燃气—蒸汽联合循环的原理
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燃气联合循环电站原理燃气联合循环电站的原理,就像是一场精心编排的团队协作舞蹈,各个部分相互配合,发挥出最大的效能。
先来说说燃气轮机部分吧。
燃气轮机就像是一个活力四射的短跑运动员,它的工作原理基于布雷顿循环。
在这个循环里,空气被吸入压缩机,压缩机就像一个不知疲倦的打气筒,把空气不断地压缩,使空气的压力升高。
这时候的空气就像被紧紧压缩的弹簧,充满了能量。
被压缩后的空气进入燃烧室,在这里燃料像热情的火焰舞者,与空气热烈地混合燃烧,产生高温高压的燃气。
这个燃气就像汹涌澎湃的潮水,拥有巨大的能量。
然后燃气冲向燃气轮机的涡轮叶片,涡轮就像一个被强风推动的风车,在燃气的推动下高速旋转,带动发电机发电。
再讲讲蒸汽轮机部分。
燃气轮机排出的尾气依然带着不少热量,这些尾气可不能就这么浪费掉呀,就像一个宝藏还有很多可利用的价值。
这些尾气被送到余热锅炉,余热锅炉就像一个神奇的热量转换站,把尾气的热量传递给水管里的水,使水变成高温高压的蒸汽。
这个蒸汽就像被唤醒的巨龙,充满力量。
蒸汽再进入蒸汽轮机,推动蒸汽轮机的叶片旋转,带动另一台发电机发电。
从整体上来看,燃气联合循环电站就是把燃气轮机和蒸汽轮机的优势结合起来。
燃气轮机启动速度快,就像短跑运动员起跑迅速,在用电高峰或者紧急情况下可以快速响应。
而蒸汽轮机虽然启动慢一些,但是它能充分利用燃气轮机排出尾气的热量,就像一个擅长收拾残局、变废为宝的高手。
两者相辅相成,就像两个性格迥异但配合默契的伙伴,共同提高了整个电站的发电效率。
燃气联合循环电站还有很多精妙之处呢。
比如说,在控制系统方面,就像一个智慧的大脑,精确地控制着各个部分的运行参数,确保整个系统稳定高效地运行。
它要根据电网的需求、燃料的供应情况等因素,灵活地调整燃气轮机和蒸汽轮机的运行状态,就像一个指挥家根据音乐的节奏和现场的气氛指挥乐队演奏。
在设备的设计和制造上也充满了智慧。
各个部件的材料选择就像给运动员挑选最合适的装备一样重要。
燃气—蒸汽联合循环发电机组电气系统的探讨【摘要】:通过对燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统的介绍,结合燃气-蒸汽联合循环电厂设计实例,从工程实际应用角度对燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统设计提出优化建议。
关键词:燃气-蒸汽联合循环;发电机组;电气系统0引言近年来,随着国家能源政策的调整和环境保护意识的增强,国家于2000年开始大幅度开发和利用天然气资源并用于电力领域。
由于燃机-蒸汽联合循环机组相对于传统的火电机组,从布置形式到机组参数、配套设备选型等均有较大的差异,电气系统的设计也有很多值得研究和注意的问题。
1燃气-蒸汽联合循环机组简介1.1燃气-蒸汽联合循环机组的原理燃气-蒸汽联合循环机组的工作原理为:天然气从燃料喷嘴喷入燃烧室,与燃烧室中的压缩空气混合燃烧,产生高温高压燃气,再进入透平膨胀做功,利用燃气轮机排气余热在余热锅炉中将水加热成高温高压的过热蒸汽,利用蒸汽在汽轮机中做功。
1.2燃气-蒸汽联合循环机组的分类燃气轮机、蒸汽轮机、发电机、余热锅炉四种主要设备组成了燃气—蒸汽联合循环发电系统,实际上这四种设备的组合布置有多种方式,但主要的分类方式是按轴系布置来分,一种是多轴布置方案,一种是单轴布置方案。
所谓多轴即燃气轮机带动一台发电机,蒸汽轮机带动一台发电机,各自一个轴系,在电厂建设时,只要燃气轮机机组安装完毕即可发电(不必等到锅炉与蒸汽轮机安装完毕),蒸汽轮机检修时燃气轮机仍可发电,系统启动快,燃气轮机可先启动发电(不必等到锅炉里的水加热成蒸汽),在我国20万千瓦以下的燃气—蒸汽联合循环发电机组多数采用多轴布置。
