燃气蒸汽联循环.doc

燃机的优缺点什么是滑压运行
优点：a.燃气轮机具有快速“黑启动”的特性；
b.燃气轮机的排放很低；
c.燃气轮机的比投资费用最低；
缺点：a.单机功率较小，而且必须燃烧天然气或油。
b.燃气轮机初参数很高，排气温度也很高.
汽机的优缺点
优点：蒸汽轮机循环技术成熟，单机功率大，效率较高。
缺点：燃煤的污染；加装尾气脱硫装置(FGD)，则成本较高。
联合循环的本质
利用燃机排气余热（高温）加热蒸汽轮机系统的给水，产生
高温、高压的水蒸汽，送到蒸汽透平做功。燃气轮机排气余热得到利用，从而使循环效率得到提高（效率55%—60%）——联合循环本质！
联合循环的三种基本方案
a.无补燃的余热锅炉型
优点：
1.热功转换效率高,当燃气初温提高1200~1300
°C后，效率很容易达到60%以上；
2.基本投资费用低，结构简单，锅炉厂房都小；
3.运行可靠性高，可用率达90%~98%；
4.启动快:18~20min便能发出2/3的功率，80min发出全部功率

b.有补燃的余热锅炉型
优点：
1装置的尺寸小、占地少、投资低；
2运行机动性好；
3部分负荷工况下装置的热效率比较高；
4在余热锅炉中可以烧煤或其他劣质燃料；
5蒸汽参数不受燃气轮机排气温度的限制，可以采用效率较高的蒸汽轮机底循环与之匹配，机组的总功率大。
c.增压锅炉型
特点：
1..增压锅炉体积要比常压锅炉小很多
2.传热系数高；
3.可以采用效率很高的蒸汽轮机底循环与
之匹配。
4.耐压容器，造价很昂贵.
5.排气换热器庞大。
5排气压力接近于0.1MPa(1at)，传热系数必然较低.
燃气－蒸汽联合循环具有以下一些优点：
①供电效率远远超过燃煤的蒸汽轮机电站；
②在国外，交钥匙工程的比投资费用大约为500~600美元/kW，它要比带有FGD的燃煤
蒸汽轮机电站低很多；
③建设周期短,可以按“分阶段建设方针”建厂，资金利用最有效；
④用地用水都比较少；
⑤运行高度自动化，每天都能起停；
⑥运行的可用率高达85%~95%；
⑦便于快速“黑起动”；
⑧由于采用天然气或液体燃料，污染排放问题解决得很彻底。
注蒸汽循环系统的结构特点
燃气、蒸汽共同注入同一台燃气透平中膨胀做功；
不再配置蒸汽轮机和凝汽器等设备；
余热锅炉提供的全部或部分蒸汽还要在燃气轮机燃烧室中进一步加热；
蒸汽/燃气由余热锅炉直接排向大气。
注蒸汽循环系统的优点
部分蒸汽喷入燃烧区，适当降低燃烧火焰温度，有利于减少NOx的排放；
混合气体的传热系数增大，改善换热效果；
机组做功量增大，热工转换效率提高；
降低透平前燃气初温，提高设备寿命。
余热锅炉型联合循环功率——效率关系特点
燃气轮机及联合循环的效率曲线是极其相似的，但在每一个相应的工况下，联合循
环的效率大约要比燃气轮机的效率高出50％左右；
当负荷降低到50％以下时，无论是联合循环还是燃气轮机，机组的效率将大幅度地
下降。
余热锅炉型联合循环的功率比、主蒸汽参数－负荷关系特点
蒸汽轮机是按滑压条件运行的，即：从满负荷工况到50％负荷工况附近，主蒸汽
的压力是线性地随负荷的降低而变小，此后，将几乎保持恒定不变。
在整个负荷变化范围内，主蒸汽的温度始终线性地随负荷的降低而变小的。
滑压运行的过程中，联合循环的功率比是线性地随负荷的降低而变小的，此后保
持恒定不变。
余热锅炉型联合循环提高部分负荷工况下联合循环的效率的两个措施：
在部分负荷工况下调节压气机的入口导叶或前几级可转导叶的角度，力求减少进入
机组的空气之质量流量，以保持透平前的燃气初温度恒定不变或降低得比较少
设计联合循环电站时可以采用多台燃气轮机的方案。在部分负荷时可以停运几台燃
气轮机，而使其他的燃气轮机仍然能够在高负荷和高的燃气初温条件下运行，这种
运行方式可以有效地改善联合循环电站部分负荷工况下的效率。
大气参数对燃气轮机及联合循环特性的影响
温度：
温度影响的原因：
随着大气温度的升高，空气的密度变小，致使吸入压气机的空气的质量流量减少，
燃机的作功能力随之变小；
压气机的耗功量是随吸入的空气的热力学温度成正比关系变化的，即大气温度升高
时，燃气轮机的净出力减小；
大气温度升高时，即使机组的转速和燃气透平前的燃气初温保持恒定，压气机的压
缩比将有所下降，这将导致燃气透平作功量的减少，而燃气透平的排气温度却有所
增高。
随着大气温度的变化，河水的温度也是会相应变化的。河水温度总是要比大气温度略低几度(ta<0℃时不适用)→凝汽器的背压要发生变化!使效率发生变化

压力：
对功率的影响
Pa↑→大气密度ρ↑→质量流量G↑→燃机功率N↑（成比例↑↓）燃气轮机排气
余热↑蒸汽发电系统利用预热成比例↑汽轮机功率N↑总功率成比例↑
对效率无影响
海拔：
海拔每升高1000m，气压下降约10kPa，气