燃气轮机与联合循环-姚秀平-课后题答案-第二单元

1、燃气轮机T3温度指的是燃气轮机第一级喷嘴环出口处的燃气平均温度1、西门子V94.3A燃机燃烧室为环形结构，有24个燃烧室。

2、天然气燃烧的常用方案有扩散燃烧和均相预混燃烧。

2、燃烧天然气燃气轮机的排气污染物主要有CO、NOX、SO2。

1、控制燃气轮机低NOx排放的技术措施有哪些？答：（1）注水或蒸汽，降低燃烧温度；（2）采用干式低NOX燃烧室；（3）使用选择性催化还原技术SCR5、220kV线路开关运行时SF6漏气严重引起闭锁时应（）。

(A)断开线路保护电源(B)断开该开关操作电源(C)立即到就地手动断开开关以防事故扩大。

正确答案：B（难）6、断路器的跳闸辅助触点应在（）。

(A)合闸过程中, 合闸辅助触点断开后接通(B)合闸过程中, 动、静触头接触前接通(C)合闸终结后接通正确答案：B（难）14、变压器油枕油位计的＋１５℃油位线，是标示（）的油标准置线。

(A)变压器温度在＋15℃时(B)环境温度在＋15℃时(C)变压器温升至＋15℃时正确答案：B（难）当避雷器泄漏电流较前一天升高（）以上时，应对其增加巡检次数，并汇报有关领导。

（A）5% （B）15% （C）20% （D）10%正确答案：D（难）发电机在并列过程中，当发电机电压与系统电压相位不一致时，将产生冲击电流，此冲击电流最大值发生在两个电压相差为（）时。

（A）0 º；（B）90 º；（C）180 º；（D）100 º。

正确答案：C（难）发电机过电流保护，一般均采用复合低电压启动。

其目的是提高过流保护的（）。

（A）可靠性；（B）快速性；（C）灵敏性；（D）选择性。

正确答案：C（难）发电机长期进相运行，会使发电机（）发热。

(A)转子 (B)定子端部 (C)定子铁芯 (D)定子线圈正确答案：B（中等）发电机三相定子绕组，一般都为星形连接，这主要是为了消除（）。

(A) 偶次谐波 (B) 三次谐波(C) 五次谐波正确答案：B（中等）69、高压厂变重瓦斯动作的可能原因是（）。

V94.3A燃气轮机控制策略分析曹越;章伟杰;杨景祺【摘要】介绍了西门子V94.3A燃气轮机调节控制系统的划分,依此对其控制逻辑进行分析,并以主控制系统与IGV控制系统协调作用得出用于燃烧的燃料空气比,燃料控制系统用于切换燃烧室的燃烧方式,从而实现不同运行阶段的控制.【期刊名称】《发电设备》【年(卷),期】2015(029)003【总页数】4页(P176-179)【关键词】燃气轮机;控制系统【作者】曹越;章伟杰;杨景祺【作者单位】上海发电设备成套设计研究院,上海200240;上海发电设备成套设计研究院,上海200240;上海发电设备成套设计研究院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TP273随着经济的高速发展,具有低污染的燃气轮机(简称燃机)发电技术与高效率的燃气-蒸汽联合循环技术受到重视。

V94.3 A型燃机的控制系统根据功能可以分为调节控制系统、顺序控制系统、保护系统和电源系统［1］。

笔者主要对用于调节作用的调节控制系统,包括主控制系统、IGV控制系统和燃料控制系统做研究分析。

主控制系统是燃机控制系统的核心,承担着燃机从点火到稳定运行阶段的控制任务,其使用最小值选择逻辑来实现燃料量的单变量控制(见图1)。

当起步升速控制器(HLG)被选择时,可以通过控制燃料量使机组转速按一定的启动曲线上升；当转速负荷控制器(NPR)被选择时,通过转速或负荷的反馈控制作用可以使机组维持在并网转速或带额定负荷；当排气温度控制器被选择时,保证机组在稳定运行时透平温度不超过允许值；负荷限制、压气机压比限制、冷却空气限制则作为该控制系统的约束条件,来保证机组可以安全运行。

1.1 起步升速控制系统起步升速控制系统不是在燃机启动后就直接启动。

燃机的启动是依靠启动变频器(SFC)来实现的,在SFC的拖动下,当透平发出的功率可以满足燃机系统耗功时,SFC 退出,燃机进入独自运行状态［2］。

此时起步升速系统的信号被最小值选择器所选择,控制燃机转速按一定的升速曲线上升,直到接近额定转速时,转速负荷控制系统被最小值选择逻辑选择,起步升速控制系统退出作用。

