燃气轮机用于发电的主要形式
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燃气轮机应用场景
燃气轮机的应用场景非常广泛,主要包括以下几个方面:
1. 能源发电:燃气轮机在发电领域应用广泛,包括独立发电、联合循环发电等,特别是在紧急备用发电机组中,燃气轮机具有高效、灵活和快速启动等优势。
2. 工业驱动:在工业领域,燃气轮机可用于驱动压缩机、泵等设备,以及作为各种工业流程中的动力设备。
3. 交通运输:燃气轮机用于驱动车辆、船舶和飞机等交通工具,如燃气汽车、燃气轮船和燃气飞机等。
4. 航空航天:燃气轮机在航空航天领域应用广泛,如喷气发动机、火箭发动机等。
5. 环保领域:燃气轮机可以用于处理城市垃圾、污水处理厂、生活垃圾焚烧厂等环境治理领域,同时也可以用于清洁能源领域中的热电联产。
6. 军事领域:燃气轮机在军事领域中也有广泛应用,如坦克、军舰、导弹等武器装备的动力系统。
总之,燃气轮机的应用范围很广,涉及到能源、交通、航空航天、环保和军事等多个领域。
燃气轮机发电原理
燃气轮机发电原理是利用燃烧燃气产生的高温燃气驱动涡轮旋转,从而带动发电机发电的一种方式。
具体原理如下:
1. 燃气燃烧:燃气轮机通过燃烧机将燃气(通常为天然气或石油气)与空气混合并点燃,形成高温高压的燃气。
2. 涡轮旋转:燃烧后的高温高压燃气进入涡轮机中,燃气的能量被转化为动能,推动涡轮机转动。
3. 转动发电机:涡轮机的轴与发电机的轴相连,涡轮机的旋转运动带动发电机的转子旋转,由磁力感应原理,发电机的转子旋转在定子线圈中产生电流。
4. 发电:通过发电机产生的电流,经过变压器的升压处理,最终输送到电网中供电使用。
燃气轮机发电原理简单明了,能够高效利用燃气的能量来产生电力。
相较于其他发电方式,燃气轮机具有启动快、热效率高、排放少等优点,因此在大型电力厂、工业用电以及航空舰船等领域得到广泛应用。
重型燃气轮机的作用
重型燃气轮机是一种高效、节能的发电设备,广泛应用于电力、冶金、化工、石油、天然气、航空航天等领域。
其主要作用如下:
1. 电力发电:重型燃气轮机可以将燃气热能转化为电力,实现电力的高效、稳定、可靠、环保的生产,为城市、乡村、工业园区等提供稳定供电。
2. 燃气输送:从燃气田将产生的天然气输送到城市或工业园区等地点,需要通过燃气管道进行输送。
在这个过程中,燃气轮机可以提供足够的压力和流量,确保燃气能够平稳地被输送到目的地。
3. 压缩机站:重型燃气轮机可以作为压缩机站的动力来源,将气体压缩成高压,用于工业生产或气体输送等需求中。
4. 储气库:重型燃气轮机还可以驱动储气库,将气体压缩存放于储气罐中,随时为工业生产或民用需要提供稳定的气体供应。
5. 航空航天:重型燃气轮机可以驱动飞机、船舶等交通工具,提供动力,保障航空航天的发展。
6. 化工:重型燃气轮机的高温燃烧可以提供足够的热能,用于化工生产中的蒸汽制造、高温试验、加热和蒸馏等工艺过程。
7. 热力发电站:重型燃气轮机可以作为热力发电站的核心设备,将燃气热能转化为电力和热能,实现能源的高效利用。
8. 环保:重型燃气轮机的燃气燃烧比传统发电方式的SO2和NOx排放更低,对环境的影响更小,更符合现代社会对环保、低碳、高效、节能的要求。
总之,重型燃气轮机在现代社会的工业、能源、交通、航空航天等领域中拥有十分重要的作用,是实现高效、稳定、可靠、环保的能源供应和工业生产的最佳选择之一。
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。
燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用随着全球能源消耗的快速增长,环境问题日益突出,人们开始探索一些新的可持续发展的能源产业,燃气轮机联合循环发电系统便是其中之一。
一、燃气轮机联合循环发电系统的概念燃气轮机联合循环发电系统是一种利用天然气、石油等热源,通过燃气轮机和蒸汽轮机组成的联合循环发电系统。
