天然气发电厂 燃气-蒸汽联合循环发电机组
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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。
6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程在当今的能源产业中,天然气-蒸汽联合循环机组已经成为了一种重要的发电方式。
其具有高效、清洁和灵活性强的特点,因此受到了越来越多发电厂的青睐。
而对于这种机组的集控运行规程,也是至关重要的。
在本文中,将介绍6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程的深度和广度,以及对其它领域的有价值的探讨,帮助读者更深入地理解该主题。
1. 介绍在第一节中,我们将先从6fa天然气-蒸汽联合循环机组的基本概念和工作原理开始介绍。
天然气-蒸汽联合循环机组是一种利用天然气燃烧产生的热能,经过燃气轮机转换成机械能,再通过余热锅炉产生的高温高压蒸汽推动汽轮机发电的系统。
其具有高效、灵活性好等特点,成为了现代发电行业的主要选择之一。
2. 集控运行规程的基本要求在第二节中,我们将从6fa天然气-蒸汽联合循环机组的集控运行规程的基本要求开始介绍。
集控运行规程是为了保证机组安全、稳定、高效运行而制定的一系列程序和规定。
其中包括了机组启动、停车、并网、超负荷运行等各种情况下的操作步骤和注意事项。
3. 6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程的管理在第三节中,我们将从集控运行规程的管理方面进行介绍。
良好的规程管理对于6fa天然气-蒸汽联合循环机组的运行是至关重要的。
这包括了规程的制定、修订、培训、执行等各个环节。
只有通过严格的管理,才能保证规程的实施和执行。
4. 6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程的不断优化在第四节中,我们将从规程的优化方面进行探讨。
随着技术的不断进步和经验的积累,集控运行规程也需要不断地进行优化。
这包括了根据实际运行情况对规程进行修订,引入新的技术手段和管理方法,以及不断完善规程的各个环节。
5. 个人观点和总结在最后一节中,我们将共享一些个人对6fa天然气-蒸汽联合循环机组集控运行规程的看法和总结。
在个人观点中,可以结合自身经验和对这个主题的深刻理解,谈谈对规程的管理和优化等方面的看法。
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。
燃气蒸汽联合循环发电机组应用研究【摘要】近年来燃气发电特别是燃气蒸汽联合循环发电机组项目发展迅速,从机组热力学特性、配置选型、性能比较等方面进行了分析,并对其未来应用前景进行了展望。
【关键词】燃气蒸汽联合循环;发电机组;应用;研究近年来随着国内天然气消费的快速增长,特别是随着西气东输、川气东送、大鹏LNG、莆田LNG等天然气储运基础设施项目的建成投产,促使广东、福建、浙江、上海等省市一批燃气发电项目陆续建成投产,在满足电力需求增长的同时,创造了较好的经济效益和社会效益。
燃气蒸汽联合循环发电由于具备高效、低耗、环保等优势,其推广应用进程在逐步加快。
1.机组热力学特性燃气蒸汽联合循环发电机组主要由三部分构成,即燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机。
其中燃气轮机作为联合循环的核心部件,其性能直接影响联合循环热效率。
余热锅炉和蒸汽轮机所组成的蒸汽系统,其参数也主要取决于燃气轮机的排气参数。
从热力学基本定律可知,联合循环的热效率主要取决于循环的吸热平均温度和放热平均温度。
提高吸热平均温度或降低放热平均温度,均可提高机组联合循环热效率。
燃气蒸汽联合循环将具有较高吸热平均温度的燃气轮机与具有较低放热平均温度的蒸汽轮机结合起来,使燃气轮机的排气废热成为蒸汽轮机循环的加热热源,使整个联合循环热能利用率较单独的燃气轮机循环或蒸汽轮机循环得到明显提升。
2.机组配置选型一般为了充分利用天然气资源,并尽量降低供热供电价格,应尽可能选用高效率的燃气蒸汽联合循环机组。
联合循环机组的轴系配置有两种形式:一是单轴配置,即燃气轮机和蒸汽轮机同轴驱动发电机运行;二是多轴配置,即燃气轮机和蒸汽轮机分别拖动发电机运行。
