燃气蒸汽联合循环发电技术 (2)

LOGO01 压气机压气机从外界大气环境吸入空气，并经过轴流式压从外界大气环境吸入空气，并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压，同时空气温度也相应提高；压气机逐级压缩使之增压，同时空气温度也相应提高；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的燃气；然后再进入到高压的燃气；然后再进入到透平透平中膨胀做功，推动透平中膨胀做功，推动透平带动压气机和外负荷带动压气机和外负荷转子转子一起高速旋转，实现了气体或一起高速旋转，实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功，并输出电功，再液体燃料的化学能部分转化为机械功，并输出电功，再利用燃气轮机排烟中利用燃气轮机排烟中的余热在的余热在废热锅炉废热锅炉内产生蒸汽来带内产生蒸汽来带动动蒸汽轮机蒸汽轮机进一步发出部分电能，同时供热和制冷进一步发出部分电能，同时供热和制冷。燃气轮机（Gas Turbine）是一种以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械。在空气和燃气的主要流程中，只有压气机（Compressor）、燃烧室（Combustor）和燃气透平（Turbine）这三大部件组成的燃气轮机循环，通称为简单循环。压气机压气机从外界中吸入从外界中吸入空气（空气（进气进气），），压缩压缩升压；升压；送入燃烧室中，与喷入的燃料混合送入燃烧室中，与喷入的燃料混合燃烧加热燃烧加热；高温高压的燃气进入透平中高温高压的燃气进入透平中膨胀膨胀做功；做功；做功后的废气做功后的废气排入大气中排入大气中（排气排气）放热放热。燃料燃烧产生的热能燃料燃烧产生的热能机械功机械功工作过程简介：工作过程简介：C CB BB BT T轴轴轴轴轴轴轴轴轴流式压气机和轴流式透平轴流式压气机和轴流式透平进气进气进气进气进气进气进气进气排气排气排气排气排气排气排气排气 n燃气在透平中所做的机械功：燃气在透平中所做的机械功：n大约大约2/3用来带动压气机用来带动压气机；n其余其余1/3机械功机械功，通过机组输出轴去，通过机组输出轴去带动负荷。带动负荷。n被加热升温后的燃气做功能力大大提高，被加热升温后的燃气做功能力大大提高，n透平所做的透平所做的膨胀功膨胀功明显大于明显大于压气机所耗的压气机所耗的压缩功压缩功，n有较多有较多富裕的机械功对外输出富裕的机械功对外输出带动各种负荷。带动各种负荷。压缩耗功压缩耗功膨胀做功膨胀做功压气机，燃气涡轮发动机中利用高速旋转的叶片给空气作功以提高空气压力的部件。离心式压气机由导风轮、叶轮、扩压器等组成。空气由进气道进入压气机、经过压气机与叶轮一起旋转的导风轮的导引进入叶轮。在高速旋转叶轮作用下，空气由叶轮中心被离心力甩向叶轮外缘，压力也逐渐提高，由叶轮流出的空气进入扩压器后速度降低，压力再次提高，最后由出气管流出压气机。使燃料与由压气机送来的一部分压缩空气在其中进行有效的燃烧；使由压气机送来的另一部分压缩空气与燃烧后形成的燃烧产物均匀地掺混，使其温度降低到燃气透平进口的初温水平，以便送到燃气透平中去作功；控制NOx的生成，使透平的排气符合环保标准的要求。由于这三个功能的作用，燃烧室可以在近乎等压的条件下，把燃料中的化学能有效地释放出来，使之转化成为高温燃气的热能，为其在燃气透平中的膨胀作功准备好条件。由此可见，燃烧室是燃气轮机中一个不可缺少的重要部件。压缩空气流入燃烧室与燃料混合、燃烧，形成高温、高压、高速的燃气流，流入燃气透平并推动燃气透平旋转，经透平轴输出机械功。