单轴布置系统为燃气轮机、蒸汽轮机、发电机串联在一根轴上,共用一台发电机发电。
由于一套单轴系统只有一台发电机与相关电气设备,可节省设备费用,减少厂房面积,系统调控相对简单,目前30万千瓦以上的燃气—蒸汽联合循环发电机组多数采用单轴布置。
2.燃气-蒸汽联合循环发电机组电气系统2.1燃气轮机组启动方式燃气轮机组启动是指燃气轮机组从静止(盘车)状态至机组到达一定转速的过程,即将燃气轮机和发电机的转子加速到自持的速度,自持的速度也就是燃气轮机能够产生足够的动能带动它继续加速运行,到达机组要求的额定转速。
燃气蒸汽联合循环发电运行技术问答1. 什么是燃气蒸汽联合循环发电技术?燃气蒸汽联合循环发电技术是一种高效的发电方式,它结合了燃气轮机和蒸汽轮机两种能量转换装置。
通过将燃气轮机的排放废热利用于产生蒸汽,再由蒸汽轮机进一步转换为电能,实现了能源的高效利用。
该技术具有高效、节能、环保等优点,在现代电力工业中得到广泛应用。
2. 燃气蒸汽联合循环发电技术的主要原理是什么?燃气蒸汽联合循环发电技术主要包括以下几个步骤:•步骤1:燃料(如天然气)在燃气轮机中燃烧产生高温高压的燃气。
•步骤2:燃气驱动涡轮旋转,带动发电机产生电能。
•步骤3:在燃气轮机排放废气中回收余热,进行余热锅炉加热。
•步骤4:通过余热锅炉中的水管道,使水蒸汽产生并进入蒸汽轮机。
•步骤5:蒸汽驱动蒸汽轮机旋转,继续带动发电机产生电能。
•步骤6:排放废气经过除尘和脱硫等处理后,减少对环境的污染。
通过上述步骤的循环运行,实现了燃料能源的高效利用和电能的持续产生。
3. 燃气蒸汽联合循环发电技术相比传统发电技术有哪些优势?与传统发电技术相比,燃气蒸汽联合循环发电技术具有以下优势:•高效节能:由于利用了余热进行二次发电,整体能量利用率更高。
相较于单一的燃气轮机或蒸汽轮机发电,具有更高的发电效率和节能性。
•环保低排放:在余热锅炉中回收了废气中的余热,并经过处理减少了废气中的污染物排放,对环境影响较小。
•燃料适应性强:燃气蒸汽联合循环发电技术可以适应多种不同的燃料,如天然气、煤气、油气等,具有较高的灵活性。
•响应速度快:相比于传统的蒸汽发电站,燃气蒸汽联合循环发电技术启动和停机时间较短,响应速度更快。
4. 燃气蒸汽联合循环发电技术中的热工仪表及控制有哪些关键要素?在燃气蒸汽联合循环发电技术中,热工仪表及控制起着重要的作用。
以下是其中的关键要素:•温度测量和控制:通过温度传感器对各个关键部位的温度进行实时测量,并通过控制系统对温度进行调节和控制,保证系统稳定运行。
燃气-蒸汽联合循环机组概况1.燃气轮机工作原理燃气轮机的工作过程是,压气机连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即进入燃机透平中膨胀做功,推动透平叶轮带着燃机发电机做功发电。
燃气轮机静止起动时,需要将发电机转换为电动机用带动燃机旋转,待加速到一定转速后,启动装置脱扣,就可以以发电机形式来做功发电。
燃气初温和压气机的压缩比,是影响燃气轮机效率的两个主要因素。
提高燃气初温,并相应提高压缩比,可使燃气轮机效率显著提高。
工业和船用燃气轮机的燃气透平初温最高达1200℃左右,航空燃气轮机的超过1350℃。
目前美国通用电气最先进的9H型燃气轮机压缩比23.2,燃气透平初温1430℃。
2.燃气-蒸汽联合循环发电燃气-蒸汽联合循环发电机组就是将燃气轮机的排气引入余热锅炉,产生的高温、高压蒸汽驱动汽轮机,带动汽轮发电机发电。