单轴配置适宜带基本负荷,多轴配置则适宜热电联供,蒸汽轮机的变负荷运行不影响燃气轮机。
系统应用中常见的多轴配置有“一拖一”、“二拖一”两种方案。
“一拖一”配置1台燃气轮机、1台余热锅炉和1台蒸汽轮机。
“二拖一”配置2台燃气轮机、2 台余热锅炉和1台蒸汽轮机。
燃气蒸汽联合循环发电技术工作原理《燃气蒸汽联合循环发电技术工作原理》最近在研究燃气蒸汽联合循环发电技术,发现了一些有趣的原理,今天就来和大家好好聊聊。
咱们先从生活中的一个现象说起,就好比做一顿丰盛的饭需要不同的厨具配合一样。
燃气蒸汽联合循环发电也是一种配合得相当巧妙的组合式发电过程。
这个技术主要由燃气轮机循环和蒸汽轮机循环两部分组成。
先说说燃气轮机循环这部分。
我们可以把燃气轮机想象成一个超级大风箱,不过它吹出来的不是普通的风,而是高温高压的燃气。
燃烧天然气或者其他可燃气体后,产生的高温高压气体推动燃气轮机的叶片转动,这个过程就像是大风箱快速吹气,使风扇叶片转动起来。
这时候燃气轮机带动发电机发电,不过这时候燃气轮机排出的气体还有不少热量呢,可不能就这么浪费了,这就要说到蒸汽轮机循环了。
燃气轮机排出的高温气体被用来加热水,使水变成蒸汽,就像我们烧水的时候,火让水烧开变成水蒸气。
这些蒸汽就会进入到蒸汽轮机里面,推动蒸汽轮机的叶片转动,再带动一个发电机发电。
这就相当于第一波燃气做功后的余热又被利用起来进行第二波的发电,是不是很巧妙呢?打个比方吧,这就像是接力赛跑。
燃气轮机先跑一程,把自己的能量利用起来发电,然后把剩余的热能交接给蒸汽轮机,蒸汽轮机接着跑这一程,再次发电。
老实说,我一开始也不明白为什么非要这样结合呢?单纯的燃气轮机发电或者蒸汽轮机发电难道不可以吗?后来深入学习才知道,这样联合循环的好处巨大。
在实际应用中,现代的菱重燃机的联合循环发电厂就是很好的例子。
它的发电效率相比于传统的发电方式提高了很多,既节能又环保。
这里有个注意事项哦,整个系统要保证燃气的稳定供应和燃烧的充分性,就像我们开车要保证油充分燃烧一样,这样才能让效率最大化。
从理论上来说,这种联合循环是基于热力学第一定律和第二定律的。
热力学第一定律告诉我们能量是守恒的,所以尽可能地把每个环节的能量都利用起来就变得很有意义。
而热力学第二定律为这种能量的阶梯利用提供了方向指引,也就是从高温热源到低温热源的能量传递思路。
燃气—蒸汽联合循环发电简介天然气是绿色能源天然气的主要成分是甲烷(CH4),其分子由一个碳原子(C)与四个氢原子(H)组成。
天然气无色、无味、无腐蚀性,天然气燃烧生成水(H2O)与二氧化碳(CO2),不产生灰、渣、二氧化硫等有害物质,天然气是世界公认的清洁能源。
LNG就是液化天然气,液化后的天然气体积是气体形态的六百份之一,方便大量储存和远距离运输。
采用 LNG为原料,采用“燃气—蒸汽联合循环”技术来发电的电厂称为燃气—蒸汽联合循环发电厂。
采用天然气发电可大大减少对环境的污染,采用“燃气—蒸汽联合循环”技术发电,发电效率高达57%,燃煤电厂为40%左右,发同样的电能CO2排放量仅为燃煤电厂的40%左右。
燃气—蒸汽联合循环发电系统的流程这是燃气—蒸汽联合循环发电系统设备与生产流程图,显示了天然气发电的主要流程。
经过加热后的天然气进入燃气轮机的燃烧室,与压气机压入的高压空气混合燃烧,产生高温高压气流推动燃气轮机旋转做功。
从燃气轮机排出的高温气体高达摄氏600度,进入余热锅炉把水加热成高温高压蒸汽。
高温高压蒸汽推动蒸汽轮机旋转做功,将内能转换成机械能。
燃气轮机、蒸汽轮机、发电机的转轴相互连接,同轴旋转,实现燃气轮机、蒸汽轮机同时推动发电机旋转发电,这样的组合称为单轴系统。
燃气轮机概述燃气轮机的原理与中国的走马灯相同,据传走马灯在唐宋时期甚是流行。
走马灯的上方有一个叶轮,就像风车一样,当灯点燃时,灯内空气被加热,热气流上升推动灯上面的叶轮旋转,带动下面的小马一同旋转。
燃气轮机是靠燃烧产生的高温高压气体推动燃气叶轮旋转。
下面是一台燃气轮机模型,通过它来了解燃气轮机的工作原理。
模型的前端是空气进入口;环绕燃气轮机安装的是燃烧室;在燃烧室端面有天燃气的入口;燃气轮机的后面是燃烧后的高温气体排出口。
把燃气轮机剖去1/4,可以看到内部的结构。
燃气轮机由三大部分组成,左边部分是压气机,有进气口,内部一排排叶片是压气机叶片;中间部分是燃烧器段,围绕一圈的是燃烧室;右边部分是燃机透平,其中有透平叶片,右侧是燃气排出口。