1 1、有较高的热效率。有较高的热效率。在同等功率条件下效率要高出在同等功率条件下效率要高出15%15%以上。以上。60MW60MW等级燃气等级燃气/蒸汽联合循环的效率已达蒸汽联合循环的效率已达46%46%以上，以上，300MW300MW等级的已等级的已达达55%55%以上，而同等功率的蒸汽轮机发电效率为以上，而同等功率的蒸汽轮机发电效率为30%30%和和40%40%左右。左右。2 2、环保性能好，对环境的污染少。环保性能好，对环境的污染少。燃气燃气蒸汽联合循环发电蒸汽联合循环发电装置装置COCO、NoxNox排放少，称之为排放少，称之为“清洁电厂清洁电厂”。由于这种发电装置采。由于这种发电装置采用油或天然气为燃料，燃烧生成产物没有灰渣，无需灰渣排放；加用油或天然气为燃料，燃烧生成产物没有灰渣，无需灰渣排放；加上燃烧完全，燃烧生成产物中虽亦有一定量的上燃烧完全，燃烧生成产物中虽亦有一定量的NoxNox存在，但可以采存在，但可以采用注水、注汽、用注水、注汽、DLNDLN、SCTSCT等方法，将等方法，将NoxNox的含量降低到国家排放标的含量降低到国家排放标准以下。当前，国家对发电厂污染物排放量要求日益严格，常规火准以下。当前，国家对发电厂污染物排放量要求日益严格，常规火电站为了满足国家环保规定，需花费大量资金、场地，用于环保治电站为了满足国家环保规定，需花费大量资金、场地，用于环保治理，如烟气脱硫装置等。据统计，大型火电厂用于烟气脱硫、脱销理，如烟气脱硫装置等。据统计，大型火电厂用于烟气脱硫、脱销的费用，将占发电厂总投资的的费用，将占发电厂总投资的1/41/31/41/3。在这一方面，燃气。在这一方面，燃气蒸汽蒸汽联合循环发电装置是有其明显的优点。联合循环发电装置是有其明显的优点。3 3、投资省，、投资省，目前每千瓦的投资费用仅目前每千瓦的投资费用仅4000500040005000元元/KW/KW左右，左右，甚至更低，而蒸汽轮机发电站投资目前高达甚至更低，而蒸汽轮机发电站投资目前高达800011000800011000元元/KW/KW左右。左右。4 4、建设周期短、建设周期短，由于土建少，又可以分阶段建设，首先建设，由于土建少，又可以分阶段建设，首先建设燃机燃机 电站，再建联合循环电站，从而使资金最大效率化。电站，再建联合循环电站，从而使资金最大效率化。5 5、占地少、用水少、占地少、用水少。一般仅常规蒸汽轮机电站的三分之一左。一般仅常规蒸汽轮机电站的三分之一左右。右。6 6、运行可靠，高度自动化，运行人员可大大减少、运行可靠，高度自动化，运行人员可大大减少。60MW60MW规模规模电厂人员约电厂人员约5050余人。以天津滨海燃气电厂为例，投运以来，年运余人。以天津滨海燃气电厂为例，投运以来，年运行小时数达行小时数达75007500小时以上，非常可靠。小时以上，非常可靠。7 7、运行方式灵活，既可以作为基本负荷运行，也可以调峰运、运行方式灵活，既可以作为基本负荷运行，也可以调峰运行行。起动快，燃机快速起动只要十多分钟，就可达到满负荷，包。起动快，燃机快速起动只要十多分钟，就可达到满负荷，包括蒸汽轮机在内的联合循环，蒸汽轮机冷起动也仅括蒸汽轮机在内的联合循环，蒸汽轮机冷起动也仅1.51.5小时以内。小时以内。8 8、可燃用多种燃料、可燃用多种燃料：a a）天然气；）天然气；b b）轻柴油；）轻柴油；c c）重油；）重油；d d）高炉煤气（掺少量焦炉煤气或天然气）；高炉煤气（掺少量焦炉煤气或天然气）；e e）焦炉煤气、转炉煤气；）焦炉煤气、转炉煤气；f f）煤层气、煤层气化气、煤制气；）煤层气、煤层气化气、煤制气；g g）也可油、气混烧）也可油、气混烧。LOGO 谢谢！THE END人生只若如初见