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焦炉煤气燃气轮机发电系统

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1、焦炉煤气发电技术的现状。

随着国家环保政策的规范、提升,以及焦化行业准入条件的提高,焦化对煤气利用的需求赿来赿大,除已煤气深加工外,煤气发电机行业做为煤气综合利用的重要方向近年来发展迅速。国内焦炉煤气发电经过近几年的发展日渐成熟,主要有燃气蒸汽轮机发电、燃气轮机发电、燃气内燃机发电、汽液流体动力发电机组四个方向;燃气轮机发电系统随技术不断更新近几年有了较大突破性发展。

燃气轮机热电联合循环具有能源综合利用率高,对环境污染少,被称为“清洁电厂”,可为用户供热、供电,操作简单、占地面积小、效率高等多种优点。但由于焦炉煤气可燃成分中含氢过高,前几年技术上没有解决燃烧不稳定问题,加之国内用于燃气轮机的主体结构需进行定期的检查(约1000小时一次检查,8000小时一次返厂大修),制约了燃气轮机联合循环发电的发展。现在,通过引进美国索拉燃气轮机组,与国内设备合理整合,已探索出环保、经济、高效的燃气轮机发电路线。

2、燃气轮机发电系统设计。

工艺流程为:焦炉煤气净化后,经压缩机压缩提高压力到燃机需求;燃气轮机通过焦炉煤气燃烧作功发电供生产用电,同时排出高温烟气;余热锅炉吸收燃机烟气余热;将水处理设备提供锅炉的除盐水加热为蒸汽供生产车间工艺使用;构成燃气轮机热电联产系统(动力一期生产系统)。若提高余热锅炉蒸汽设计参数为高品过热蒸汽,在

余热锅炉后再加蒸汽轮发电机组发电、供汽,就构成燃气轮机热电联产联合循环发电系统(动力二期生产系统)。

工艺流程图如下:

3、设计依据。

3.1燃料条件(焦化厂净煤气成分)。

3.2方案概述。

本方案采用一台燃气轮机、两台焦炉煤气压缩机、一台余热锅炉

和相应空气、氮气、循环水、配电等辅助设备。

3.3燃气轮机发电机组。

考虑到低热值燃料燃气轮机的特殊性,以及可供于联合循环的煤气量,推荐选用Solar公司提供的T60燃气轮机,在配有余热锅炉时的参数:

焦炉煤气为低热值燃料,且H2含量较高,直接起动安全性较差,故燃气轮机在设计中采用双燃料系统,先用柴油启动,待起动稳定全速后切换到焦炉气运行。

3.4余热锅炉。

余热锅炉采用双锅筒具有螺旋翅片管受热面一体化除氧器的双压自然循环结构,模块化设计,卧式布置,锅炉稳定性好,抗震性强,

锅炉的主要部件钢架支承,锅炉运行技术要求低,操作管理方便。

3.5煤气增压系统。

煤气增压机组电压等级为发电机组出口电压等级,受环境要求需设计为增安型防爆等级;在煤气压缩机后设足够容量的煤气缓冲罐。

3.6燃油系统.

焦炉煤气燃气轮机设计为双燃料系统,先用柴油启动。因此增加燃料油系统,一般设计为柴油或汽机启动,包括:一座5m3的油罐,卸油泵和泵房,供油泵、管路阀门、滤油设施和计量装置、污油处理等设施。

3.7化学水处理系统。

根据余热锅炉蒸汽产量及排污率并考虑一定的裕量,以及系统配置的余热锅炉的需求。设计为热电联产工业余热锅炉,可设计使用软化水;设计为热电联产循环发电的电站锅炉,需使用精度高的除盐水。

3.8冷却水系统。

燃气轮机和煤气增压机组的各类冷却器的冷却水质为地下水或循环水。

3.9电气系统。

3.9.1电气主接线及厂用电。

厂内共设有两个电压等级,即6KV和0.4KV。燃气轮机发电机出口电压为6.3KV,厂内设发电机电压母线,为单母线形式,设一回路出线与炼焦厂总降变电所6KV母线联络。

厂用电负荷分别采用6KV和0.4KV电压等级。其中煤气压缩机

组等大型电动机采用6KV电压;其它负荷采用0.4KV电压(中性点直接接地、动力与照明共用系统)。燃气轮机发电机组、余热锅炉、汽轮发电机组等辅机由各自的6/0.4KV厂用变电器供电,即0.4KV 厂用按主热力设备分段供电,分别由6KV母线引接。

