燃气轮机及其联合循环发电技术介绍资料课件

燃气轮机及其联合循环

发电技术介绍发电事业部机务室2014.7.11燃气轮机及其联合循环

发电技术介绍发电事业部机务室一、燃气轮机发展状况一、燃气轮机发展状况燃气轮机（Gas

Turbine）是20世纪40年代兴起的一种新型动力机械，具有功率大、重量轻、尺寸小、起动快等优点。它先广泛应用于航空和宇航领域，随后迅速向能源（发电）、石化、冶金以及海陆交通等诸多领域发展。先进的燃气轮机已普遍应用模块化结构。运输、安装、维修和更换都比较方便，而且广泛地应用了孔探仪，振动和温度监控、焰火保护等措施，其可靠性和可用率大为提高，指标已超过了蒸汽轮机电站的相应指标。9E、9F级重型燃气轮机已在发电领域得到广泛地应用。GE和西门子公司都已研发了H级燃气轮机。其中GE公司基于空气冷却透平技术的9H级燃气轮机其联合循环效率约61%，联合循环出力可达到592MW。西门子公司全内空冷H级燃机单机出力约400MW，联合循环出力约600MW，效率也在60%以上，自2011年以来全球已投产9台，首台投产于德国巴伐利亚州。燃气轮机发展状况燃气轮机（Gas

Turbine）是20世纪40年代兴起的一燃气轮机发展状况

在环保方面，由于燃气轮机的燃烧效率很高，排气干净，未燃烧的碳氢化合物，CO、S0x，等排放物一般的都能够达到严格的环保标准，再结合应用注水或注蒸汽抑制燃烧、干式低NOX燃烧室，或者在排气管路中安装选择性催化还原装置(SCR)等技术措施，可使NOx的排放低至9ppm,满足最严格的环保要求。因此，燃气轮机发电机组，特别是燃气-蒸汽联合循环机组已作为基本负荷机组或备用机组得到了迅速的应用。燃气轮机发展状况

在环保方面，由于燃气轮机的燃烧效率很高，排燃气轮机发展状况

燃气轮机的应用发展现已提高到降低总能耗的高度，它是当前世界节能技术的主要发展方向之一。能量的分级利用与综合利用的全能量系统工程的概念被普遍重视，以热电联产及热动联供为核心的总能系统同样有广阔的前景，今后在能量转换过程的系统中，燃气轮机将占更重要的位置，并将大量采用燃气轮机总能系统。现在世界上已有廿多个国家，一百多个企业生产近千种型号的燃气轮机，国内主要引进通用（GE）、西门子、三菱技术。燃气轮机发展状况燃气轮机的应用发展现已提高到降低总能耗的高二、燃气轮机组成及原理二、燃气轮机组成及原理燃气轮机组成1－压气机2－燃烧室3－透平4－轴承5－发电机燃气轮机组成1－压气机2－燃烧室3－透平4燃机组成燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平组成。压气机有轴流式和离心式两种，轴流式压气机效率较高，适用于大流量的场合。在小流量时，轴流式压气机因后面几级叶片很短，效率低于离心式。功率为数兆瓦的燃气轮机中，有些压气机采用轴流式加一个离心式作末级，在达到较高效率的同时又缩短了轴向长度。附属系统和设备，包括：启动装置、燃料系统、润滑油系统、进气系统、排气系统等。燃气轮机的主要优点是小而轻。单位功率的质量，重型燃气轮机一般为2～5千克/千瓦，而航机一般低于0.2千克/千瓦。燃机组成燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平组成。压气机有轴流燃气轮机的结构燃气轮机的结构燃气轮机转子结构燃气轮机转子结构燃气轮机整体结构燃气轮机整体结构燃气轮机主要辅助模块启动装置，指启动电机；压气机清洗装置；燃料前置模块，指天然气前置模块或燃油前置模块；DLN模块；润滑油辅助模块；燃气轮机控制模块；二氧化碳消防模块。燃气轮机主要辅助模块启动装置，指启动电机；燃气轮机简单循环原理（布雷登循环）燃气轮机简单循环原理（布雷登循环）温比：涡轮前进口燃气温度与压气机进口气流温度的比值。压比：压气机出口的气流压力与其进口的气流压力的比值。温度、压力对燃机出力及效率的影响温比：涡轮前进口燃气温度与压气机进口气流温度的比值。温度、压温度、压力对燃机出力及效率的影响温度、压力对燃机出力及效率的影响温度、压力对燃机出力及效率的影响效率随温比升高而升高；对应温比有一个最佳压比；在提高燃气温度的同时，必须提高压比；燃气轮机会在1650~1700℃而终止燃气初温的增长。在转速、压比、燃气初温等条件均保持不变的情况下，大气压力对燃气轮机效率没有影响，但是影响到燃气轮机的功率。因为燃气轮机的功率与空气流量成正比，在温度不变的条件下，空气密度与大气压力成正比，因此燃气轮机功率与大气压力成正比。温度、压力对燃机出力及效率的影响效率随温比升高而升高；对应温燃气轮机标准工况定义（ISO11086:1996）燃气轮机的标准额定出力指燃气轮机在透平温度、转速、燃料、进气温度、压力和相对湿度、排气压力为标准参考条件，且处于新的和清洁状态下运行时的标准或保证的出力。ISO工况定义：压气机进口压力为101.3kPa，温度15℃，相对湿度60%；用来冷却工质的冷却水或空气温度为15℃；标准气体燃料的H/C重量比为0.333，净比能为50000kJ/kg；标准燃料油的H/C重量比为0.1417，净比能为42000kJ/kg。燃气轮机标准工况定义（ISO11086:1996）燃气轮机的燃机订货四工况1.ISO工况：标况2.性能考核工况（年均工况）3.夏季工况：考核最小出力4.冬季工况：选电机。燃机订货四工况1.ISO工况：标况简单循环：依次由压缩、燃烧、膨胀过程组成的热力循环；联合循环：燃气轮机循环与蒸汽或其他流体的朗肯循环相联合的热力循环；燃料比能(热值)：总比能是单位质量的燃料燃烧时所释放的总热量，用kJ/kg表示，净比能是总比能减去燃烧过程中水分蒸发所吸收的热量，也用kJ/kg表示；热耗率：每单位时间消耗的净燃料能量与输出的净功率的比值，单位是kJ/kWh；热效率：净输出功率与基于燃料净比能的热消耗量之比。名词定义简单循环：依次由压缩、燃烧、膨胀过程组成的热力循环；名词定义燃气轮机性能影响参数一览表单位基准值出力热耗率排气流量排气温度热耗压气机进口温度℃15√√√√√压气机进口相对湿度%60√√√√√转速rpm3000√√√√√燃料温度℃26.67√√--√进口压损mmH2O88.9√√√√√排气压损mmH2O127√√-√√大气压mbar1014√√√√√燃料成分-100%CH4√√√√√负荷比例--√√√-注：“√”表示有相应的修正曲线，“-”表示不适用，该表及以下性能曲线均是以GE