电站燃气轮机课程复习思考题1. 词语解释：（1）循环效率：当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为机械功l c的百分数。

（2）装置效率（发电效率）: 当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为电功l s的百分数。

（3）净效率（供电效率）: 当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为净功l e的百分数。

（4）比功:进入燃气轮机压气机的1kg的空气，在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的机械功（或电功）l s（kJ/kg）,或净功l e（kJ/kg）.（5）压气机的压缩比: 压气机的出口总压与进口总压之比。

（6）透平的膨胀比: 透平的进口总压与出口总压之比。

（7）压气机入口总压保持系数:压气机的入口总压与当地大气压之比。

（8）燃烧室总压保持系数:燃烧室的出口总压与入口总压之比。

（9）透平出口总压保持系数:当地大气压与透平的排气总压之比。

（10）压气机的等熵压缩效率:对于1kg同样初温度的空气来说，为了压缩达到同样大小的压缩比，等熵压缩功与所需施加的实际压缩功之比。

（11）透平的等熵膨胀效率:对于1kg同样初温度的燃气来说，为了实现同样的膨胀比，燃气对外输出的实际膨胀功与等熵膨胀功之比。

（12）温度比:循环的最高温度与最低温度之比。

（13）回热循环:在简单循环回路中加入回热器，当燃气透平排出的高温燃气流经回热器时，可以把一部分热能传递给由压气机送来的低温空气。

这样，就能降低排气温度，而使进到燃烧室燃料量减少，从而提高机组的热效率。

（14）热耗率：当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q，转化成机械功（或电工）Ic,Is或Ie 的百分数。

（15）最佳压缩比（16）燃烧效率：一个小于1的参数，用来描写燃烧过程中燃料能量的实际利用程度。

（17）间冷循环：采用为了减少压气机的耗功量，把气体稍微加压后，就引出来冷却降温，然后再使之增压，从而提高比功的这种分段冷却、逐渐加压方法的燃气轮机热力循环，就叫做间冷循环。

燃气轮机及其联合循环课后题答案（姚秀平主编版）上海电力学院第一章3和4、从热力学角度看，汽轮机循环利用了蒸汽可在常温下凝结的特性，达到了较低的工质平均放热温度，但工质平均吸热温度不高。

燃气轮机循环的工质平均吸热温度高，但工质平均吸热温度不低。

汽轮机发展方向：开发新材料以便把主蒸汽参数从亚临界水平逐步提高到超超临界水平；采用两次再热等手段改进热力系统及设备的设计。

其中，主要方向为提高工质平均吸热温度。

燃气轮机发展方向：提高燃气平均吸热温度。

5、燃气轮机是工作于高温区的一种热机，易于利用高品位的热量；汽轮机是工作于低温区的一种热机，易于利用低品位的热量；而联合循环按照热量梯级利用的原则将燃气轮机和汽轮机结合起来，可以将高品位和低品位的热量同时利用起来。

由于联合循环同时利用了燃气轮机循环平均吸热温度高和汽轮机循环平均放热温度低的优点，又同时克服了两者的缺点，所以可以达到较高的循环效率。

6、ISO基本功率是指在国际标准化委员会所规定的ISO环境条件下燃汽轮机连续运行所能达到的功率。

ISO环境条件：温度15℃，压力0.01013MPa，相对湿度60%。

7、燃气轮机与汽轮机同轴，共同驱动一台发电机的联合循环机组称为单轴机组；燃气轮机与汽轮机不同轴，各驱动一台发电机的联合循环机组成为多轴机组。

8、前置循环是工作于高温区，输入大部分热量的循环，它会产生大量的余热；后置循环是工作于低温区以前置循环的余热为主要热源的循环。

两者通常用换热设备耦合在一起，最广泛的应用是燃气——蒸汽联合循环。

9、最基本的三种联合循环形式：余热锅炉型、补燃余热锅炉型和增压锅炉型。

10、余热型：优点是技术成熟。

系统简单、造价低、启停速度快。

缺点是余热锅炉效率低、汽轮机的功率和效率也低，所以不仅机组功率不大，而且效率也不高。

补燃型：优点是在燃气轮机排气温度较低的情况下，可使蒸汽参数及流量大幅度提高，从而使机组的容量增大、效率提高；同时机组的变工况性能也可得到改善。

第五单元1、端差： 节点温差： 接近点温差：2、余热锅炉排烟温度选择时，除了考虑余热锅炉的效率还要考虑联合循环的总效率，不仅 要考虑热经济性，更要考虑包括整体投资因素在内的技术经济性，同时还受到烟气酸露点温度的限制。

