燃气轮机联合循环概述

电厂热能动力装置燃气轮机与联合循环重庆电力高等专科学校王磊1PART01课程要求2PART02燃气轮机概述34目录CONTENTS课程要求本课程为考查课，成绩评定原则为：

平时作业占40%、课堂测验占40%、考勤10%、学习态度纪律占10%。迟到扣2分，旷课扣4分；回答问题适当加1-2分。作业画图用直尺，写班级-姓名-学号，严禁“草书”成绩评定燃气轮机概述１.航空发动机及燃气轮机。８.煤炭清洁高效利用。３７.发展储能与分布式能源。５６.建设高效智能电力系统。５８.开工建设常规水电６０００万千瓦。５９.核电运行装机容量达到５８００万千瓦，在建达到３０００万千瓦以上。“十三五”国家战略的百大工程项目适度发展燃气发电，优先布局在东中部。预计2020年气电装机约9800万千瓦。我国天然气资源不足，剩余探明储量仅相当于世界总储量的2%，大规模发展气电，气源难以保障，且进口燃气成本高，燃气上网电价约0.75元/千瓦时左右，远高于新能源和煤电。2025年，气电装机将达到1.52亿千瓦，“十四五”新增气电5400万千瓦。主要分布在气源有保障、电价承受力较高的东中部地区。“十四五”发展规划燃气发电主要作为调峰电源，推进热电冷多联供等分布式气电建设。2035年、2050年气电装机分别为1.9亿、2.3亿千瓦。其中2050年分布式气电约5000万千瓦。东中部地区气电占比在80%以上。2019年数据：全球将近24%的电量来自燃气轮机发电，而中国燃机发电量仅占总发电量的3.17%；2021年1月，中国燃汽轮机发电装机容量破1亿kWh，约占电力总装机容量4.5%。等级初温（℃）效率（%)备注E1100~32E级到F级属于改良F1300~35目前应用最广泛G1430~39.5F级到G级属于质变H1430~41H级叶片采用蒸汽冷却2002年，沈阳黎明航空发动机集团与606所、清华大学、中科院工程热物理研究所共同成立科研攻关团队，开展R0110重型燃气轮机设计与研制。2003年，R0110燃气轮机的整体机件设计完成。2004年，R0110燃气轮机的部件完成制造。2005年，R0110燃气轮机的厂总装完成制造。2006年，R0110燃气轮机的完成试验电站的72小时的考核运行。2008年3月，R0110燃气轮机整机装配完成制造。4月进行点火实验验证。2012年9月中国开始生产R0110重型燃气轮机。2012年11月19日完成机组首次并网试验。2012年12月15日完成单循环带负荷连续72小时试运2013年11月29日10时顺利通过168小时满负荷试运十年磨一剑---第一台燃机R0110功率：114.5MW热效率：36%由中国东方电气集团东方汽轮机有限公司自主研发的国内首台F级50MW重型燃气轮机，于2019年11月27日顺利实现满负荷稳定运行。东方电气集团于2009年成立东方汽轮机G50发展中心，组建100余人科研团队，先后投入近20亿元资金推进F级50MW重型燃气轮机研发攻关，陆续突破一系列关键技术，填补了高温部件设计制造和试验验证技术上的空白。荣获“2020年度央企十大国之重器”。重型燃气轮机国产化之路---G50重型燃机的国产化之路---核心技术联合循环概述PART01联合循环联合什么？为什么要采用联合循环？联合循环有几种联合形式，各有什么优缺点？介绍常用联合循环形式？第一节联合循环的热力学原理目的：蒸汽轮机循环热力系统燃气轮机循环的热力系统联合循环的热力系统热机热效率

一、蒸汽轮机循环热力系统蒸汽轮机循环的热力系统温熵图思考：如何提高蒸汽轮发电机组的效率？

二、燃气轮机循环的热力系统温熵图燃气轮机循环热力系统-压气机，燃烧室，透平4级1700℃-600℃，3MPa思考：如何提高燃气轮机组的效率？

三、联合循环联合循环的热力系统联合循环的温熵图第二节联合循环的类型及特点目的：学习余热锅炉型，补燃余热锅炉型，增压锅炉型；了解其优缺点，适用条件；了解联合循环的发展方向。余热锅炉补燃余热锅炉增压锅炉三种类型的联合循环锅炉的优缺点？余热锅炉：设备简单，可靠性高，余热锅炉受燃气机排气温度影响。补燃和增压锅炉：在燃气轮机排气温度低时，可以提高蒸汽参数和流量，从而使机组容量增大，效率提高，但只是在蒸汽参数受限的情况下才优于余热锅炉。燃气初温在1250℃以下时，热效率高于普通余热锅炉。联合循环的发展-燃煤型的联合循环增压流化床联合循环（PFBC）

增压锅炉具有洁净燃煤特点的增压流化床锅炉，高温高压的烟气需要经过除尘、净化后才能送入透平。整体煤气化联合循环（IGCC）多煤，少油，缺气

使煤气化成煤气，净化处理后代替天然气供到常规燃气-蒸汽联合循环中去。与常规的汽轮机循环相比，各种各样的联合循环均有着高效率、低污染、低水耗等最基本的优点联合循环的基本优点低水耗低污染高效率第三节常规余热锅炉型联合循环目的：余热锅炉联合循环发电系统设立旁通烟道优缺点联合循环机组与常规蒸汽机组的比较联合循环机组的优缺点一、余热锅炉联合循环发电系统-（多拖一）二、设立旁通烟道优缺点优点：启停时，不必对燃气轮机、余热锅炉和汽轮机的工作状态进行严格协调，增加了运行调节的灵活性。缺点：投资加大，平时难免存在烟气泄露损失。三、联合循环机组与常规蒸汽机组的区别给水加热系统（回热抽汽）空气预热器除氧器充分利用烟气余热四、余热锅炉型联合循环的优缺点？优点：启停时间短，冷态启动时间为180min；部分负荷下热经济性高；占地面积小，投资费用低，建设周期短；管理费用低，运行可靠。四、余热锅炉型联合循环的优缺点？缺点：机组效率受环境温度影响大；机组燃料只能用石油，天然气或处理后的煤气，维护费用高。机组的出力和效率受环境条件、特别是环境温度的影响较大。对简单循环的燃气轮机而言，在额定环境温度附近，环境温度每提高10℃,出力降低4%〜8%，效率降低0.8%〜2%。对联合循环机组而言，环境温度每提高10℃，出力降低2%〜5%，效率大体不变或略有升髙。上海电力牵头筹建的漕泾电厂使用天然气发电，为上海化工园区提供电力并供热，该电厂采购了2台美国GE公司生产的300MW燃气发电机，但由于核心技术受制于人，重要的检修环节仍严重依赖GE公司，而不得不为此支付高昂代价。仅2009年-2011年间，漕泾电厂即为检修维护花费了惊人的3.83亿