另外,设置0.4KV备用段(与各工作段联络),备用段由6KV母线供电。

3.9.2继电保护及自动装置。

电厂主设备及线路等的继电保护项目按继电保护和安全自动装置技术规程设置,并采用微机型控制保护设备。

3.9.3直流系统。

厂内设危急保护型全自动浮充电直流系统,电压为DC220V,采用免维护电池。为继电保护、自动装置、操作系统及事故照明等供电。

3.9.4通信。

利用厂内已有的行政通信系统,增设远动调度通信系统。

3.9.5过电压保护和接地。

厂内相应增设防雷接地设施。以防直击雷和过电压。

3.9.6照明。

根据工艺及土建要求,按有关照度规定要求,相应设置新增联合循环装置的日常照明和事故照明系统。

3.9.7电缆敷设。

新增电缆全部采用交联聚乙烯电缆,采用电缆沟和局部电缆桥架相结合的敷设方式。

3.9.8检修及试验室。

燃气轮机发电机组增设变压器检修间,或为变压器就地或附近检修准备必要条件。厂内应有电气实验室,以满足6KV及以下电气设备的高压试验,电气测量仪表及继电保护回路整定试验等要求。

3.9.9通风和火灾报警系统。

补充完善全厂火灾报警系统。在主厂房应已装设强制通风装置及火灾报警探头,压缩机室等处应装设强制通风装置及火灾报警探头。

3.10控制系统。

新增设备系统采用PLC 控制装置。

3.11厂房建筑。

设置必要的厂房设施,如给水泵房、油泵房、煤气压缩机站和就地控制间等,余热锅炉应设置紧身厂房,箱装式燃气轮机可室外布置。

3.12主要设备。

3.13运行成本评价。

源料煤气投入:0.71标方/度;

自用电投入:15%;

折旧费:0.1~0.11元/度;

制造维护成本:0.008元/度;

人工管理费:0.008元/度;

副产品蒸汽:-0.4元/度;

综合供电成本:0.25~0.3元/度。

3.14综合评价。

高效益2~3年内收回全部投资。

降低污染、改善环境(CO2低排放、无煤气放散)

设备先进、运行安全可靠、用人少。

固障率低,全年开机率超过95%。

占地小、高功率密度,T60单机标准条件下发电5.6MW电量,所占用的空间不足80m3。

实现负能炼焦、增强产品竞争力。

4、结论。

与国产机组比较优势主要在于大修周期长、运行率较高;此机组在焦化行业是初步投入使用,针对焦化使用环境还有许多需要完善之处,主要有煤气的净化、煤气的预热、空气的过滤、柴油的控制等等。包括洗车、仪器校验等维护内容也与使用于其它环境的机组有所不同。随着使用的累积,燃气轮机发电系统在焦化行业的应用将赿来赿完善。

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展正式版

简析燃气轮机发电机组的现状及未来 发展正式版 下载提示:此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中,通过合理组织生产过程,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 火力发电的历史久远,为世界经济发展提供着充足的能源。但是,随着环境保护观念深入人心,世界资源日益紧缺,火力发电已经成为我国经济转型、产业结构调整的重点对象。作为新型发电模式,燃气轮机发电具备快速启停、高效率以及较小占地规模的有点,污染小。在我国工业实践中,受到制造技术的商业秘密制约,自主创造能力十分薄弱,进口是主要来源,并没有在全国推广开来。本文主要浅析燃气轮发电机组的当前发展情况,并展望未来趋势,希望引起工业领域人员的重

视。 1.燃气轮机及其发电机组现状浅析 1.1.燃气轮机浅析 作为旋转式动力机械,气体以连续流动的方式在燃气轮机中通过热能向机械能的转化,进而推动发电机组旋转。从世界范围来看,第一台燃气轮机由瑞士一家企业制造,时间为1939年。经数十年发展,机车与坦克动力、舰船动力、管线动力与发电等都有燃气轮机的身影。从结构上划分,轻型与重型燃气轮机为工业燃气轮机类型。当前,俄、英、美等发达国家已经将燃气轮机完全应用到了水面舰艇上。此外,海上采油、输油输气的管线加压装置也由轻型燃气轮机构成,实现了41.6%的热

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微型燃气轮机的应用和发展前景

微型燃气轮机的应用和发展前景 摘要 微型燃气轮机是一类新型热机,近年来随着全球范围内的能源与动力需求,特别是电力系统的放松控制以及环境保护等要求的变化,得到了高度关注和迅速发展。先进的微型燃气轮机具有清洁、可靠、高质量、多用途等特点,为小型分布式发电和热电联供提供了最佳方式。另外高效的微型燃气轮发电机组可用于航空、航天等领域,还可用于军用车辆、辅助动力装置、车用混合动力装置等。本文通过介绍国外微型燃气轮机的发展过程及应用情况,综述了先进微型燃气轮机的技术进展,探讨了微型燃气轮机在我国的应用前景。 关键词:微型燃气轮机分布式发电热电联供径流式叶轮机械混合动力汽车