其常见形式有燃气轮机、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、蒸汽轮机各分别与发电机组合的多轴联合循环。
目前,联合循环的热效率接近60%,“二拖一”的机组配置方式,提高了机组供热能力,整套机组的热效率比常规“一拖一”配置机组热效率高出0.6%,在冬季供暖期热效率高达79%。
燃气-蒸汽联合循环机组主要用于发电和热电联产,其具有以下独特的优点:①发电效率高:由于燃气轮机利用了布朗和朗肯二个循环,原理和结构先进,热耗小,因此联合循环发电效率较高。
②环境保护好:燃煤电厂锅炉排放灰尘很多,二氧化硫多,氮氧化物为200PPM。
燃机电厂余热锅炉排放无灰尘,二氧化硫极少,氮氧化物为(10~25)PPM。
③运行方式灵活:燃机电厂其调峰特性好,启停速度快,不仅能作为基本负荷运行,还可以作为调峰电厂运行。
④消耗水量少:燃气一蒸汽联合循环电厂的蒸汽轮机仅占总容量的1/3,所以用水量一般为燃煤火电的1/3,由于凝汽负压部分的发电量在全系统中十分有限,国际上已广泛采用空气冷却方式,用水量近乎为零。
燃气-蒸汽联合循环简介摘要:本文主要介绍燃气-蒸汽联合循环机组的工艺流程,特点,主要燃机厂家的燃机和联合循环机组型号,燃机电厂的分类和布置方式,联合循环机组的主要设备,主要建构筑物,造价及成本情况等。
关键词:燃气-蒸汽联合循环机组工艺流程本文从联合循环机组的工艺流程、特点、分类和布置方式、主要设备、主要建构筑物、造价及成本情况等方面介绍燃气-蒸汽联合循环的发展现状。
一工艺流程天然气在燃气轮机中直接燃烧做功,使燃气轮机带动发电机发电,尾气做功后经排汽管道直接排至大气,此时称为简单循环发电;若利用燃气轮机产生的高温尾气,通过余热锅炉,产生高温高压蒸汽后推动蒸汽轮机,带动发电机发电,此时称为联合循环发电。
目前,燃气轮机的制造技术得到迅速发展,燃气轮机的可用率及可靠性越来越高,应用燃气-蒸汽联合循环发电技术已经完全成熟。
二联合循环机组的特点1.有利于环境保护燃气轮机利用天然气发电,相对其他燃料发电,其燃烧后不会产生二氧化硫,不会增加空气中二氧化硫的浓度;氮氧化物的排放仅为燃煤的19.2%,二氧化碳的排放量为燃煤的42.1%,可以起到改善生态环境,保护环境的目的。
2.发电热效率高随着燃气轮机发电技术的成熟,目前联合循环发电热效率已达到55%,能大大节约燃料资源。
3.电厂占地面积小燃气轮机体积较小,辅助系统少,因而其占地面积小,可节约宝贵的土地资源。
4.系统简单,运行维护方便燃气-蒸汽联合循环电厂自动化程度高,操作及控制简单,能节约大量人力资源,提高工作效率,降低劳动力成本。
另外,设备简单,故障率较低,运行维护方便,维护费用较低。
5.节约用水由于燃气轮机不需要冷却水,只是余热锅炉需要淡水,蒸汽轮机需要冷却水,其需水量大大降低,比较适合缺水地区发电。
6.工期短由于燃气轮机设备简单,且多为组装式,因而建设工期短,比传统燃煤(油)电厂可节省工期一年。
三燃机和联合循环机组型号目前国际范围内主要的燃机厂家有:美国GE,日本三菱,德国SIEMENS,法国ALSTOM等,目前大多的国外燃机厂家已经将制造技术分别转让给国内三大动力集团,关键部件在国内的合资厂生产:美国GE与哈尔滨电力集团,日本三菱与东方电力集团,德国SIEMENS与上海电气集团均以转让制造技术的方式进行合作。
燃气轮机联合循环介绍燃气轮机联合循环,听起来高大上,其实它就是个把“高温气体”变成“电”的小能手。
想象一下,你家的锅炉,这家伙可不是随便烧水的,它可是经过精心设计,把燃料的能量最大化利用,简直就像做一道精致的菜,分分钟把每一滴油都榨干了。
说到燃气轮机,它工作的时候就像是个狂欢派对,燃气在里面像小精灵一样舞动,经过燃烧后产生的高温高压气体,通过涡轮转动,啧啧,那声音,简直能把你震撼得心潮澎湃。
