燃气—蒸汽联合循环技术经济指标计算

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1、燃气—蒸汽联合循环技术经济指标计算2015年3月12目录1概述12燃气—蒸汽联合循环基本理论13燃气—蒸汽联合循环技术经济指标计算23.1燃气轮机技术经济指标23.1.1压气机进气温度23.1.2压气机进气压力23.1.3压气机排气温度33.1.4压气机排气压力33.1.5燃气轮机排气温度33.1.6燃气轮机排气压力33.1.7压气机压缩比33.1.8燃料流量43.1.9燃料温度43.1.10燃气轮发电机组热耗率43.1.11燃气轮发电机组热效率43.2余热锅炉技术经济指标53.2.1余热锅炉主蒸汽流量53.2.2

2、余热锅炉主蒸汽压力53.2.3余热锅炉主蒸汽温度53.2.4余热锅炉再热蒸汽流量53.2.5余热锅炉再热蒸汽压力53.2.6余热锅炉再热蒸汽温度53.2.7余热锅炉排烟温度63.2.8余热锅炉热端温差63.2.9余热锅炉节点温差63.2.10余热锅炉接近点温差63.2.11余热锅炉烟气侧压损73.2.12余热锅炉热效率73.3联合循环汽轮机技术经济指标73.3.1联合循环汽轮机主蒸汽流量73.3.2联合循环汽轮机主蒸汽压力83.3.3联合循环汽轮机主蒸汽温度83.3.4联合循环汽轮机再热蒸汽压力83.3.5联合循环

3、汽轮机再热蒸汽温度83.3.6联合循环汽轮机其他技术经济指标83.4联合循环技术经济指标83.4.1联合循环功率83.4.2联合循环蒸燃功比93.4.3联合循环蒸功百分率93.4.4联合循环投入率93.4.5联合循环热耗率93.4.6联合循环热效率103.4.7联合循环厂用电功率10123.4.8联合循环厂用电率113.4.9联合循环等效发电煤耗率113.4.10联合循环等效供电煤耗率113.4.11联合循环机组等效标煤耗量12121概述本文根据电力行业标准《火力发电厂技术经济指标计算方法DL/T904-2004》

4、编写而成，提供了燃气—蒸汽联合循环的技术经济指标计算方法，以指导燃气—蒸汽联合循环机组的性能计算使用。2燃气—蒸汽联合循环基本理论所谓燃气－蒸汽联合循环，实质上是把在高温区工作的燃气轮机布雷登（Brayton）循环和在中低温区工作的蒸汽轮机朗肯（Rankine）循环叠置，组成总能利用系统。它利用燃气轮机和蒸汽轮机这两种早已成熟的动力机械装置，通过余热锅炉耦合在一起，实现了热能的梯级利用，简称为“联合循环”。图1燃气—蒸汽联合循环机组示意图如图112所示，燃气—蒸汽联合循环机组的主要设备有：燃气透平（燃气轮机有两种语

5、义，一种是仅指涡轮机，另一种语义是包括涡轮机、燃烧室、压气机的一个整体，注意区分，本文提到的燃气轮机指后一种语义，用燃气透平指前一种语义），压气机，燃烧室，余热锅炉，汽轮机，发电机，凝汽器，给水加热器等。当燃气轮机工作时，压气机从外界大气中吸入空气，并把它压缩到某一压力，同时空气温度也相应提高，然后将空气送入燃烧室与喷入的燃料混合燃烧产生高温高压的燃气，进入燃气透平中膨胀做功，直接带动发电机发电。燃气轮机的排气导入余热锅炉，用以产生高温高压蒸汽驱动汽轮机带动发动机发电。汽轮机排汽再进入凝汽器中放热，凝结水又送入余热

6、锅炉，形成蒸汽动力循环。这样既增加了总输出功率，又利用了燃气轮机和汽轮机各自的优点，使整个循环的热效率提高。1燃气—蒸汽联合循环技术经济指标计算1.1燃气轮机技术经济指标1.1.1压气机进气温度压气机进口处（压气机进口法兰处或进气喇叭口处）空气温度（℃）。1.1.2压气机进气压力压气机进口处（压气机进口法兰处或进气喇叭口处）空气的总压（绝对压力，kPa）。若无总压测点，则总压是大气压、压力表静压和动压的代数和。动压的计算公式如下：pd=ρ2*v2=ρ2*qVA2=12ρ*qmA2ρ=pRw*273.15+tRw=2

7、871-0.378*pvpapv=hu*ps式中，pd——动压，Pa，要注意单位换算ρ——测点处的空气密度，kg/m312v——测点处的空气流速，m/s，根据空气流量及截面积确定qV——测点处的空气容积流量，m3/sA——测点处的管道截面积，m2qm——空气的质量流量，kg/sp——测点处的绝对压力，等于表压与环境中空气压力的和，Pat——测点处的温度，℃Rw——湿空气的气体常数，J/(kgK)，若仅考虑干空气，则取值为287pa——环境中的空气压力，Papv——空气中水蒸气的分压力，Pahu——相对湿度，无量纲p

8、s——对应温度t时的饱和水蒸气压力，由水蒸气表查得，Pa1.1.1压气机排气温度压气机出口扩压器的出口平面处工质温度（℃）。1.1.2压气机排气压力压气机出口扩压器的出口平面处工质总压（绝对压力，kPa）。1.1.3燃气轮机排气温度燃气透平出口法兰处平面工质的温度（℃）。1.1.4燃气轮机排气压力燃气透平出口法兰处平面工质的总压（kPa）。1.1.5压气机压