Micro gas turbine applications and development prospects Abstract Micro gas turbine is a new type of heat engine, in recent years, with the global energy and power demand, especially the power system deregulation and environmental protection requirements change, and highly. Advanced micro gas turbine has a clean, reliable, high quality, multiple use and other characteristics, for small distributed power generation and cogeneration to provide the best way. In addition to efficient micro turbine generator can be used for aviation, aerospace and other fields, can also be used for military vehicle, auxiliary power unit, vehicle with hybrid power device. This paper introduces the development process of micro gas turbine and its application, summarizes the advanced micro gas turbine technology, discusses the micro gas turbine and its future application in china. Key W ords:Micro gas turbine Distributed power generation Cogeneration Radial flow impeller machinery Hybrid electric vehicle

燃气轮机产品及技术发展介绍 88分

燃气轮机产品及技术发展介绍 1.以下不属于燃烧技术领域的是: (3.0分) A.低排放 B.燃料适应性 C.热声分析 D.喘振分析 我的答案:D√答对 2.不属于燃气轮机长期服务的工作是:( 3.0分) A.无损检测 B.叶片修换 C.寿命延长 D.性能试验 我的答案:D√答对 3.以下不属于透平叶片冷却方式的是:(3.0分) A.气膜冷却 B.蒸发冷却 C.冲击冷却 D.对流冷却 我的答案:B√答对

4.以下不属于中心拉杆转子的结构是:(3.0分) A.轮盘 B.中心拉杆 C.周向拉杆 D.赫兹齿 我的答案:C√答对 5.将空气进行压缩的燃气轮机部件是:(3.0分) A.燃烧室 B.透平 C.压气机 D.支撑 我的答案:C√答对 6.AE94.3A燃气轮机的单机功率是:(3.0分) A.943MW B.368MW C.325MW D.78MW 我的答案:C√答对 7.上海电气燃机总装车间投产年份是:(3.0分) A.1983年

B.2003年 C.2015年 D.2005年 我的答案:D√答对 8.用于对燃气轮机入口空气进行过滤的辅助系统是:(3.0分) A.气动模块 B.进气系统 C.排气系统 D.燃料系统 我的答案:B√答对 9.目前上海电气的主要燃气轮机合作伙伴是:(3.0分) A.安萨尔多 B.西门子 C.通用电气 D.西屋 我的答案:A√答对 10.属于二次空气冷却系统的主要功能的是:(3.0分) A.冷却透平叶片 B.冷却压气机叶片 C.提高压气机流量

D.提高燃烧温度 我的答案:A√答对 1.以下属于透平叶片的材料的是:(4.0分)) A.镍基合金 B.球墨铸铁 C.钴基合金 D.不锈钢 我的答案:ABD×答错 2.属于轴系动力学分析的内容有:(4.0分)) A.横振分析 B.扭振分析 C.燃烧调整 D.熔模铸造 我的答案:AB√答对 3.属于联合循环热力优化手段的有:( 4.0分)) A.进气冷却 B.抽汽配置 C.控制保护 D.余热利用 我的答案:ABCD×答错

塔北电网燃气轮机发电机组的PLC控制系统与建模仿真

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国内外燃气轮机发电技术的进展与前景

国内外燃气轮机发电技术的进展与前景 1前言 随着社会生产力水平的不断提高和经济的迅速增长,对于能源的需求也在快速增长。目前,世界火电站汽轮机长期占统治地位的局面已开始动摇,“大型电站以联合机组为主,中、小型机组以热电并供居多”已是许多工业发达国家电站发展的主要格局。燃气轮机具有极强的适配性,能够作为多种发电模式,以成为当今世界发电的主要形式之一,由于该装置,特别是联合循环发电装置具有效率高、机动性好,不仅可以作为电网的调峰机组,且更多地用于电网的基本负荷发电,又能满足日益严格的环保要求,其地位将得到巩固和加强。 我国自改革开放以来,随着电力工业的迅猛发展和电网峰谷差的日趋增大,燃气轮机发电得到重视和发展。近几年已相继兴建了一批具有80年代国际先进水平的机组,在缓解电力紧缺的同时,有效地发挥了其增强电网调峰能力的作用。跨入21世纪,随着科技发展、能源政策的调整,如何高效、洁净利用化石能源已成为电力领 域的突出问题。燃气—蒸汽联合循环发电越来越受到国家有关方面的重视,必将得到进一步的快速发展。 2 国际燃气轮机发电技术