由于燃气轮机和蒸汽轮机具有不同的工作原理和工作环境,采用联合循环发电系统能够大大地提高发电效率,降低空气污染排放量。
二、燃气轮机联合循环发电系统的工作原理燃气轮机联合循环发电系统的工作原理如下:首先天然气燃烧,推动燃气轮机转动,燃气轮机输出的高温高压的燃气,通过回收燃气轮机排放的余热,进而提高燃气轮机的发电效率。
然后,余热被用于蒸汽轮机进行发电,通过这样的方式,联合循环系统的发电效率得到了大幅度的提高。
三、燃气轮机联合循环发电系统的优势1、高效节能。
燃气轮机在燃烧天然气时利用了高温高压的热能,通过余热回收再利用,提高了发电效率,达到了降低热耗、降低一次能源消耗的目的。
2、环保节能。
燃气轮机联合循环发电系统排放的污染物,不仅热效率高,而且环保效益明显,很大程度上抑制了煤和油燃烧所产生的有害物质和未经处理的尾气的排放。
3、青色经济。
由于燃气轮机联合循环发电系统的管路简单、可靠性高、维护方便,以及减少环境污染等优势,使得其运行成本相对于传统能源更低。
4、可持续发展。
燃气轮机联合循环发电系统是使得能源传输更为远洋或远距离,为能源合理调配创造了条件,而且可持续发展,不会对环境造成任何污染和危害。
四、燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用可以说是一个全面提升。
由于其高效环保的特点,越来越多的国家对其使用进行了鼓励,优惠政策也相应推出。
1、国内应用情况我国燃气轮机联合循环发电系统正逐渐得到应用。
截至2021年,中国已经在全国广泛普及燃气轮机联合循环发电系统,并且正在逐渐推广到城市生活区、化工生产企业、医院、酒店等领域,取得明显的节能效果。
燃气轮机余热利用
燃气轮机余热利用是指将燃气轮机运行过程中产生的废热进行有效利用,从而提高能源利用效率。
燃气轮机的运行过程中,燃烧燃气产生的烟气温度通常在500℃以上,其中大约有1/3的能量以废热的形式排放到大气中。
燃气轮机余热利用的方式主要有以下几种:
1. 蒸汽循环系统:将燃气轮机的废热用于产生蒸汽,进而驱动蒸汽轮机发电。
这种方式可以提高电站的总体发电效率,同时实现热电联供。
2. 废热锅炉系统:将燃气轮机的废热用于产生蒸汽或热水,供暖或工业用途。
通过废热锅炉系统的利用,可以减少对传统能源的依赖,实现能源的综合利用。
3. 吸收式制冷系统:将燃气轮机的废热用于提供制冷能源,达到制冷目的。
这种方式适用于需要大量制冷的地区或场合,如冷库、空调系统等。
4. 热泵系统:利用燃气轮机废热驱动热泵工作,实现供暖、供热、供冷等多方面的需求。
热泵系统具有高效、环保的特点,可以有效提高能源利用效率。
燃气轮机余热利用的好处在于能够最大限度地利用燃气火力发电过程中产生的废热,提高能源的利用效率,减少对传统能源的依赖,降低能源消耗,同时减少对环境的污染。
对于能源短
缺和环境保护的现代社会来说,燃气轮机余热利用具有重要的意义。
燃气轮机发电技术分析发布时间:2022-01-13T08:29:22.905Z 来源:《福光技术》2021年23期作者:谢焕凯[导读] 社会发展的过程中经历了一次次的革新,每一次的革新都标志着社会的进步。
广州协鑫蓝天燃气热电有限公司广东省广州市 510000摘要:社会发展的过程中经历了一次次的革新,每一次的革新都标志着社会的进步。
可以说十八世纪末蒸汽机的出现是人类社会科技发展的一次飞跃。
通过对石油资源的开发利用,人们实现了现代化的生产与生活,并推动了内燃机与燃气轮机的研发、利用与发展,同时也加速了电气化及交通方面的发展。
燃气轮机装置中的结构等不同于汽轮机与蒸汽机。
在使用燃气轮机时应对其结构、原理等进行深入的研究,并对结构间的关系进行充分的了解,发挥出燃气轮机的作用,提升其使用效率。
关键词:燃气轮机;发电技术1我国燃气轮机发电技术发展概述1.1萌芽阶段二十世纪五十年代燃气轮机被我国所引入,并将其应用到我国油田生产中。
