广阔的空间和优势 (14) UU1、国内燃气发电机组维护维修频繁 (14) 2、国内发电机组的的自身保护设置不合理,易发生运行事故 (14) 3、国内发电机组发电效率低 (14) 4、国内发电机组寿命短 (15) 5、国内机组的自动化水平低,开机与并网操作需要多次作业程序 (15) 6、对于此项目与国外同类型机组比较,有一下几大优势 (15) 五、燃气发电机的运行流程 (16) 六、沼气发酵与沼气预处理 (16) 七、高斯科尔燃气发电机组介绍 (21) 八、对客户提出的几点要求 (25) 1.燃气信息: (25) 2.所需机组的信息 (25) 3.机组安装地点信息 (26) 4.机组所带负载信息 (26) 九、锅炉部分介绍 (26)

一、国内外沼气发电技术现状 沼气技术即厌氧消化技术,主要用于处理畜禽粪便和高浓度工业有机废水。我国经过几十年的研发应用,在全国兴建了大中型沼气工程2000多座;户用农村沼气池1060万户,数量位居世界第一。 沼气发电在发达国家已受到广泛重视和积极推广,如美国的能源农场、德国的可再生能源促进法的颁布、日本的阳光工程、荷兰的绿色能源等。生物质能发电并网在西欧如德国、丹麦、奥地利、芬兰、法国、瑞典等一些国家的能源总量中所占的比例为10%左右,并一直在持续增加。 我国沼气发电研发工作有20多年的历史,特别是“九五”、“十五”期间有一批科研单位、院校和企业先后从事了沼气发电技术的研究及沼气发电设备的开发。在这一领域中,逐渐建立起一支科研能力强、水平高的骨干队伍,并建立了相应的科研、生产基地,积累了较多的成功经验,为沼气发电技术的应用研究及沼气发电的设备质量再上台阶奠定了基础。 沼气发电设备方面,德国、丹麦、奥地利、美国的纯燃沼气发电机组比较先进,气耗率≤0.5m3/kWh(沼气热值≥25MJ/m3)。 二、燃气发电机组的介绍 1、瓦克夏燃气发电机组:

天然气发电机组热电联产

天然气发电机组热电联产 1 引言 众所周知,天然气是一种优质清洁的一次性能源,被世界各国广为使用。有资料显示,目前世界范围内天然气的消耗量已占到总能耗的20%以上。 作为能源,天然气的利用方式目前主要有两种形式——供热或发电。然而,从能源利用的角度讲,天然气无论是单纯用于供热还是发电均不能发挥其最大效益。——从供热角度讲,通过燃烧天然气加热媒质(水)来供热,能量的利用率太低。这是因为,天然气燃烧的最高温度可达2000℃以上,而通常制热所需的温度仅在200℃~300℃,甚至50~70℃,悬殊的温差,带来极大的能量损失; ——如利用天然气发电,则有成本高的问题,我国天然气的价格比较昂贵,按同比热值计算,天然气的价格是煤炭价格的4倍以上,专门建造天然气电站用于发电,目前尚不能为一般用户所接受。 这样,就提出了本文所要涉及的问题:能不能利用天然气这种能源,既供热,又发电,实现热电联产呢?实践表明,利用天然气实现热电联产不仅在理论和技术上完全可行,而且大大提高了天然气的利用效率与效益,是合理使用天然气的极佳方式。 2 天然气热电联产的基本原理 目前世界上最流行的天然气热电联产技术方式是对天然气发电机组进行余热利用,其基本原理如图1所示。发电机排烟管排出的废气温度高达560℃,通过热复用装置(废气锅炉)吸收废气的热能,同时把发电机排烟温度控制在100℃~130℃左右,在生产热能的同时,也使发动机更有效,更经济地运行。 图1 天然气发电机组热电联产原理示意图 一般火力发电机组所产生的电能只占其消耗燃料总能量的1/3左右,其余约2/3的能量被转化为热能,而且往往是在没有被利用的情况下排放掉。热电联产则使火力发电机组同时生产电和热两种产品,这样便可以将能源的利用率大致提高到80%左右。图2为天然气发电机组热电联产能量转换示意图。

