M251S高炉煤气用燃气轮机
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燃机技术GE公司6F.01燃气轮机DLN2.5H燃烧系统导读以下介绍了GE公司的6F.01燃气轮机及其主要技术特点,阐述了在6F.01 燃气轮机上应用的DLN 2.5H燃烧系统的各种燃烧模式,并与GE公司其它的DLN燃烧系统进行了比较,分析了各个DLN燃烧系统在燃烧室结构、喷嘴布置及燃烧模式上的主要技术特点和区别。
为了降低NOx排放量,电厂之前普遍采取向燃烧区注水或水蒸汽的措施来降低NOx的排放水平。
但随着环保要求越来越严格,通过注水或水蒸汽来进一步降低NOx排放水平,会对燃气轮机的性能、部件寿命及检修间隔等产生较大的负面影响,并且CO和UHC( 未完全燃烧碳氢化合物) 等污染物的排放量开始大幅增加。
基于这些因素,各大燃气轮机生产厂商开始寻求其它NOx排放控制技术,目前广泛采用的是干式低NOx(DLN)燃烧技术,即通过对燃气轮机燃料和空气的预混,并合理控制掺混比例,使燃烧室内进行贫燃料燃烧,且燃烧火焰面温度低于1650 ℃ (空气里N2氧化生成NOx的起始温度),从而控制NOx排放。
1 GE公司6F.01燃气轮机简介GE公司地面发电用燃气轮机以7系列燃气轮机为基础,模化发展出6系列和9系列燃气轮机,涵盖了各个功率等级。
源自GE大量的运行经验和技术,6F.01燃气轮机应运而生,其在热力回收应用领域提供低成本发电产品,包括针对流程工业的热电联供,市政区域供热和中型联合循环电网支持。
6F.01燃气轮机即最早于2004 年在土耳其安装运行的6C燃气轮机(即6FA.03),该型燃气轮机在6B燃气轮机技术的性能和经验基础上又发展了一步,是GE公司F级技术经验在40MW燃气轮机上的运用成果。
它吸取了F级技术的燃料适应性广、可靠性高、可用性强、可维护性好等特点。
6C燃气轮机设计功率为42MW,在通过一系列的系统升级和冷却密封等技术的研发改进后重新命名为6F.01,原机型已经累计运行超过11万小时。
6F.01燃气轮机燃烧温度达1370 ℃,透平排气温度602 ℃,单机输出功率51MW,热效率38%;“1 + 1”联合循环输出功率75 MW,热效率接近56%,是迄今为止100MW以下燃气轮机在联合循环领域可以企及的最高效率。
燃气轮机的效率受到热力学第二定律的限制,理想的卡诺循环效率取决于燃烧温度和环境温度。
例如,如果环境温度为27摄氏度,氢氧燃烧后燃气温度达到2700摄氏度,那么热效率的上限是90%;即使只达到900摄氏度,热效率的上限也可以达到75%。
大型燃气轮机的效率一般比汽油机高,但比中低速柴油机低。
中低速柴油机的重量可以从几百到几千吨不等,功率在几MW到几十MW之间。
燃气轮机是连续运行的热机,涡轮叶片持续承受燃气的高温,因此其涡轮前温度通常不超过1923K。
相比之下,活塞发动机的气缸和活塞反复被进气冷却,还有液冷系统保护,所以其燃烧温度可以达到2000~2500K,主要受到NOx排放的限制。
在某些特定的应用场景中,燃气轮机的效率可以进一步提高。
例如,主要用于热电联产的燃气轮机,当采用前置回注循环系统时,其最高效率可以达到43.3%。
而在前置循环热电联产应用中,总效率一般均超过80%。
燃气轮机等级标准划分
燃气轮机的等级标准可以根据功率、转速、应用和性能等因素进行划分。
以下是常见的燃气轮机等级标准:
1. 小型燃气轮机:通常功率范围在1MW至40MW之间,适用于小型工业领域,如制药、化工、纸浆、造纸等。
2. 中型燃气轮机:功率范围在40MW至200MW之间,适用于中型工业领域,如钢铁、水泥、发电等。
3. 大型燃气轮机:功率范围在200MW至500MW之间,适用于大型工业领域,如石化、冶金、化肥等。
此外,燃气轮机还可以根据应用进行划分,例如航空燃气轮机、船舶燃气轮机和地面燃气轮机等。
另外,燃气轮机也可以根据转速和性能进行划分,如高速燃气轮机、中速燃气轮机和低速燃气轮机等。
总的来说,燃气轮机等级标准的划分具体根据不同的标准和应用领域来确定。