直到二十世纪六十年代后我国才开始构建起燃气轮机发电机组,并在我国南方地区建立了研发基地。
虽然与国外相比我国燃气轮机发电技术还存在一定的差距,但是基本可以满足基础功能使用需求。
1.2技术引进阶段上世纪八十年代中期,我国再一次进行燃气轮机生产,并从荷兰引进更加专业的燃气轮机机组及配套设备与西门子汽轮机。
我国第一套燃气轮机发电设备投入使用后得到了非常好的使用效果。
因此全国范围内也开始了生产燃气轮机的热潮,可以说这是我国燃气轮机发展的重要转折点,为后期发展奠定了基础。
1.3全面发展阶段随着我国大力加强天然气的开发与利用,尤其是重点工程项目如西气东输工程、近海天然气开发工程的启动等项目,都说明我国在提供天然气使用过程中时,对燃气轮机的发展也越来越重视。
特别是在“十五”期间,我国相继引进了54套国际上较为先进的燃气轮机组,并在建设完成后,整个燃气机组的容量超过了20000MW。
以中国航空航天为例,其集团下属的相关单位在燃气轮机发电技术方面所获得的可喜成绩,以及市场的广泛使用更是标志了我国燃气轮机发电机组跨越式的发展。
燃气轮机发电技术分析燃气轮机是一种常用的发电技术,它通过燃气的燃烧驱动涡轮机转动,进而驱动发电机产生电能。
燃气轮机发电技术具有高效率、低排放、灵活性强等特点,因此在发电行业被广泛应用。
本文将对燃气轮机发电技术进行分析,并探讨其发展趋势和应用前景。
一、燃气轮机发电技术原理1. 高效率:燃气轮机发电技术具有较高的发电效率,可以达到40%以上,相比传统的燃煤发电效率要高出很多。
这是因为燃气轮机在燃烧燃气时可以产生高温高压气流,转换成机械能驱动涡轮机转动,再转换成电能,整个过程能量转换效率高。
2. 低排放:燃气轮机发电技术燃烧燃气产生的废气中含有的污染物少,燃烧后的废气中的氮氧化物、二氧化硫和颗粒物等排放量都较低,对环境的影响小。
3. 灵活性强:燃气轮机发电技术响应速度快,启停机时间短,负荷调整范围广,适应性强,可以灵活应对电网的负荷变化,保障电网的稳定运行。
4. 运行成本低:相比传统的燃煤发电,燃气轮机发电技术的运行成本较低,燃气价格相对较低,维护费用也相对较低。
5. 燃气轮机发电技术采用干式或湿式燃烧室,可以使用天然气、石油气、生物气、合成气等多种燃气作为燃料,灵活性大。
1. 高效节能:随着科技的发展,燃气轮机的燃烧技术、材料技术不断进步,燃气轮机的效率也在不断提高,未来燃气轮机的发电效率将进一步提升。
2. 多燃料适应性:燃气轮机不仅能够使用天然气等传统燃气,还可以利用生物质气、合成气等多种新型清洁能源作为燃料,未来多燃料适应性将成为发展趋势。
3. 燃气轮机与余热利用技术结合:燃气轮机发电技术结合余热利用技术,可以有效提高系统总体效率,减少能源消耗和对环境的影响。
4. 智能化技术应用:随着智能化技术的不断发展,燃气轮机发电技术也将运用智能化技术,提高自动化程度,提高运行维护效率,降低人工成本。
5. 跨界合作发展:未来燃气轮机发电技术将与储能技术、智能电网技术等跨界合作发展,提高电网的安全稳定性和清洁能源利用效率。
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。
燃气轮机结构及用于发电的主要形式燃气轮机装置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,如LM6000PC和FT8燃气轮机,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,如GT26和PG6561B等燃气轮机,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。
燃气轮机用于发电的主要形式:简单循环发电:由燃气轮机和发电机独立组成的循环系统,也称为开式循环。
其优点是装机快、起停灵活,多用于电网调峰和交通、工业动力系统。