实践：对含硫燃料，一般选150℃～200℃，对天然气，一般取100℃左右3、余热锅炉总体结构有立式和卧式两种。

卧式的的优点是烟气流动损失小，管束容易布置、易于配置脱硝装置和补燃系统、钢结构少、易于满足高地震地区的要求。

缺点是占地面积大，且因部件尺寸大而对制造、运输和安装有较高要求。

立式的优点是占地面积小，部件尺寸小，缺点是钢结构件多，配置脱硝装置和补燃系统困难。

4、因为多压汽水系统可以把燃气轮机的排烟温度降低到110----130℃的水平，对于燃烧硫分很少的天然气机组，其排烟温度可降至80----85℃。

研究表明，三压联合循环的效率比双压联合循环的效率大约可提高1%；双压和三压采用再热后，联合循环的效率均可提高0.8----0.9%.5、余热锅炉除氧——与低压汽包一体化常规煤粉电站的除氧----回热抽气除氧。

6、排烟温度越低，余热锅炉的效率越高。

7、a.是否采用多压汽水系统；b.是否对主蒸汽进行再热；c.蒸汽参数选取什么值；d.是否采用独立的除氧器。

8、联合循环汽轮机不同于常规汽轮机的地方是有;a.联合循环汽轮机的系统类型众多，彼此之间的参数有很大差别。

b.联合循环汽轮机的主蒸汽压力一般低于同功率常规汽轮机的主蒸汽压力。

原因：余热锅炉侧延期的平均温度远远低于常规锅炉侧的平均温度，其传热过程受到节点温差的严格控制，在一定的节点温差下，若果锅炉侧压力过高，锅炉的排烟温度就不可能被降低到较低的值。

c.联合循环汽轮机一般无回热抽气，而常规汽轮机一般有回热抽气。

∆t T T gw g w =-49∆t T T x g s=-7∆t T Tw s w =-79、联合循环的汽轮机一般采用滑压运行方式，原因：降低出力可以使余热锅炉的排烟温度降低，效率和产汽量提高，同时也可以使汽轮机的排汽湿度不至于过大。

第二章1、热力参数：压缩比π=p2*/p1*，温度比τ=T3*/T1*;性能指标：比功ωn=ωt-ωc ；燃气机循环热效率ηgt=ωn/（f*Hu ）2、燃气轮机的比功大，说明在同样工质流量和同样的装置尺寸下，燃气轮机的功率大；在 同样的功率下，工质的流量下，燃气轮机的尺寸小。

3、1*11111k k n p k k c T ωτππ--⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥ ⎪=--- ⎪⎢⎥ ⎪⎝⎭ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦4、111st k k ηπ-=-5、 膨胀比πt=p3*/p4*6、在一定的压比下，温比越高，比功越大；在一定的温比下，存在一个特定的压比πωmax ，使比功ωn 取得最大值；在一定的压比下，温比越高，效率越高，在一定的温比下，存在一 个特定的压比πηmax ，使效率ηgt 取得最大值。

通常，πηmax>πωmax 。

7、联合循环中最佳压比都比简单循环要降低。

简单循环燃气轮机的效率对燃气初温不很敏 感，而对压比较敏感；联合循环的效率对燃气初温较敏感而对压比不很敏感。

8、简单循环的效率只与压比有关，压比越大，效率越高。

联合循环时效率对压比不敏感。

9、如上图：简单循环的效率只与压比有关。

联合循环效率随温度变化很大。

10、采用再热循环时，燃气轮机的最佳压比都将有所提高。

计算题1.*1*31 1.3861** 1.38621**21288,10, 1.386, 1.315,0.8,0.851.03/, 1.20/,125028810546.9546.9288258.9258.9323.60.81.03323.6a a a g c t pa pg k k s cs s cs c c c pa c K k k C KJ Kg C KJ Kg T KT T KT T T K T T K w c T T πηηπη--===========⨯==-=-======⨯**34 1.31511 1.315**34333.3/1012507201012507205300.85530450.51.20450.5540.6/540.6333.3207.3/g gt s k k t ts s t t ts t pg t n t c KJ Kg T T K T T T KT T Kw c T KJ Kg w w w KJ Kg πππη--=======-=-===⨯===⨯==-=-= 2.***134**34**43 1.315*1 1.31513*4288,1600,860,0.85,0.881.386, 1.3151600860740740840.90.881600840.9759.1160022.48759.1gg c t a g t t ts t s ts k k t s t T K T K T K k k T T T KT T K T T T KT T ηηηππ--========-=-=====-=-=⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=1 1.3861** 1.38621**21**2122.4828822.48685.3685.3288397.3397.3467.40.85288467.4755.4a a k k s cs s csc c c T T KT T T T T K T T T Kππη--===⨯==-=-=====+=+=3.()()()()()()()()()()---=======-==-→===-+-+*4**341**34**43**43 1.31511 1.31517 1.315 0.90 T 850 123 485012341527.20.9010.90117g gg g t g t s k k ts st t ts t t t k k k K T T T T T T T T T T T T Kππηπηηηπ。