燃气轮机是从20世纪50年代开始逐渐登上发电工业舞台的,由于当时机组的单机容量小、热效率低而在电力系统中只能作为紧急备用电源和调峰机组。60年代加深了对电网中必须配备一定数量的燃气轮发电机组的认识,从安全和调峰的目的出发,燃气轮发电机组在电网中的比例达到8%~12%。从80年代以后由于燃气轮机的功率和热效率均得到很大程度的提高,特别是燃气—蒸汽联合循环机型成熟,再加上世界范围内天然气资源进一步开发,燃气轮机及其联合循环在世界电力系统中的地位发生了明显变化,它们不仅仅可以用作紧急备用电源和调峰负荷机组,还能带基本负荷和中间负荷。美国在1990~2000年期间新增长的发电容量为1.13亿kW,其中燃气轮机电站和蒸汽轮机电站的容量分别为44%,第一次出现了朗肯循环和布莱顿循环平分秋色的局面,在德国前者则占2/3左右,由此可见在世界范围内燃气轮机及其联合循环已成为火电发展的主要方向。 近几年来,世界燃气轮机工业取得相当的成就和飞速的发展,几家著名的公司GE、ABB、Siemens、西屋等均与航空发动机设计、研究、制造厂彼此联营,保证及时地把航空发动机领域内的先进技术用来武装重型燃气轮机,以确保技术的先进性。如压气机已采用“可控扩压”的概念进行设计,把单轴压气机的压缩比提高到了24~30的水平,透平叶片采用了航空机组的先进冷却结构和定向结晶制造工艺,使透平前的燃气温度提高到了1300℃的水平,由此明显地提高了机组的输出功率和热效率。如GE公司的9FA、Siemens的V94.3A等典型机组的燃机单循环功率为266MW,燃气初温为1270~1300℃,压缩比为16,

联合循环燃气轮机发电厂简介

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燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析

燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析 摘要:介绍燃气分布式能源系统配置。对燃气轮机、燃气内燃机发电机组性能(性能参数、变工况特性、余热特性、燃气进气压力)、经济性等进行比较。 关键词:分布式能源系统;燃气轮机发电机组;燃气内燃机发电机组;经济性 Analysis on Performance and Economy of Gas Turbine and Gas Engine Generator Units Abstract:The configuration of gas distributed energy system is introduced.The performance of gas turbine generator unit including performance parameters,variable conditions characteristics,waste heat characteristics and gas inlet pressure as well as the economy are compared with gas engine generator unit. Keywords:distributed energy system:gas turbine generator unit;gas engine generator unit;eeonomy 1概述 燃气分布式能源系统(以下简称分布系统)是指布置在用户附近,以天然气为主要一次能源,采用发电机组发电,并利用发电余热进行供冷、供热的能源系统[1-11]。主要设备包括发电机组、余热利用装置等,作为动力设备的发电机组是分布系统的关键。 分布系统通常采用的发电机组为燃气轮机发电机组(以下简称燃气轮机组)、燃气内燃机发电机组(以下简称内燃机组)。燃气轮机组是以连续流动气体为工质,将热能转化为机械能的旋转式动力设备,包括压气机、燃烧室、透平、辅助设备等,具有结构紧凑、操作简便、稳定性好等优点。在分布系统中应用的主要是发电功率范围为25~20000kW的微型、小型燃气轮机组。 内燃机组是将液体或气体燃料与空气混合后,直接输入气缸内部燃烧并产生动力的设备,是一种将热能转化为机械能的热机,具有体积小、热效率高、启动性能好等优点,发电功率范围为5~18000kW。美国不同规模分布系统的发电机组发电功率见表1[12]。

联合循环燃气轮机发电厂简介(通用版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 联合循环燃气轮机发电厂简介 (通用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

联合循环燃气轮机发电厂简介(通用版) 联合循环发电:燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环,也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%,余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1.燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分:1、燃气轮机(透平或动力涡轮);2、压气机(空气压缩机); 3、燃烧室。其工作原理为:叶轮式压缩机从外部吸收空气,压缩后

送入燃烧室,同时燃料(气体或液体燃料)也喷入燃烧室与高温压缩空气混合,在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、热电联产。 埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz,3000转/分,直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行,基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW,热效率为33.79%,排气温度539℃,排气量1476×103公斤/小时,压比为12.3,燃气初温为1124℃,机组为全自动化及遥控,从启动到满载正常时间为约20分钟,机组使用MARKⅤ控制和保护系统.