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展 火力发电的历史久远,为世界经济发展提供着充足的能源。但是,随着环境保护观念深入人心,世界资源日益紧缺,火力发电已经成为我国经济转型、产业结构调整的重点对象。作为新型发电模式,燃气轮机发电具备快速启停、高效率以及较小占地规模的有点,污染小。在我国工业实践中,受到制造技术的商业秘密制约,自主创造能力十分薄弱,进口是主要来源,并没有在全国推广开来。本文主要浅析燃气轮发电机组的当前发展情况,并展望未来趋势,希望引起工业领域人员的重视。1.燃气轮机及其发电机组现状浅析1.1.燃气轮机浅析作为旋转式动力机械,气体以连续流动的方式在燃气轮机中通过热能向机械能的转化,进而推动发电机组旋转。从世界范围来看,第一台燃气轮机由瑞士一家企业制造,时间为1939年。经数十年发展,机车与坦克动力、舰船动力、管线动力与发电等都有燃气轮机的身影。从结构上划分,轻型与重型燃气轮机为工业燃气轮机类型。当前,俄、英、美等发达国家已经将燃气轮机完全应用到了水面舰艇上。此外,海上采油、输油输气的管线加压装置也由轻型燃气轮机构成,实现了41.6%的热效率。高度垄断是重型燃气轮机制造领域的特点,重要的核心企业为ABB、西门子/西屋、GE、三菱等。轻型燃气轮机制造领域中主导企业为PW、R.R与GE,其他国家也不甘落后,正在紧锣密鼓的航机改型。上世纪五十年代末,国内开始制造重型燃气轮机。当时的上汽厂、南汽厂、哈汽厂身肩国家工业复兴的大任,在厂校结合形式下,自主研发出的燃气轮机位列世界领先,如3500hp机车用机组,1MW、3MW发电机组。近年来,随着我国工业化的不断升级,重型燃气轮机也在不断的改造升级。为实现利用冶金企业的高炉煤气,美国GE与南汽厂通过技术交流,立足于MS6001B,6B-L型燃气轮机研发成功,实现再利用高炉煤气的环保要求。从科研实力分析,国内研究所或高校储备着大量科研设施与科研人员,如哈尔滨工业大学、清华大学、国家电网热工研究院、中科院工程热物理研究所等,研究出的一批批优秀成果。当然,设备不够集中,先进性尚待提高,完善工作仍需继续。国内航空系统是轻型燃气轮机的集结地,在航空发动机领域,研究设计院、制造厂数量众多,职工数量上万。在上世纪70年代,邮电、石化、油田等企业都应用到了331厂、410厂研发的WZ-6G、

燃气发电机组安装应用设计要点

燃气发电机组安装应用设计要点 随着国家环保节能政策的实施,燃气发电机组冷、热、电分布 式能源项目因为其能效高、清洁环保、安全性好、经济效益高等特 点而蓬勃发展。在燃气发电机组冷、热、电分布式能源项目中,燃 气发电机组是其重要的组成部分。燃气发电机组部分设计好坏关乎 着整个项目的成败。 下面我们将根据燃气发电机组特点和项目的应用需求,从安装 应用、余热利用、消防环保和控制系统四个不同角度为大家介绍一 下燃气发电机组的主要设计要点和注意事项。 1燃气发电机组技术参数 在分布式能源项目中,根据项目应用需求有以热定电、以电定热等各种选择燃气发电机组的选型方式。燃气发电机组选型目标是选择一款与项目应用相匹配,在项目应用中经济性最高的燃气发电机组。因此正确了解燃气发电机组技术参数至关重要: 1)框架性参数:燃气发电机组使用范围和使用方式;燃气发电机组型号、输出电压、频率、适用燃气的品质、排放指标、低温冷却水进水温度和高温冷却水出口温度等。2)燃气消耗量指标:燃气消耗量或发电效率,余热利用效率对于项目的投资回收周期,发电成本有着至关重要的作用。3)发动机指标:燃气发电机组核心是燃气发动机,燃气发动机性能至关重要。燃气发动机的技术参数包括:生产商、发动机缸数、缸径、冲程、排量、吸气方式、机械输出功率、汽缸平均有效压力、额定转速、压缩比、润滑油消耗量、要求燃气的工作压力