燃机考试题库(附答案) work Information Technology Company.2020YEAR燃机考试题库选择题1.燃机压气机发生喘振时，轴向推力将（ B ）。

A、增大B、减小C、无法判断。

2.燃机支承轴承采用可倾瓦块结构,每个轴承有（ B ）块瓦块。

A、四B、六C、八。

3.燃机的燃烧器采用多喷嘴（ B ）燃烧器,另外在燃烧器末段还装有一个空气旁路阀。

A、预混B、扩散C、预混扩散型。

4.燃气透平输出的有效功率，约（ C ）用于驱动压气机，其余部分用来带动发电机旋转发电。

A、1/3B、1/2C、2/35.燃气-蒸汽联合循环机组额定工况下，汽机输出功率约占联合循环总功率的（ A ）。

A、1/3B、1/2C、2/36.燃机停机后用（ B ）来进行吹扫，以使透平上下缸温度均匀。

A、辅助蒸汽B、压缩空气。

C、氮气7.燃机的效率为36%，蒸汽轮机的效率为33%，则整套机组的总效率为（ C ）。

A、36%+33%B、36%×33%C、36%+（1-36%）×33%8.推力轴承瓦片上的钨金厚度一般应（ B ）燃机、汽机通流部分最小动静间隙。

A、大于B、小于C、等于9.相对于热端驱动，冷端驱动的燃机转轴所承受的扭力（ A ）。

A、较大B、较小 C不一定10.当燃机熄火惰走过程中，汽轮机的胀差（ C ）。

A、增大B、减小C、先增大后减小D、先减小后增大11.天然气减压后其自身的温度也相应降低，当压力降低1MPA时其温度降低约（ A ）。

A、5℃B、10℃C、15℃D、20℃12.当燃机负荷在（ C ）负荷时，可进行在线水洗。

A、100％B、50％、C、80％13.天然气的主要成分是：（ A ）A、甲烷B、乙烷C、丙烷14.进行天然气置换时，气体的升压速率一般不超过（ B ）。

A、1bAr/minB、3bAr/minC、5bAr/min15.进行天然气置换，氮气置换空气时，测的氧气浓度低于（ A ）时合格A、1％B、2％C、5％16.进行天然气置换，天然气置换氮气时，测的氮气浓度高于（ A ）时合格A、99％B、98％C、96％17.在调压站等可能存在天然气泄漏的地方，甲烷的浓度低于爆炸下限的（ B ）以后才允许进入站内做相应的检修工作。

关于燃气轮机发电技术分析摘要：先进燃气轮机技术具有高效率、低排放、低噪音等一系列先进技术特点，是提供清洁、可靠、高质量发电及热电联供的最佳方式。

发展低能耗、环保的供电技术势在必行。

关键词：燃气轮机发电；优势；前景一、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。

二、燃气轮机发电技术优势分析1、发电效率高国际上对燃气轮机的发展有着较高的要求，我国虽在一定程度上获得了较好的成绩，但与国际上燃气轮机发电效率相比存在较大差距。

所以在未来发展过程中，要对温度加以控制，改善因温度控制不足而影响到发电效率。

2、环境污染小污染小、排放少是燃气轮机发电机组的一个重要标签。

燃气轮机发电机组使用的液体或气体燃料，液体或气体燃料较固体燃料而言燃烧比较充分，不存在灰渣排放，燃烧的时候产生的排出物为氮氧化物和碳氧化物两种，此时可以采取注水或者注汽的方式来处理，就可以将对应的排放量控制在合理的范围内，避免与国家的环保要求相互违背，因此，燃气轮机发电厂也被誉为“清洁电厂”。

目前，各个国家都在要求实施环境保护节能减排的措施，对污染较大技术落后的火力电厂要求停产，且新电厂在申报时，单机低于300MW、总装机低于1000MW的火力电厂不让上马，因为小型火力电厂技术落后，其产生的价值弊大于利。