GE公司F级燃气轮机总体性能参数.pdf

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1、GE公司F级燃气轮机1F级燃气轮机产品系列及其性能演变F级燃气轮机已有多种多样的型号可满足不同用户的需要，在MS6000、MS7000、MS9000系列中都有F级的产品，表1列出F级燃气轮机最新机型简单循环的性能，表2列出50Hz的F级燃气表1F级最新机型燃气轮机简单循环性能基本参数MS9351FAMS7241FAMS6101FA净出力/MW255.6171.770.1效率/%36.936.434透平进口温度/℃132713271288压比15.415.514.9-1质量流量/kg·s624432198排气温度/℃609602597频率/Hz506050/60表250HzF级燃气轮机联

2、合循环性能基本参数S109FAS209FAS106FAS206FA净出力/MW390.8786.9107.4218.7-1净热耗率/kJ·（kWh）6350630567676654净效率/%56.757.153.254.1MS9001FA、MS7001FA、MS6001FA型燃气轮机都有18级的压气机和3级的涡轮机，以冷端驱动和轴向排气为特点，有利于联合循环布置。F级燃气轮机采用GE公司传统可靠的分管式燃烧系统，并可配备双燃料燃烧系统，如在以天然气为主燃料时，可以轻油为辅助燃料。当天然气供应发生故障时，机组可自动切换到轻油燃烧，使燃机不因燃料供应故障而停机，进一步保证了机组的可靠性和可

3、用性。机组也可根据要求，在一定条件下使用双燃料混合燃烧。此外，F级燃气轮机可燃用低热值燃料，从而扩大了发电厂的燃料使用范围和灵活性。F级燃气轮机应用于IGCC电厂，可GE公司在其制造MS6000型、MS7000型和MS9000型机组的基础上，发展完善了底盘部套、控制和辅机组合一体的快装模块结构，这种标准化布置可减少管道、布线及其他现场相关联接的工F级燃气轮机还显示出不同寻常的环保特点。由于机组的效率高，单位发电量的NOx和CO排放量较少。采用干式低NOx（DLN）燃烧室，大大降低了NOx的排放。180多台采用干式低NOx燃烧室的F级燃气轮机已累计运行近300万h。有些电厂的NOx排放量

4、甚至低于10mg/kg。1.17F和7FA、7FB型燃气轮机自从1987年生产第一台7F型燃气轮机后，经过不断改进，形成了一系列F级的燃气轮机。图１以7000系列中的F级燃气轮机为例，展示了F级燃气轮机的发展过程。(图中华氏温度tF换算因数为)其主要性能见表3。图1F级燃气轮机的发展过程表37F系列燃气轮机主要性能基本参数PG7211FPG7221FAPG7231FAPG7241FAPG7251FB出力/MW147.2159167.8171.7压比13.5151515.518.5燃气温度/℃12601288131613271371压气机级数1818181818透平级数33333燃烧室个

5、数1414141414出厂日期1988～19911993199719992002从1992年开始，美国能源部推出ATS（先进的燃气轮机系统）计划，资助进行新机型的开发。GE公司在这个项目的支持下开发了H型机组。开发和研究的新技术包括：增加压比，提高初温，采用DLN和催化燃烧系统，材料高温防腐，研制了隔热涂层和陶瓷基体合成燃烧室火焰管，以及陶瓷透平喷嘴和静子组件，先进的密封和冷却（蜂窝密封、蒸汽冷却）设计，长寿命的轴承等。1998年初，第一台9H型机组已在美国进行工厂试验，计划2002年投入商业运行。由于H级燃气轮机开发成功，GE公司又将某些H级技术反过来用到7FA型机组上，得到7FB型

6、。这些技术包括：单晶叶片（单晶N4合金DSN4或GTD444），耐热涂层，三维气动力设计，更多冷却气膜等。使7FB型机组的压比提高到18.5，燃烧温度提高到1371℃，7FB型燃气轮机的主要性能见表3。表4列出7FA、7FB和7H型燃气轮机组成联合循环时的性能对比。107FB型的出力比107FA型稍有增加，效率有明显提高。表47FA、7FB和7H基本参数107FA107FB107H出力/MW262.6280400效率/%5657.360燃气温度/℃132713711427压比15.518.523-1空气流量/kg·s430.9430.9557.9-1NOx/mg·kg92591.29F

7、和9FA型燃气轮机9F型燃气轮机是在7F型基础上采用模化原理设计出来的，模化系数为1.2。9F型燃气轮机也经历了一系列发展过程，压比、燃气透平入口温度逐步提高，从而机组出力和效率也相应提高。目前，最新型号的9F型机组（PG9351FA）简单循环出力达255.6MW，热效率为36.9％；联合循环机组S109FA型出力达390.8MW，效率为56.7％。表5列出9000系列主要机型的参数变化情况。表59000系列主要机型的参数变化情况基本参数PG9