接下来咱们得聊聊这个联合循环。
其实嘛,就是把燃气轮机和蒸汽轮机组合在一起,形成一个完美的搭档。
你可别小看这对组合,简直就像是李白和杜甫,实力强大。
燃气轮机先来,把热能转化为机械能,然后蒸汽轮机再上场,利用余热发电,真的是一波三折,电力输出可谓是节节攀升,简直不容小觑。
想象一下,余热就像那烧到最后的炭火,虽然看似无用,实际却能把能量发挥到极致。
要知道,联合循环的效率可不是盖的,通常能达到60%左右,这在电厂界可是个“牛”气冲天的数字。
和传统发电方式比起来,这可是真正的节能环保先锋!燃气轮机虽然看上去光鲜亮丽,但其实它也有点“小脾气”,对燃料质量要求比较高,像是挑食的小孩子,一定要确保燃料纯净,才能发挥出最佳状态。
不过,一旦它“吃得好”,那真是“能量满满”,让你震惊的电量输出真是让人目瞪口呆。
联合循环不仅仅是在电厂发电,它在航天和船舶等领域也是不可或缺的。
想象一下,那些航天器在太空中飞行,动力来源也是这套系统,真是太酷了!更有趣的是,燃气轮机的设计和运行也在不断进步,许多科技公司为了追求更高的效率和更低的排放,像拼图一样,把各种新材料和技术应用进去,让燃气轮机像是升级版的“超级战士”。
哎,说到环保,这也是联合循环的一大亮点。
它在发电过程中,二氧化碳的排放量相对较少,基本上就是在为地球“减负”。
想象一下,随着气候变化问题日益严重,联合循环的存在简直像一缕清风,给环保事业带来了新的希望。
每当听到绿色电力的概念,心里总会油然而生一丝自豪感,觉得自己也为保护地球出了一份力。
f级燃气-蒸汽联合循环发电原理理论说明引言是一篇长文的开头部分,用于引入读者,并简要介绍文章的结构和目的。
在本篇关于f级燃气-蒸汽联合循环发电原理的理论说明中,引言应包括以下内容:1.1 概述:本节可以对f级燃气-蒸汽联合循环发电进行一个简要的概述。
可以提及该系统是一种高效率、低排放的发电技术,通过结合燃气涡轮机和蒸汽涡轮机两个系统来实现能源利用效率最大化。
1.2 文章结构:本节应介绍整篇文章的结构,即各个章节或小节的内容安排。
可以提及每个部分将讨论该系统不同方面的原理、组成、工作过程和性能改进方法。
1.3 目的:本节应明确这篇文章撰写的目的。
可以提及通过理论说明和分析f级燃气-蒸汽联合循环发电原理,旨在深入了解其工作原理以及效率和性能改进方法,为未来发展提供参考依据。
请注意,以上仅为引言部分撰写内容的指导,请根据相关信息进行适度扩充和修改。
2. f级燃气-蒸汽联合循环发电原理的理论说明2.1 f级燃气发电原理:f级燃气发电是一种高效、节能的发电方式。
它采用燃气轮机作为主要发电设备,通过燃烧天然气或其他可燃性气体产生高温高压的工质流体,在叶轮机上产生旋转动力,并驱动发电机发电。
与传统的汽轮机相比,燃气轮机具有更高的效率和更低的排放。
f级燃气轮机是指采用多级压缩和多级透平结构的先进型号。
在压缩过程中,空气经过一系列的压缩机级别,使其温度和压力显著增加。
随后,经过高温高压下的可控点火器室供给干净的天然气或液化石油气等可燃气体进行燃烧。
在透平部分,通过将工质流体推动到透平叶轮上,使其旋转并释放出有用功来驱动发电机。
2.2 蒸汽发电原理:蒸汽发电是一种广泛应用的发电方式。
它基于热力学原理,通过将水加热为蒸汽来驱动透平机械并产生动力,进而带动发电机发电。
蒸汽发电的基本过程包括:首先,使用燃料(如煤、天然气等)进行燃烧,产生高温高压的工质流体(例如高温高压蒸汽)。
然后,将产生的蒸汽送入透平机械中,使其叶轮旋转。