燃气轮机发电技术综述

Internal Combustion Engine &Parts 0引言 随着我国天然气资源的大规模开发及越来越严格的环保标准,我国陆续建成投产了多台燃气轮机发电机组,在满足电力需求的同时,创造了良好的社会效益和经济 效益。目前就世界范围而言, 燃气轮机发电已是电力结构中的重要组成部分,对推动经济和社会发展发挥着重要作用。 1燃气轮机装置的工作过程 燃气轮机是以连续流动的燃气为工质、 将燃料的化学能转变为转子机械能的内燃式动力机械, 是一种旋转式热力发动机。燃气轮机装置主要由压气机、 燃烧室、透平三大部件及控制系统、 辅助设备组成。压气机从外界大气环境吸入空气,并逐级压缩;压缩空气被送到燃烧室与喷入的 燃料混合燃烧,产生高温燃气;然后燃气进入透平膨胀做 功;透平排气可直接排到大气,对外界环境放热,也可通过换热设备放热以回收利用部分余热。工质顺序经过吸气压缩、燃烧加热、膨胀做功以及排气放热四个工作过程完成一个热力循环,进行能量转换。通常在燃气轮机中,压气机 是由燃气透平来带动的,它是透平的负载, 在简单循环中,透平的机械能有1/2到2/3左右用来带动压气机,其余的1/3左右的机械能用来驱动发电机。 2燃气轮机发电机组 用燃气轮机驱动发电机构成了燃气轮机发电机组。目前,应用最广泛、获得最高实用热效率的是燃气与蒸汽的联合循环。燃气轮机循环中,工质的平均吸热温度很高,燃气初温达到了1300℃-1500℃(表1),平均放热温度也较高,通常燃气轮机排气温度在500℃-600℃左右,因此单独 的燃气轮机发电机组的热效率难以达到较高值(表1)。蒸 汽轮机循环中,工质的平均放热温度达到了较低值,但工质的平均吸热温度不高,因此单独的蒸汽轮机发电机组的热效率也难以达到较高值。这两种单独的循环的热效率最 高40%多。若将燃气循环和蒸汽循环联合起来, 就成为了平均吸热温度很高而平均放热温度很低的热机, 其循环效率必定较高,最高热效率已达到60%以上(表2)。 如GE 公司基于空气冷却透平技术的9H 级燃气轮机联合循环效率约61%,西门子公司全内空冷H 级燃机联合循环效率也在60%以上。 燃气-蒸汽联合循环的方案有多种,本文介绍典型的联合循环发电型式。 2.1纯余热锅炉型联合循环发电机组这种联合循环中,燃气侧和蒸汽侧两循环的结合点是余热锅炉。燃气轮机的排气送入余热锅炉中去加热给水、 产生蒸汽,驱动汽轮机做功,这是以燃气轮机为主的联合循环方案。 余热锅炉内不加入燃料燃烧,因此,蒸汽参数及蒸汽轮机的容量取决于燃气透平的排气参数和流量,在通常燃气轮机排气参数下,得到的是中温中压的蒸汽, 通常汽轮机的容量约为燃气轮机容量的30%-50%。 这种联合循环效率高、技术成熟、 系统简单、造价低、启停速度快,应用最广。若在燃气透平的排气段设置旁通 烟囱, 汽轮机停机时燃气轮机可以单独运行;但燃气轮机停机时汽轮机不能单独工作。 2.2排汽补燃型联合循环发电机组排汽补燃型联合循环有两种方案:在余热锅炉前增加 烟道补燃器以及往余热锅炉中加入一定的燃料, 利用燃气中剩余的氧进行燃烧。由于补燃,锅炉蒸发量增加, 蒸汽参数提高,蒸汽轮机循环的出力和效率得到提高; 负荷变化时,可在较大的输出功率变化范围内, 燃气轮机工况不变,只改变补燃燃料,以改变汽轮机功率来改变联合循环的出力,机组的变工况性能得到改善,部分负荷下的效率较高; —————————————————————— —作者简介:杨巧云(1966-),女,湖南湘潭人, 武汉电力职业技术学院教授,硕士。 燃气轮机发电技术综述 杨巧云 (武汉电力职业技术学院, 武汉430079)摘要:介绍燃气轮机发电装置的的工作过程及典型型式,对几种主要的燃气-蒸汽联合循环发电装置进行分析比较,并将燃气轮 机发电机组与常规燃煤发电机组进行比较。 关键词:燃气轮机;燃气-蒸汽联合循环;发电 机组型号ISO 基本功率 (MW )燃气初温℃ 供电效率(%) PG9351FA MS9001G LM6000-PD M701G GT13E2V94.3A 255.628241.1334165.1265.9 132714301160142711001310 36.0 39.540.739.535.738.6 表1某些燃气轮机发电机组的主要技术参数(教材,清华) 表2某些联合循环发电机组的主要技术参数(教材,清华) 机组型号ISO 基本功率(MW ) 供电效率(%) S209FA KA13E2-2KA26-1S109H GUDIS.94.3MPCP2(M701F ) 786.9 480392.5480392.2799.6 57.1 52.956.360.057.457.3

简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展详细版

文件编号:GD/FS-5604 (安全管理范本系列) 简析燃气轮机发电机组的现状及未来发展详细版 In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

简析燃气轮机发电机组的现状及未 来发展详细版 提示语:本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 火力发电的历史久远,为世界经济发展提供着充足的能源。但是,随着环境保护观念深入人心,世界资源日益紧缺,火力发电已经成为我国经济转型、产业结构调整的重点对象。作为新型发电模式,燃气轮机发电具备快速启停、高效率以及较小占地规模的有点,污染小。在我国工业实践中,受到制造技术的商业秘密制约,自主创造能力十分薄弱,进口是主要来源,并没有在全国推广开来。本文主要浅析燃气轮发电机组的当前发展情况,并展望未来趋势,希望引起工业领域人员的重视。 1.燃气轮机及其发电机组现状浅析