及所能适用的燃料最小甲烷值、启动方式和发电机组尺寸和重量。4)热平衡指标:在分布式能源项目中,余热利用是项目的另一个重要组成部分。燃气发电机组热平衡指标是项目余热利用设计的基础。主要包括:发动机连续输出功率、润滑油冷却器散热量、机体辐射热量、中冷水回路散热量、缸套水回路散热量、烟气降到120?C时的可用能量等。5)进排气指标:燃气发动机所允许的进气阻力和排气阻力、温度和流量是机房通风设计及排烟系统余热利用设计中的重要参数。所有机房通风设计、余热利用等必须满足发电机组满载运行的要求。在保证项目技术性能的同时保证项目的经济性能。6)冷却水指标:冷却水指标描述了发动机在不同冷却系统中冷却水容量、流量、出水温度、回水温度、冷却水回路外部最大阻力、冷却水回路的最大压力和最小静压。这些数据是设计换热系统、散热系统的基本依据。7)排放指标:排放指标描述了发动机在不同功率下尾气中有害物质的浓度。发动机尾气中的有害物质除了NOx之外,还有CO等各种化合物。排放指标好坏是决定项目是否选用此发动机的重要指标。需要说明的是如果各种排放指标随功率的变化比较平稳,说明该发动机排放控制系统采用了比较先进的闭环控制。8)功率折损表:发动机功率折损是燃气发电机组一个非常重要的参数。它反映了发动机在不同海拔和不同气温下燃气发动机能够输出的实际功率。任何项目均需根据现场的实际条件计算所选燃气发电机组的真实功率输出。9)热平衡修正表:热平衡修正表主要是考虑到热水在不同和温度下热力学性能会发生变

燃气内燃机和燃气轮机的比较和区别

燃气内燃机的发电效率通常在30%-40%之间,比较常见的机型一般可以达到35%。燃气内燃机最突出的优点正就是发电效率比较高,其次就是设备集成度高,安装快捷,对于气体中的粉尘要求不高,基本不需要水,设备的单位千瓦造价也比较低。但就是内燃机也有一些不足的地方,首先,内燃机燃烧低热值燃料时,机组出力明显下降,一台燃烧低热值8000大卡/立方米天然气燃料的500千瓦级燃气内燃发电机组,在使用低热值4000大卡/立方米的焦化煤气时,出力可能下降到350~400kW左右。此外,内燃机需要频繁更换机油与火花塞,消耗材料比较大,也影响到设备的可用性与可靠性两个主要设备利用指标,对设备利用率影响比较大,有时不得不采取增加发电机组台数的办法,来消除利用率低的影响。内燃机设备对焦化煤气中的水分子含量与硫化氢比较敏感,可能导致硫化氢与水形成硫酸腐蚀问题,需要采取一些必要措施加以克服。 燃气轮机比较适用于高含氢低热值与气体含杂质较多的劣质燃料,一些燃气轮机甚至使用原油与高硫渣油燃料。燃气轮机自身的发电效率不算很高,一般在30%~35%之间,但就是产生的废热烟气温度高达450~550℃,可以通过余热锅炉再次回收热能转换蒸汽,驱动蒸汽轮机再发一次电,形成燃气轮机--蒸汽轮机联合循环发电,发电效率可以达到45%~50%,一些大型机组甚至可以超过55%。采用燃气轮机的优势相对比较多,首先就是设备的可用性与可靠性都比较高,综合利用率一般可以保持在90%;其次,对于燃料的适应性比较强,含硫、含尘高一点问题都不大;再有就就是发电出力一般不会减少,甚至因为燃料进气量增加而有所增加;此外,燃气轮机功率密度大体积小,比较适合再移动,便于转移运行现场,这对于存在一些不确定性的焦化厂项目的焦化煤气利用非常有利。但就是,世上的事务有一利,必有一弊,没有十全十美的事情。燃气轮机进气压力比较大,越就是发电效率高的机组燃料进气压力越高,因为焦化煤气本身没有什么压力,这就需要使用燃气压缩机,压缩燃气需要消耗大量的能量,影响到设备的 实际输出功率,一些项目甚至需要消耗燃气轮机15%~20%的功率,对于联合循环项目达到影响可能就是10%~15%的输出功率;采用联合循环系统存在与蒸汽轮机相同的水资源条件要求,系统比较复杂,投资也比较大,同时搬迁也比较困难。 蒸汽机 蒸汽机就是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初,它仍然就是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机与汽轮机等。 简单蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构与飞轮等部分组成,汽缸与底座就是静止部分。从锅炉来的新蒸汽,经主汽阀与节流阀进入滑阀室,受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧,推动活塞运动。