燃气轮机电站系统主辅机及配套系统介绍动力厂作为焦化公司一大亮点,是焦化公司循环经济的标志,煤气发电是节能减排的标志,三期发电厂的特点主要有(与二期进行比较):1、燃气轮机以T130代替T60,燃气利用率高,发电效率提高;2、以6M抽凝汽轮机代替3M背压汽轮机,热效率高且蒸汽利用更加科学合理,运行更加灵活;3、独立出自己的冷却塔,水处理利用活性炭过滤器,水质更加清洁,提高汽轮机等设备运行寿命;4、压缩机采用4M25-198/32,出气压力更大,流量更多,运行更加稳定;5、孤网运行,负荷调整比较灵活,比较适合燃机特点。
主要设备有燃气轮机、汽轮机、余热锅炉、发电机、煤气压缩机。
其参数如下:1、燃气轮机,美国索拉公司生产T130,发电功率15000KW,最初针对天然气燃烧设计,后改造为燃烧焦炉煤气,配有空气进气过滤器、煤气进气过滤器、发电机,燃气尾气温度设计为499℃。
2、汽轮机,抽凝式汽轮机,型号为C6-3.43/0.98,功率为6MW,进气压力为3.43MPa,进气温度为435℃,额定抽气量为45t/h。
3、余热锅炉,双压卧式自然循环,型号为Q141.5/499~20(3.5)--3.82(1.0)/450(184)。
锅炉蒸发量,中压为20t/h,低压为3..5t/h;蒸汽出口压力,高压段为3.82MPa,低压段为1.0MPa;高压过热蒸汽为450℃,低压饱和蒸汽为184℃;排气温度为120℃,余热利用率可达78%。
4、发电机,与汽轮机相符的发电机,型号为QF-K7.5-2,10.5KV额定电压。
5、煤气压缩机,型号为4M25--198/32,4级压缩,排气量为198Nm3/min,排气压力为3.2MPa。
辅助设备有水处理的各个大罐(多介质过滤器、活性炭过滤器、混床),冷却塔,循环水泵。
选型原则,各种设备均以燃机为主线,根据燃机进气需要确定压缩机流量和压力;根据燃机排气温度和排气量确定余热锅炉型号;根据余热锅炉蒸汽出气压力和温度确定汽轮机及发电机型号。
燃气轮机设备、系统介绍1.燃气轮机设备、系统介绍。
大气经过空滤器进入压气机,经过17级压气机、环形布置的14个燃烧室进行增温增压,形成高温高压的气体对透平做功,将热能转化为机械能,然后再通过发电机发电,将机械能转化为电能。
2.燃气轮机性能参数(1).机组主要规范特性如下:型号:PG9171E功率:119.9MW/120.9MW重油/轻油(ISO工况下)额定转速:3000rpm(2).压气机主要规范特性如下:压气机为轴流式,共有17级压力比:125:1(3).燃烧室主要规范特性如下:有14个燃烧筒燃气柴油时,雾化空气与燃料比为:1.4:1;燃烧重油时,雾化空气与燃料比为:1.7:1(4).透平主要规范特性如下:3级;进气温度1093℃,排气温度524℃监界转速为:一阶:1292rpm(透平)二阶:2492rpm(发电机)(5).发电机主要规范特性如下:型号:9H2型式:氢冷转速:3000rp容量:143.4MV A功率因数:0.83.略4.机组在运行、停机状态下的检查路线和巡检、抄表项目检查PEECC小室1.机组报警信号已经检查,确认2.根据重油来源,检查确定使用“国产油”或者“进口油”3.Mark V <R><R><S>控制器显示正常4.发电机DGP保护屏显示正常5.MCC盘上各辅机电源指示正常,操作开关均在“AUTO”位置。
6.辅助润滑油泵马达电流正常选择模块及其周边1.油溶性抑矾剂模块溶液箱液位正常2.燃油选择模块各排污阀处于关闭位置3.燃油进辅机间Y型滤网排污阀处于关闭位置4.污油坑液位正常辅机间1.辅助雾化空气泵传动皮带正常轮机间1.火花塞未处于弹出位置2.无漏油现象3.各启动失败排放阀(V A17-1,2,5)处于打开位置,无燃油滴漏负荷间、发电机间1.机组主轴转动无异声2.发电机间密封油压力、流量正常其他冷却水模块无漏水现象,热工控制盘信号及指示灯正常主变220KV中性点接地闸刀在合闸位置检查EX2000小室报警窗无报警,小室内温度正常CO2火灾保护装置储气罐液位、压力正常5.燃烧室各燃烧筒编号、火花塞、火焰探测器位置有4个火焰控测器,编号为#4,#5,#10,#11有2个火花塞,供点火用。