1.1.燃气轮机浅析 作为旋转式动力机械,气体以连续流动的方式在燃气轮机中通过热能向机械能的转化,进而推动发电机组旋转。从世界范围来看,第一台燃气轮机由瑞士一家企业制造,时间为1939年。经数十年发展,机车与坦克动力、舰船动力、管线动力与发电等都有燃气轮机的身影。从结构上划分,轻型与重型燃气轮机为工业燃气轮机类型。当前,俄、英、美等发达国家已经将燃气轮机完全应用到了水面舰艇上。此外,海上采油、输油输气的管线加压装置也由轻型燃气轮机构成,实现了41.6%的热效率(简单循环)。高度垄断是重型燃气轮机制造领域的特点,重要的核心企业为ABB、西门子/西屋、GE、三菱等。轻型燃气轮机制造领域中主导企业为P&W、R.R与GE,其他国家也不甘落后,正在紧锣密鼓的航机改型。

微型燃气轮机的结构优点以及前景

微型燃汽轮机 1 引言 功率为数百kW及以下的燃气轮机在20世纪40~60年代就已存在,但由于其发电效率低,长期以来,几十至几百kW的小型发电机组市场一直由内燃发电机组占领。随着高效回热器由军用转入民用,微型燃气轮机的发电效率显著提高。20世纪90年代初出现了无齿轮箱的燃气轮机,有些机组采用了不需要润滑系统的空气轴承,使得微型燃气轮机的结构更为紧凑,几乎不用维护。微型燃气轮机体积小、重量轻、适用燃料范围广,可靠近用户安装,显著提高了对用户供电的可靠性。这些优点使得微型燃气轮机在分散式供电、热电联供和车辆混合动力方面的应用得到了迅猛发展[1]。1998年末美国Capstone公司推出了第1台商业化的微型燃气轮机装置,现已有多家公司研制和生产这种微型燃气轮机,主要集中在北美、瑞典和英国。美国AlliedSignal公司估计,到2010年微型燃气轮机发电机组的销售额将达到100~150亿USD[2]。 微型燃气轮机在生产电力的同时回收利用了燃烧后的废热,可同时提供供暖服务和空调制冷服务,这种热电联产的发电形式越来越受欢迎[3]。我国也在医院、机场、楼宇等领域有应用的实例,并取得了较好的效果[4]。 在充满竞争的电力零售市场上,微型燃气轮机凭藉其综合发电成本低的优势必将在未来的电力系统中占据越来越重要的位置[5]。2003年冬季,英国Powergen 公司将开展微型电站装入居民家庭厨房的试点工程。这种燃气电站可取暖、供热水、发电,试验表明一年可节约能源费用249.6USD。微型燃气轮机在未来的电力系统中必将同大型集中式电站一起为用户提供清洁便宜的能源服务。 2 微型燃气轮机的结构 微型燃气轮机是热电联产发电机组,美国Capstone公司生产的微型燃气轮机的工作原理如图1所示,内部结构剖面如图2所示。 Capstone公司生产的微型燃气轮机的主要组成部分包括:发电机、离心式压缩机、透平、回热器、燃烧室、空气轴承、数字式电能控制器(将高频电能转换

国内外燃气轮机发电技术的进展与前景

国内外燃气轮机发电技术 的进展与前景 Ting Bao was revised on January 6, 20021

国内外燃气轮机发电技术的进展与前景 阎保康 浙江省电力试验研究所杭州310014 1前言 随着社会生产力水平的不断提高和经济的迅速增长,对于能源的需求也在快速增长。目前,世界火电站汽轮机长期占统治地位的局面已开始动摇,“大型电站以联合机组为主,中、小型机组以热电并供居多”已是许多工业发达国家电站发展的主要格局。燃气轮机具有极强的适配性,能够作为多种发电模式,以成为当今世界发电的主要形式之一,由于该装置,特别是联合循环发电装置具有效率高、机动性好,不仅可以作为电网的调峰机组,且更多地用于电网的基本负荷发电,又能满足日益严格的环保要求,其地位将得到巩固和加强。 我国自改革开放以来,随着电力工业的迅猛发展和电网峰谷差的日趋增大,燃气轮机发电得到重视和发展。近几年已相继兴建了一批具有80年代国际先进水平的机组,在缓解电力紧缺的同时,有效地发挥了其增强电网调峰能力的作用。跨入21世纪,随着科技发展、能源政策的调整,如何高效、洁净利用化石能源已成为电力领 域的突出问题。燃气—蒸汽联合循环发电越来越受到国家有关方面的重视,必将得到进一步的快速发展。 2 国际燃气轮机发电技术 燃气轮机是从20世纪50年代开始逐渐登上发电工业舞台的,由于当时机组的单机容量小、热效率低而在电力系统中只能作为紧急备用电源和调峰机组。60年代加深了对电网中必须配备一定数量的燃气轮发电机组的认识,从安全和调峰的目的出发,燃气轮发电机组在电网中的比例达到8%~12%。从80年代以后由于燃气轮机的功率和热效率均得到很大程度的提高,特别是燃气—蒸汽联合循环机型成熟,再加上世界范围内天然气资源进一步开发,燃气轮机及其联合循环在世界电力系统中的地位发生了明显变化,它们不仅仅可以用作紧急备用电源和调峰负荷机组,还能带基本负荷和中间负荷。美国在1990~2000年期间新增长的发电容量为1.13亿kW,其中燃气轮机电站和蒸汽轮机电站的容量分别为44%,第一次出现了朗肯循环和布莱顿循环平分秋色的局面,在德国前者则占2/3左右,由此可见在世界范围内燃气轮机及其联合循环已成为火电发展的主要方向。近几年来,世界燃气轮机工业取得相当的成就和飞速的发展,几家