目前的最高效率的开式循环系统是GE公司LM6000PC 轻型燃气轮机,效率为43%。
前置循环热电联产或发电:由燃气轮机及发电机与余热锅炉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,转换为蒸汽或热水加以利用。
主要用于热电联产,也有将余热锅炉的蒸汽回注入燃气轮机提高燃气轮机出力和效率。
最高效率的前置回注循环系统是GE公司LM5000-STIG120 轻型燃气轮机,效率为43.3%。
前置循环热电联产时的总效率一般均超过80%。
为提高供热的灵活性,大多前置循环热电联产机组采用余热锅炉补燃技术,补燃时的总效率超过90%。
联合循环发电或热电联产:燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机或供热式蒸汽轮机(抽汽式或背压式)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,或将部分发电作功后的乏汽用于供热。
燃气轮机发电机组由燃气轮机和发电机组成的发电动力装置。
与汽轮机发电机组相比,这种机组结构比较简单,辅助设备较少,因而投资、占地、发电成本都较前者低。
加上燃气轮机体积小,重量轻,起动快,不需要大量用水,所以,70年代以来这种机组在电力工业中的应用发展较快,每年的增长率达14~21%。
燃气轮机发电机组的局限性是原则上燃用油和气。
80年代中期以来正在研究开发燃用煤等固体燃料的技术。
燃气轮机发电机组的技术特点是:①燃气初参数高,初温可达850~1100℃,压比为8~11。
②机组起动快,机动性好。
小型机组通常可在15秒到2分钟内冷态起动到满负荷运行;5万千瓦机组也只需要5~8分钟。
③运行可靠并且经济性好。
机组可靠系数达95.5%以上,热效率为24~30%(简单循环)。
基于以上这些特点,燃气轮机发电机组在电力系统中承担调峰和紧急备用。
如其容量占系统总容量的15~20%,则基本上能满足系统中尖峰负荷的调峰需要,从而可使系统中承担基荷的机组长期处于经济工况运行。
同时,也降低电站的投资、安装、维护和管理等费用。
近来还开发了压缩空气蓄能机组。
分类与组成燃气轮机发电机组常用类型有两种:单轴机组和分轴机组。
单轴机组由压气机、透平、燃烧室和发电机4部分组成;分轴机组由压气机、燃烧室、高压透平、低压透平和发电机组成。
分轴机组的压气机、燃烧室及高压透平的安排与单轴机组相同,即高压透平与压气机联在同一根轴上。
压气机、燃烧室及高压透平叫做燃气发生器。
低压透平称为动力透平,它发出的功率拖动发电机组工作。
分轴机组与单轴机组最大的差别是压气机轴与负载轴分开,高、低压透平之间只有气路连接,没有机械联系。
工作原理大气中的空气被吸入到压气机中压缩到某一压力(一般不低于0.3MPa),压缩后的空气被送入燃烧室,与喷入的燃料(油或天然气)在一定压力下混合燃烧,产生高温燃气(温度通常高于600℃),高温燃气被送入燃气轮机的透平膨胀做功,直接带动发电机组发电,最后废气被排入大气。
燃气轮机发电厂的工作原理、类型、及其发电厂设备构成(一)燃气轮机燃气轮机是将气体压缩、加热后在透平中膨胀,把热能转换为机械能的旋转式动力机械。
简单循环的燃气轮机由压气机、燃烧室、燃气透平三大部分,以及控制与保护系统、润滑油和液压油系统、空气过滤器和消声器、燃料系统、起动装置等附属设备组成。
1.工作原理单轴简单循环燃气轮机的工作原理如图1所示。
压气机从大气吸入空气,经绝热压缩,压力和温度升高;压缩后的空气进入燃烧室,与由燃料喷嘴喷射出来的燃料进行混合和燃烧,所产生的高温燃气,进入透平,经过绝热膨胀做功,推动透平转子转动将燃料的化等压加热座席冷却学能转变为机械能;膨胀做功后的燃气直接排入大气。
透平发出的功率约有2/3消耗于压气机对空气进行压缩,其余的1/3成为燃气轮机输出的机械功。