燃气轮机概念燃气轮机是一种先进的动力装置,广泛应用于电力、交通、工业等领域。
它是一种热力发动机,利用燃料燃烧产生的热能转化为机械能,从而驱动发电机或其他机械装置。
1.工作原理燃气轮机的工作原理基于牛顿第三定律,即作用力和反作用力大小相等、方向相反。
燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮和废气排放系统组成。
燃料在燃烧室中燃烧,产生高温高压气体,气体经过压气机压缩后进入涡轮,推动涡轮旋转,从而驱动发电机或其他机械装置。
废气排放系统将废气排出,完成一个工作循环。
2.燃气轮机系列燃气轮机按照功率、用途、工作介质等因素可分为多种系列,如航空燃气轮机、工业燃气轮机和电力燃气轮机等。
不同系列的燃气轮机用途和特点也不同。
例如,航空燃气轮机主要用于航空领域,要求体积小、重量轻、功率大;工业燃气轮机主要用于工业领域,要求可靠性高、维护成本低;电力燃气轮机主要用于电力领域,要求供电稳定、环保性能好。
3.压气机压气机是燃气轮机的重要组成部分,主要作用是压缩进入燃烧室的气体,提高气体压力和密度,为燃烧提供更好的条件。
压气机一般由转子、定子和叶片组成,转子负责旋转,定子负责固定,叶片则安装在转子上,通过形状和空气动力学设计,将气体吸入压气机内并提高其压力和密度。
4.燃烧室燃烧室是燃气轮机的核心部分,主要作用是燃料和空气混合、点燃燃料、产生高温高压气体。
燃烧室一般由进气道、喷嘴、燃烧盘和尾喷口组成。
进气道负责将空气吸入燃烧室内,喷嘴负责将燃料喷入燃烧室内,燃烧盘负责混合和点燃燃料,尾喷口则负责将燃烧产生的气体排出。
5.涡轮涡轮是燃气轮机的输出部分,主要作用是将高温高压气体的热能转化为机械能。
涡轮一般由叶片、转子和输出轴组成。
高温高压气体进入涡轮后,推动叶片旋转,从而驱动转子旋转,最终将机械能输出到输出轴上。
6.废气排放废气排放系统是燃气轮机的排泄部分,主要作用是将废气排出,完成一个工作循环。
废气排放系统一般由排气管道和消声器组成。
M251S高炉煤气用燃气轮机
http://www.htc.net.cn 2009-6-8 14:07:15 燃气轮机
燃气轮机本是为燃烧天然气、液化天然气、轻油等清洁燃料而开发研制的透平产品。由
于日本能源缺乏,严重依赖进口,为满足日本钢铁公司能源有效利用的需求,上世纪70年代末
期开始,三菱重工与新日铁公司合作研制开发高炉煤气用燃气轮机及其联合循环电厂。
2004年初,杭州汽轮机股份有限公司(HTC)着眼于公司的长远发展计划,经过周密的考
察和分析,决定与日本三菱公司(MHI)在燃气轮机领域内展开合作,通过引进三菱公司燃气轮机
的生产技术,扩大公司产品的覆盖领域,并进入更加高端的透平市场。
通过双方共同努力,HTC于2005年2月与MHI联合拿到了第一个燃机项目——河北邯
郸钢铁集团有限公司两台50MW等级的M251S型高炉煤气联合循环装置。
M251S型高炉煤气联合循环发电装置(CCPP),能充分体现资源的高效利用、洁净环保、以
及方便提供用户对热电的需求,为钢铁厂的可持续发展提供了坚实的基础。特别在解决高炉煤气
大量放散造成的污染问题上,发挥了最理想的解决方式,煤气放散量为零,使钢铁厂副产煤气的
利用更加的合理和高效,同时也为钢铁厂提供大量的电能和热能。
M251S型燃气轮机功率11~32MW,联合循环功率15~50MW,高炉煤气流量在15Nm3/h左右。
该机型为1961年美国西屋MW251S燃机技术发展而来,燃烧初温在1250℃左右
M251S型高炉煤气联合循环效率大于38%,是常规锅炉发电效率的1.5—2倍,对于钢铁
企业而言,CCPP高效利用高炉煤气,且几乎不需要其他燃料助燃,完全达到国家环保要求,符
合能源政策,并为节能减排作出贡献。
同时,联合循环装置运行投资回收速度快(3~5年时间),M251S型燃气轮机的CCPP功
率为50MW,年发电量可达4亿度,可获总收入近2亿元人民币,投资回收快,给企业带来可观
的经济效益。
M251S型高炉煤气联合循环热电装置是国家大力提倡的节能环保项目,也是今后钢铁企
业在余热利用方面的主要发展方向。