联合循环燃气轮机发电厂简介(最新版)

联合循环燃气轮机发电厂简介 (最新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0727

联合循环燃气轮机发电厂简介(最新版) 联合循环发电:燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环,也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%,余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1.燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三

部分:1、燃气轮机(透平或动力涡轮);2、压气机(空气压缩机); 3、燃烧室。其工作原理为:叶轮式压缩机从外部吸收空气,压缩后送入燃烧室,同时燃料(气体或液体燃料)也喷入燃烧室与高温压缩空气混合,在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、热电联产。 埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz,3000转/分,直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行,基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW,热效率为33.79%,排气温度539℃,排气量1476×103公斤/小时,压比为12.3,燃气

微型燃气轮机技术及其发展前景

微型燃气轮机技术及其发展前景 摘要:随着分布式供能系统的应用与发展,微型燃气轮机制造水平也在不断提高。微型燃气轮机是一种新型环保的电力供应设备,具有安全可靠、能源转化率高、自动化程度高等多种优点,在分布式供能系统中应用,能显著提高对用户供 电的可靠性,已成为最具有商业竞争力的分布式电源之一。 关键词:微型燃气轮机; 发电机组;应用;发展 1 引言 微型燃气轮机(Microturbine或Micro-turbines)是一类新近发展起来的小型热力发电机,其单机功率范围为25~300kW。微型燃气轮机具有多台集成扩容、多燃料、低燃料消耗率、低噪音、低排放、低振动、低维修率、可遥控等一系列优点,可用于备用电站、热电联产、并网发电、尖峰负荷发电等,是提供清洁、可靠、 高质量、多用途、小型分布式发电及热电联供的最佳方式。 目前微型燃气轮机已经广泛应用在生物质能源领域、天然气能源领域以及野 外孤网发电等多个领域,且技术体系正逐步完善,可靠性比较高,而且符合国家 能源发展绿色环保的基本要求。微型燃气轮机通过余热烟气的回收利用,及其与 热水空调等系统的结合,实现了冷热电三联供,大大提升了能源利用效率,甚至 远远超过了一些结构更为复杂的大型能源设备。 2 微型燃气轮机的优点 微型燃气轮机与常规发电装置相比具有如下优点: (1)环保。微型燃气轮机的废气排放少,使用天然气或丙烷燃料满负荷运行时,排放的体积分数NOx小于9×10-6;使用柴油或煤油燃料满负荷运行时,排放的体 积分数NOx小于35×10-6;采用油井气做测试,排放的体积分数NOx小于1×10-6。其他采用天然气作为燃料的往复式发电机产生的NOx比微型燃气轮机多10~100倍,柴油发电机产生的NOx是微型燃气轮机的数百倍。 (2)维护少。微型燃气轮机采用独特的空气轴承技术,系统内部不需要任何润滑,节省了日常维护。每年的计划检修仅是在全年满负荷连续运行后更换空气过 滤网。 (3)效率高。微型燃气轮机发电效率可达30%,联合发电和供热后整个系统能 源利用率超过70%。 (4)运行灵活。微型燃气轮机可并联在电网上运行,也可独立运行,并可在两 种模式间自动切换运行。由软件系统控制两种运行模式之间的自动切换。 (5)适用于多种燃料。微型燃气轮机适用于多种气体燃料和多种液体燃料,包 括天然气、丙烷、油井气、煤层气、沼气、汽油、柴油、煤油、酒精等。 (6)系统配置灵活。可根据实际需要灵活配置微型燃气轮机的数量,并能够进 行多单元成组控制,其中一台检修时不影响整个系统的运行。 (7)安全可靠。微型燃气轮机是同类型产品中符合美国保险商实验所(Underwriters' Laboratories,UL)严格标准UL2000的唯一产品,它同时符合 IEEE519、NFPA规范、ANSI C84.1和其他规范,保证了与电网互联的安全性。 3 微型燃气轮机的应用前景 微型燃气轮机的主要应用场所包括:①废气燃烧地点;②需要提供临时和长 期电力的地点;③在经常停电的地点提高电能质量和供电可靠性;④电费较高的地点;⑤无电网的偏僻地点;⑥可用峰荷电价向电力交易中心卖电;⑦要求联合提供 热电冷服务的地点。下面以垃圾掩埋场和偏僻农村的应用进行分析:

(建筑电气工程)联合循环燃气轮机发电厂简介精编

(建筑电气工程)联合循环燃气轮机发电厂简介

联合循环燃气轮机发电厂简介 [摘要]以埕岛电厂为例,简要介绍联合循环发电厂几种主要设备及其各自的特点。 [关键词]联合循环燃气轮机余热锅妒简介 1引言 联合循环发电:燃气轮机及发电机和余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动壹台发电机的单轴联合循环,也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GEX公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%,余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1.燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是壹种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构和飞机喷气式发动机壹致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分:1、燃气轮机(透平或动力涡轮);2、压气机(空气压缩机);3、燃烧室。其工作原理为:叶轮式压缩机从外部吸收空气,压缩后送入燃烧室,同时燃料(气体或液体燃料)也喷入燃烧室和高温压缩空气混合,在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、

燃气轮机在发电领域中的结构形式,技术现状和应用前景

从1939年世界上第一台大功率发电用燃气轮机由瑞士研制成功起,经过几十年的发展,这一技术已日趋完善,得到了广泛的应用,已达到高度发展的境地。随着社会生产力水平的不断提高和经济的迅速增长,对于能源的需求也在快速增长,世界各国也都在大力研究和发展燃气轮机发电技术。近年来,燃气轮机技术进步主要表现在单机容量增大、热效率提高与污染排放降低。 目前就世界而言,燃气轮机发电已是电力结构中的重要部分,而在新增发电容量中更占主要成分,世界火电站汽轮机长期占统治地位的局面已开始动摇,“大型电站以联合机组为主,中、小型机组以热电并供居多”已是许多工业发达国家电站发展的主要格局。燃气轮机具有极强的适配性,能够作为多种发电模式,已成为当今世界发电的主要形式之一,特别是联合循环发电装置具有效率高、机动性好,不仅可以作为电网的调峰机组,且更多地用于电网的基本负荷发电,又能满足日益严格的环保要求, 其地位将得到巩固和加强。 基于国家经济发展的战略和国际竞争的需要,许多国家都把先进的燃气轮机技术作为本国科技优先发展领域和关键技术的研究开发的重点,其中最有代表性的是美国先进透平动力系统(ATS)和IHPTET计划,美国和欧洲联合执行的先进燃气轮机合作计划(CAGT),欧洲的EC-ATS计划,日本的“新日光计划”和“煤气化联合循环动力系统”等国家项目。从目前有关发展计划项目和正在开发的新产品看,燃气轮机技术发展的主要关键技术是:新颖的总能系统和系统设计技术、新的冷却技术、新的材料和隔热涂层、气动热力学设计技术、低污染燃烧技术等。 近年来,许多学者试图基于新概念和新思路去开拓系统新的设计和分析优化方法,以建立起总能系统设计新体系,其中包括系统集成和理论建模,热力学分析优化新方法的评价准则,流程和参数同步综合优化等。其新思路主要体现在:把能量转换利用提高到系统来认识,不囿于单一设备或循环的性能优劣;注重不同循环和用能系统的有机结合与一体化匹配的系统构成;突破ISO设计点的旧框架,全面考虑所有可能运行区域的全工况特性;重视热力学—经济学—生态学等多学科交叉结合,探讨新的评价准则和热力学热分析方法。世界各国正在开发和构思的新颖能量系统多是以燃气轮机为核心的总能系统,如:湿空气透平循环,化学热回收燃气轮机系统及热电并供和多联产系统等。 提高燃气轮机初温的一个关键是开发先进的冷却技术。传统的方法是抽取压气机空气冷却高温热部件。工业燃气轮机空冷技术常移植航空发动机的先进技术,多采用冲击、气膜和对流三种形式组合冷却,现在已经达到很高水平,但是从压气机抽取的冷却空气量越大,相应的损失也就难以接受。采用闭路蒸汽冷却将比传统的冷却技术更有效地提高燃气轮机的性能。 开发新的材料一直是提高燃气轮机初温的基础。通过半个世纪的发展,以镍基和钴基为主的超级高温合金已接近完美程度,除了添加和调整微量元素来改善性能外,主要是靠采用新工艺和涂层来提高性能。定向凝固叶片把最薄弱的横向晶粒边界消除,比一般等轴晶粒合金叶片有更好的蠕变强度和抗衰老能力。另外,

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