图1单轴简单循环燃气轮机的工作原理2.类型燃气轮机按结构轻重程度可分为重型和轻型两类,按循环方式可分为简单循环和复杂循环两类。
(二)燃气轮机发电厂燃气轮机发电厂采用燃气轮机或燃气-蒸汽联合循环中的燃气轮机和汽轮机驱动发电机。
目前,燃气轮机及其联合循环主要燃用液体燃料(柴油、重油、渣油和原油)或气体燃料(天然气、焦炉煤气、高炉煤气、液化石油气、炼油厂气和煤层气等),直接燃用超净水煤浆和煤粉的燃气轮机正在试验中。
整体煤气化燃气-蒸汽联合循环电厂和燃煤的增压流化床燃气-蒸汽联合循环电厂尚处于商业示范阶段。
1.燃气轮机发电厂的类型燃气轮机发电厂主要有以下几种:(1)单纯用燃气轮机驱动发电机的发电厂。
燃气轮机的循环方式可以是多种多样的,如简单循环、再热循环等。
目前大型燃气轮机的单机功率已达260MW,供电效率为35%~41.57%。
一个发电厂可以安装1台或多台燃气轮发电机组,一般用作调峰或紧急备用。
(2)用燃气轮机与汽轮机组合成的联合循环发电厂。
它可以是余热锅炉型的、有补燃的余热锅炉型的和双流体循环型的。
目前单轴式联合循环机组的单机功率已达390MW,供电效率为55%~58%。
联合循环燃气轮机发电厂简介 [ 日期:2005-02-17 ] [ 来自:网友&网络]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.MS9001E型机组为户外快装机组,因此不需要专用的厂房建筑,而是用多块吸声板构成的长方形箱体,机组即放置在其内,箱体既起隔声作用,又能代替厂房使机组在各种气候条件下都能正常工作,每台机组连同发电机及控制室等均分别放置在长方体状的箱体内,在其周围还有空气进气系统,燃料供应单元和机组的冲洗装置等附属设备,组成整套燃气轮机动力装置。
燃气轮机1.燃气轮机简述燃气轮机(Gas Turbine)是以连续流动的气体为工质,把热能转换为机械功的旋转式动力机械,包括压气机、加热工质的设备(如燃烧室)、透平、控制系统和辅助设备等。
其中,压气机、燃烧室和透平为燃气轮机的三大部件。
燃气轮机动力装置是指包括燃气轮机发动机及为产生有用的动力(例如:电能、机械能或热能)所必需的基本设备。
为了保证整个装置的正常运行,除了主机三大部件外,还应根据不同情况配置控制调节系统、启动系统、润滑油系统、燃料系统等。
燃气轮机从负荷情况上划分可分为重型和轻型两类。
一般工业上用于拖动发电机组发电,或用于机械驱动的燃气轮机都是重型燃气轮机;而用于飞机发动机的燃气轮机为轻型燃气轮机。
从结构上划分,燃气轮机可分为单轴、双轴和多轴燃气轮机。
单轴燃气轮机因其压气机、透平与负载共轴,负载的转速变化规律直接影响压气机转速,使吸入压气机的空气量发生变化,甚至使压气机喘振而发生事故。
为了使负载变化规律对压气机转速的影响降低到最小程度,即负载变化规律不直接影响压气机的转速,负载转速的变化规律只能通过内部气体工质的工作过程来间接影响压气机的工况,人们设法使压气机与负载不共轴,因而产生了双轴和多轴燃气轮机。
由上可见,在实际选型时,选用单轴、双轴还是多轴燃气轮机,取决于系统中负载的变化情况。
当系统负载变化不大时,一般选用单轴燃气轮机,如大型火力发电厂用于拖动发电机的燃气轮机;当系统负荷变化较大时,可视其具体情况选用双轴或多轴燃气轮机,如石油化工工业上用于机械驱动的燃气轮机。
2.燃气轮机发展燃气轮机的发展经历了漫长的试验过程。
直至1906年,法国人阿尔芒研制成世界历史上第一台能输出功的燃气轮机,这台燃气轮机的压比只有4,效率只有3%,因而没有推广使用。
1920年,德国人霍尔茨﹒瓦特制成第一台实用的燃气轮机,其效率为13%,功率为370KW,但因按等容加热循环工作,存在重大缺陷而放弃。
随着空气动力学的发展,人们掌握了压气机叶片中气体扩压流动的特点,解决了压气机的高效率问题。
燃气轮机发电机工作原理
燃气轮机发电机是一种通过燃料燃烧产生热能,再将热能转化为机
械能驱动发电机发电的设备。
其工作原理如下:
一、空气压缩