燃气轮机安装技术总结

燃气轮机组的安装 (东电一公司) 苏善政 深圳前湾燃机电厂,一期设计安装3台390MW燃气轮发电机组,燃机为日本三菱重工(MHI)/东方汽轮机厂生产的M701F型270MW级重型燃气轮机。燃机总重量为394吨,外形尺寸为总长13.73米,最大部分直径5.3米。燃气轮机是一种以空气及燃气为工质,靠连续燃烧燃料做功的旋转式热力发动机,主要结构有三部分:1.压气机(空气压缩机);2.燃烧室;3.透平(动力涡轮)。其工作原理为:轴流式压气机从外部吸收空气,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,在受控方式下进行定压燃烧。生成的高温高压烟气进入透平膨胀做功,推动动力叶片高速旋转,从而使得转子旋转做功,转子做功的大部分(现时情况下约2/3左右)用于驱动压气机,另约1/3的功被输出用来驱动机械设备,如发电机、泵、压缩机等等。透平出来的烟气温度很高,通常被排入大气中或再加利用(如利用余热锅炉进行联合循环)。 三菱M701F型燃机的压气机、燃烧室和透平外缸连同进排气缸都是刚性连接成一个整体,由处于中分面下方的前者后两个支撑立在底架上,在工厂组装后,不用拆卸,就可以连同底盘一起直接运到工地安装。转子采用2支点轴承支撑,使轴承避免了高温的环境;滑动轴承为2块可倾瓦式,推力轴承为通常的双面作用,多块可倾瓦结构,位于压气机进气侧;后轴承与排气缸沿圆周向采用切向连接支撑,在排气缸受热后可以保持机组的良好对中;

排气管轴向布置,减少排气的压力损失,并使余热锅炉可以布置在与燃气轮机处于同一条轴线上。 1、燃气轮机本体安装特点 1)垫铁布置及安装 燃气轮机垫铁安装:燃机的垫铁为平垫铁,安装后进行灌浆,燃机垫铁的受力主要是灌浆后的混凝土垫块。由于燃机垫铁安装后直接灌浆,所以对垫铁水平及标高要求严格(标高偏差:-0.5~0mm,水平偏差不大于0.25mm/m),安装时必须使用精密的水准仪和框式水平进行测量。铲去基础表面25-30mm 厚的疏松层露出基础坚实部分。用吸尘器及吹风机等将基础表面清理干净。按照垫铁安装位置划出垫铁中心线便于垫铁的安装。按照已划好的垫铁位置安装垫铁。利用垫铁上的三个顶丝调整垫铁的标高。按照台板顶丝位置在基础上预先埋设垫板。垫铁安装位置、水平及标高确认无误后安装灌浆模盒,模盒应比垫铁周边宽30-40mm。模盒安装时应注意模盒底部与基础接触面的密封防止漏浆,模盒顶面应略低于垫铁顶面。便于在灌浆过程中检查垫铁的水平变化。灌浆之前保持基础湿润24小时以上,灌浆采用MF-870G无收缩灌浆料,灌浆料在搅拌过程中保持温度在10-30℃之间。灌浆料禁止手工搅拌,应制作专用的搅拌工具用手持电钻搅拌,灰水比例为4.0-4.6L/25kg,搅拌时应注意搅拌速度防止灌浆水泥产生大量气泡。灌浆料从搅拌到浇灌时间不得超过30分钟。燃机台板调整顶丝预埋小垫铁的安装要求同正式平垫铁。燃机垫铁灌浆后用塑料薄膜覆盖进行养生,保持基础和灌浆层湿润5天以上,直至达到设计强度。