燃气轮机燃气--蒸汽联合循环技术分析学号200923060121 姓名蒋琛摘要:我国火电机组主要为燃煤发电机组,存在污染严重,供电煤耗高的问题,不能满足新世纪电力工业发展需要,必须依靠科技进步,发展清洁燃煤技术,煤气化联合循环和整体气化燃料电池等以燃气输机为技术基础的发电技术,亦是提高我国火电热效率的突破口方向。
本文对联合循环发电技术的现状和需求进行了介绍,对联合循环系统的原理、发展趋势、优缺点进行了深入的分析研究,并提出了相应的优化途径和结论。
关键词:联合循环发电;原理;发展趋势1.引言我国火电机组主要为燃煤发电机组,存在污染严重,供电煤耗高的问题,不能满足新世纪电力工业发展需要,必须依靠科技进步,促进我国资源环境相互协调可持续发展。
采用高参数大容量机组,超临界压力机组是火电机组发展的主要方向外,发展清洁燃煤技术,煤气化联合循环和整体气化燃料电池等以燃气输机为技术基础的发电技术,亦是提高我国火电热效率的突破口方向。
为此,今后发展燃气——蒸汽循环发电将具有战略意义燃气—蒸汽轮机联合循环热电冷联供系统是一项先进的供能技术。
利用燃气燃烧产生的高温烟气在燃气轮机中做功,将一部分热能转变为高品位的电能,再利用燃气轮机排烟中的余热在废热锅炉内产生蒸汽来带动蒸汽轮机进一步发出部分电能,同时供热和制冷。
从而实现了能源的高效梯级利用,同时也降低了燃气供热的成本,是城市中,特别是大气污染严重的大城市中值得大力发展的系统。
2.正文2.1联合循环发电状况和需求从20世纪80年代以来,随着燃气轮机及其联合循环总能系统新概念的确立,材料科学、制造技术的进步,特别是能源结构的变化及环境保护的要求更加严格,燃气轮机及其联合循环机组在世界电力系统中的地位发生了显著化,不仅可以用作紧急备用电源和尖峰负荷,还被用来带基本负荷和中间负荷。
21世纪以来世界燃气轮机进入了一个新的发展时期,我国燃气轮机引进、开发和应用又进入了一个新的发展阶段。
燃气—蒸汽联合循环发电(CCPP)技术介绍摘要:随着武钢“十一五”计划的全面完成,青山本部的1800万吨产能的形成,整个煤气的发生量也创下历史新高。
然而,随着近年来能源的日趋紧张,节能环保要求的不断提高,国内外的发电技术突飞猛进,常规的燃煤气锅炉和蒸汽发电技术由于其效率较低、污染物排放等原因,已经逐渐被高效率、低污染、启停快等诸多优点集于一身的燃气蒸汽联合循环发电技术(即CCPP)所替代,并随着不同煤气热值的燃机技术的开发,逐渐在钢铁行业占据了主导地位。
关键字:燃气轮; 发电机; CCPP工艺PP原理介绍燃气-蒸汽联合循环发电技术(CCPP)就是利用燃气轮机做功后的高温排气在余热锅炉中产生蒸汽,再送到汽轮机中做功,把燃气循环和蒸汽循环联合在一起的循环,是由燃气轮机发电和蒸汽轮机发电叠加组合起来的联合循环发电装置。
在常规蒸汽发电中,锅炉产生蒸汽用来发电是利用蒸汽朗肯热力循环来作功,作功发电是利用蒸汽的状态变化来完成的。
燃料燃烧产生的高温烟气(1200~1600℃)只用于加热蒸汽(蒸汽一般加热到450~560℃),然后由蒸汽驱动汽轮机来发电。
此时,高温烟气的作功能力(温度差和压力能)(即燃气布雷登热力循环的作功能力)被浪费掉了。
在CCPP装置中,有燃气-蒸汽两个热力循环,即:燃气布雷登热力循环和蒸汽朗肯热力循环。
1~2为空气在压气机中的压缩过程;2~3为空气和燃料在燃烧室内的燃烧过程(工质吸热);3~4s为燃气在燃气透平中的膨胀做功过程;4s~1为燃气轮机排气放热过程。
a~b为给水在给水泵中压缩过程b~d为给水在锅炉中蒸发、过热过程(工质吸热);d~e为蒸汽在汽轮机中膨胀做功过程;e~a为蒸汽在凝气凝结放热过程。
2.CCPP主要工艺介绍2.1燃气轮发电机燃气-蒸汽联合循环发电技术(CCPP)其核心设备是燃气轮发电机,自从1939年瑞士BBC公司研制成功世界第一台4MW的工业性燃气轮机以来,世界各国都大力研究和发展燃气轮机发电技术。