燃气轮机发电机的工作首先是通过空气压缩来提高空气的密度,增
加燃料燃烧的效率。
当发电机启动时,压缩机开始工作,将外部空气
吸入并压缩至高压状态。
二、燃烧
经过压缩的空气进入燃烧室,同时燃料被喷入燃烧室内。
在高温高
压的条件下,燃料与空气混合燃烧,释放出大量热能。
三、膨胀
燃烧释放的热能使得高温高压气体膨胀,推动涡轮旋转。
通过膨胀
过程,燃气轮机发电机将热能转化为机械能。
四、发电
旋转的涡轮带动发电机产生电能,实现发电的功能。
通过这种方式,燃气轮机发电机将热能转化为电能,为生活和工业领域提供电力支持。
总的来说,燃气轮机发电机是一种高效率的发电设备,通过将燃料
燃烧产生的热能转化为机械能,再将机械能转化为电能,实现了能源
的有效利用。
其工作原理简单清晰,是现代发电领域中重要的一种发
电方式。
燃气轮机用于发电的主要形式
燃气轮机用于发电的主要形式
燃气轮机装置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,如LM6000PC和FT8燃气轮机,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,如GT26和PG6561B等燃气轮机,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。
燃气轮机用于发电的主要形式:
简单循环发电:由燃气轮机和发电机独立组成的循环系统,也称为开式循环。
其优点是装机快、起停灵活,多用于电网调峰和交通、工业动力系统。
目前的最高效率的开式循环系统是GE公司LM6000PC 轻型燃气轮机,效率为43%。
前置循环热电联产或发电:由燃气轮机及发电机与余热锅炉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,转换为蒸汽或热水加以利用。
主要用于热电联产,也有将余热锅炉的蒸汽回注入燃气轮机提高燃气轮机出力和效率。
最高效率的前置回注循环系统是GE公司LM5000-STIG120 轻型燃气轮机,效率为43.3%。
前置循环热电联产时的总效率一般均超过80%。
为提高供热的灵活性,大多前置循环热电联产机组采用余热锅炉补燃技术,补燃时的总效率超过90%。
联合循环发电或热电联产:燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机或供热式蒸汽轮
机(抽汽式或背压式)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,或将部分发电作功后的乏汽用于供热。
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。
主要用于发电和热电联产,发电时的最高效率的联合循环系统是ABB公司GT26-1,效率为58.5%。
整体化循环:由煤气发生炉、燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机共同组成的循环系统,也称为IGCC。
主要解决使用低廉的固体化石燃料代替燃气轮机使用气体、液体燃料,提高煤炭利用效率,降低污染物排放。
可作为城市煤气、电力、集中供热和集中制冷、以及建材、化工原料综合供应系统。
目前,GE公司使用MS7001F技术组成的整体循环系统发电效率可达到42%。
核燃联合循环:由燃气轮机、余热锅炉和核反应堆、蒸汽轮机共同组成的发电循环系统。
通过燃气轮机排出的烟气再热核反应堆输出的蒸汽,主要为提高核反应堆蒸汽的温度、压力,提高蒸汽轮机效率,降低蒸汽轮机部分的工程造价。
目前处于尝试阶段。
辅助循环:在以煤、油等为燃料的后置循环发电汽轮机组中,使用小型燃气轮机作为电站辅助循环系统,为锅炉预热、鼓风,改善燃烧,提高效率,并将动力直接用于驱动给水泵。
1947年美国第一台工业用途燃气轮机就是采用该种方式参与发电循环系统运行的。