燃气轮机发电技术综述

Internal Combustion Engine &Parts 0引言 随着我国天然气资源的大规模开发及越来越严格的环保标准,我国陆续建成投产了多台燃气轮机发电机组,在满足电力需求的同时,创造了良好的社会效益和经济 效益。目前就世界范围而言, 燃气轮机发电已是电力结构中的重要组成部分,对推动经济和社会发展发挥着重要作用。 1燃气轮机装置的工作过程 燃气轮机是以连续流动的燃气为工质、 将燃料的化学能转变为转子机械能的内燃式动力机械, 是一种旋转式热力发动机。燃气轮机装置主要由压气机、 燃烧室、透平三大部件及控制系统、 辅助设备组成。压气机从外界大气环境吸入空气,并逐级压缩;压缩空气被送到燃烧室与喷入的 燃料混合燃烧,产生高温燃气;然后燃气进入透平膨胀做 功;透平排气可直接排到大气,对外界环境放热,也可通过换热设备放热以回收利用部分余热。工质顺序经过吸气压缩、燃烧加热、膨胀做功以及排气放热四个工作过程完成一个热力循环,进行能量转换。通常在燃气轮机中,压气机 是由燃气透平来带动的,它是透平的负载, 在简单循环中,透平的机械能有1/2到2/3左右用来带动压气机,其余的1/3左右的机械能用来驱动发电机。 2燃气轮机发电机组 用燃气轮机驱动发电机构成了燃气轮机发电机组。目前,应用最广泛、获得最高实用热效率的是燃气与蒸汽的联合循环。燃气轮机循环中,工质的平均吸热温度很高,燃气初温达到了1300℃-1500℃(表1),平均放热温度也较高,通常燃气轮机排气温度在500℃-600℃左右,因此单独 的燃气轮机发电机组的热效率难以达到较高值(表1)。蒸 汽轮机循环中,工质的平均放热温度达到了较低值,但工质的平均吸热温度不高,因此单独的蒸汽轮机发电机组的热效率也难以达到较高值。这两种单独的循环的热效率最 高40%多。若将燃气循环和蒸汽循环联合起来, 就成为了平均吸热温度很高而平均放热温度很低的热机, 其循环效率必定较高,最高热效率已达到60%以上(表2)。 如GE 公司基于空气冷却透平技术的9H 级燃气轮机联合循环效率约61%,西门子公司全内空冷H 级燃机联合循环效率也在60%以上。 燃气-蒸汽联合循环的方案有多种,本文介绍典型的联合循环发电型式。 2.1纯余热锅炉型联合循环发电机组这种联合循环中,燃气侧和蒸汽侧两循环的结合点是余热锅炉。燃气轮机的排气送入余热锅炉中去加热给水、 产生蒸汽,驱动汽轮机做功,这是以燃气轮机为主的联合循环方案。 余热锅炉内不加入燃料燃烧,因此,蒸汽参数及蒸汽轮机的容量取决于燃气透平的排气参数和流量,在通常燃气轮机排气参数下,得到的是中温中压的蒸汽, 通常汽轮机的容量约为燃气轮机容量的30%-50%。 这种联合循环效率高、技术成熟、 系统简单、造价低、启停速度快,应用最广。若在燃气透平的排气段设置旁通 烟囱, 汽轮机停机时燃气轮机可以单独运行;但燃气轮机停机时汽轮机不能单独工作。 2.2排汽补燃型联合循环发电机组排汽补燃型联合循环有两种方案:在余热锅炉前增加 烟道补燃器以及往余热锅炉中加入一定的燃料, 利用燃气中剩余的氧进行燃烧。由于补燃,锅炉蒸发量增加, 蒸汽参数提高,蒸汽轮机循环的出力和效率得到提高; 负荷变化时,可在较大的输出功率变化范围内, 燃气轮机工况不变,只改变补燃燃料,以改变汽轮机功率来改变联合循环的出力,机组的变工况性能得到改善,部分负荷下的效率较高; —————————————————————— —作者简介:杨巧云(1966-),女,湖南湘潭人, 武汉电力职业技术学院教授,硕士。 燃气轮机发电技术综述 杨巧云 (武汉电力职业技术学院, 武汉430079)摘要:介绍燃气轮机发电装置的的工作过程及典型型式,对几种主要的燃气-蒸汽联合循环发电装置进行分析比较,并将燃气轮 机发电机组与常规燃煤发电机组进行比较。 关键词:燃气轮机;燃气-蒸汽联合循环;发电 机组型号ISO 基本功率 (MW )燃气初温℃ 供电效率(%) PG9351FA MS9001G LM6000-PD M701G GT13E2V94.3A 255.628241.1334165.1265.9 132714301160142711001310 36.0 39.540.739.535.738.6 表1某些燃气轮机发电机组的主要技术参数(教材,清华) 表2某些联合循环发电机组的主要技术参数(教材,清华) 机组型号ISO 基本功率(MW ) 供电效率(%) S209FA KA13E2-2KA26-1S109H GUDIS.94.3MPCP2(M701F ) 786.9 480392.5480392.2799.6 57.1 52.956.360.057.457.3

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