燃气―蒸汽联合循环系统简述

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1、燃气―蒸汽联合循环系统简述　　摘要：随着我国经济建设的告诉发展，燃气轮机及联合循环发电在我国的应用不断扩大，为了适应燃气-蒸汽联合循环电厂建设迅速发展的需要，提高联合循环电厂运行人员的技术水平。　　关键词：燃气轮机；系统；蒸汽轮机　　1燃气―蒸汽联合循环过程概述　　燃气轮机产品是国家“十五”规划和产业政策倡导下的节能环保产品。可在油田、冶金、化工等领域广泛使用，其中利用放散的高炉煤气是最佳的应用方式。　　北京燃机机组为三菱M701F4型燃机组成的燃气-蒸汽联合循环二拖一供热机组。全厂配置为：2台M701F4型燃机、2台320MW燃气轮发电机、2台余热锅炉、1台供热

2、蒸汽轮机和1台320MW蒸汽轮发电机。燃料为天然气。　　空气由燃气轮机的进气装置引入压气机压缩后，进入环绕在燃机主轴上的分管式燃烧室。经过增压站分离、过滤和增压，满足燃机进口要求的天然气再经过燃机天然气前置模块的计量、加热、再过滤后，与进入燃烧室的压缩空气进行预混，通过燃料喷嘴喷入燃烧室后燃烧，燃烧后的高温烟气进入燃气轮机膨胀做功，带动燃气轮机转子转动，拖动发电机发电。7　　做功后的烟气温度依然很高，高温烟气通过烟道进入余热锅炉，烟气中的热量被充分吸收和利用，最后经余热锅炉的主烟囱排入大气。高温烟气加热锅炉给水产出过热蒸汽去汽机做功，　　蒸汽轮机高中压模块和低压模

3、块采用SSS离合器连接，蒸汽轮发电机位于高压侧，低压模块可通过SSS离合器脱开，实现供热工况下蒸汽轮机既可背压运行也可抽凝运行，非供热工况纯凝运行。　　余热锅炉采用三压、自然循环、卧式、紧身封闭，设SCR装置，每台余热锅炉设置一个烟囱，在供热工况时，投入热网水水换热器，提高机组供热能力。　　2燃气轮机和联合循环发电技术的优点　　（1）电厂整体循环效率高。　　常规燃煤电厂由于其循环及设备的限制，其热效率已很难有突破性的提高。目前超临界的600MW火电机组，其供电效率约40%左右。而燃气蒸汽联合循环发电效率达58%―60%。　　（2）对环境的污染极小。　　（3）在同等

4、条件下，单位投资较低。　　（4）调峰性能好、启停快捷。　　燃气轮机从启动到带满负荷运行，一般不到20min，快速启动时更短。联合循环发电机组热态启动60min、温态90min、冷态120min可带满负荷。而汽轮发电机组启动至满负荷为：90min、温态180min、冷态300min。　　（5）占地少。　　联合循环电厂由于无需煤场输煤系统、除灰等系统，厂区占地面积比火电厂小得多。燃气轮机和余热锅炉都是户外布置，安装场地少。与同容量火电厂相比，联合循环电厂占地面积只有火电厂的30%―740%，建筑面积也只有火电厂的20%。　　（6）耗水量少。　　燃气轮机不需要大量冷却水

5、，一般燃气轮机单循环只需火电厂的2%―10%的用水量，联合循环也只需要同容量火电厂的1/3左右。　　（7）建厂周期短，且可分期投产。　　（8）自动化程度高，运行人员少。　　3主系统概况　　3.1燃气轮机系统　　3.1.1燃机入口空气系统　　布置燃机入口空气系统的目的向燃机压缩机提供清洁的、无尘的空气，并且最大限度的降低气流和压气机噪声。系统将空气通过入口过滤器吸入燃机。入口过滤器直接和燃机入口空气系统相连。在空气通过过滤后进入压气机进气系统。进气系统中装有消音器来消除气流噪声。　　3.1.2燃烧系统　　M701F4燃气轮机采用干式低NOX燃烧技术，燃气通过DLN系

6、统燃烧。燃气轮机用DLN燃烧器燃烧气体燃料。　　3.1.3透平冷却空气系统　　燃气轮机冷却系统执行两个基本功能。第一个功能是给暴露在烟气通道，温度高于工作金属的温度极限的部件提供直接冷却。第二个功能是给透平环境控制提供服务。为确保整个透平维持设计的环境，系统在不同临界点提供正确压力和温度的空气。　　3.1.4燃机压气机叶片清洗系统7　　在燃气轮机正常运行期间，在轴流式压气机动叶和静叶上形成污垢有不同种原因。这些污垢降低了压气机的效率，因此也降低了机组的最大输出功率。压气机叶片清洗系统可对压气机进行两种模式的清洗：在机组停机时离线清洗；在机组运行时在线清洗。　　3.

7、1.5燃机罩壳/燃机燃气单元通风系统　　安装通风风扇排出燃机和管道在运行过程中发出的热量，以防止燃机罩壳/燃机燃气单元内温度升高，也能降低爆炸事故的风险。　　3.1.6燃机壳体冷却系统　　燃气轮机停机后，燃机壳体温度很高，与壳体下半相比，壳体上半的冷却速度较慢，从而导致缸体产生猫背效应。产生猫背效应的情况下，燃气轮机不能启动。为减轻或消除猫背效应设置了缸体冷却系统。　　3.1.7润滑油系统　　润滑油系统向燃气轮机、发电机/励磁、盘车装置提供温度、压力符合要求的，过滤后的清洁润滑油。另外，润滑油系统向电机氢气密封油系统供油，冷却透平支撑并维持超速跳闸系统的压力。　　

8、3.1.8