9171E型燃机为例。燃气轮机性能影响参数一览表单位基准值出力热耗率排气流量排气温主要性能修正曲线（环境温度-出力）主要性能修正曲线（环境温度-出力）主要性能修正曲线（环境温度-热耗率）主要性能修正曲线（环境温度-热耗率）主要性能修正曲线（环境湿度-出力）主要性能修正曲线（环境湿度-出力）主要性能修正曲线（环境湿度-热耗率）主要性能修正曲线（环境湿度-热耗率）主要性能修正曲线（进气压损-出力）主要性能修正曲线（进气压损-出力）主要性能修正曲线（进气压损-热耗率）主要性能修正曲线（进气压损-热耗率）主要性能修正曲线（排气压损-出力）主要性能修正曲线（排气压损-出力）主要性能修正曲线（排气压损-热耗率）主要性能修正曲线（排气压损-热耗率）主要性能修正曲线（大气压-出力）主要性能修正曲线（大气压-出力）主要性能修正曲线（大气压-热耗率）主要性能修正曲线（大气压-热耗率）三、燃气轮机主要制造厂商、型号及参数三、燃气轮机主要制造厂商、型燃机主要生产厂商及型号世界上能生产大容量、高效率并体现当今工业燃气轮机制造水平的厂家主要有GE公司、西门子公司、三菱公司和阿尔斯通。当前国内主要有三种E级燃气轮机可生产，分别是南京汽轮电机有限公司引进GE技术生产的GEPG9171E型，上海电气集团引进西门子技术生产的SGT5-2000E型燃机和东方电气集团引进三菱技术生产的M701DA型燃机。当前国内主要有三种F级燃气轮机可生产，分别是东方电气集团引进三菱公司的M701F3，F4机型；哈尔滨电气集团引进GE公司的PG9351FA机型；上海电气集团引进西门子公司的SGT5-4000F机型。燃机主要生产厂商及型号世界上能生产大容量、高效率并体现当今工燃机命名规则GE公司可提供重型和航机改型燃气轮机以作发电和工业应用。重型燃气轮机有简单循环和回热循环，由五个系列组成:MS3002，MS5000，MS6001，MS7001和MS9000。有单轴和双轴结构，用于带动发电机发电或机械驱动。机组中各代号的含义如下：

M5322-----(1)(2)(3)(4)(1)用途:M-机械驱动;GD-发电设备;PG-箱装式发电设备

(2)系列号:3,5,6,7,9等相应表MS3002,MS5000,MS6001等的系列号

(3)输出功率:大致为几百、几千、或几万马力

(4)轴数:是单轴还是双轴(即1或2)燃机命名规则GE公司可提供重型和航机改型燃气轮机以作发电和工燃机命名规则西门子燃气轮机主要有3种系列:V64、V84、V94。1)V表示燃气轮机;2)V后的第一个数字表示转速,其中:6表示后带齿轮箱,可以拖动3000r/min或3600r/min的发电机;8表示直接拖动3600r/min的发电机;9表示直接拖动3000r/min的发电机。3)V后的第二个数字代表压气机型号;4)小数点之后数为产品改进的代数,其中:1表示第一代改进产品;2表示第二代改进产品;3表示第三代改进产品。5)A表示环形燃烧室。燃机命名规则西门子燃气轮机主要有3种系列:V64、V84燃机命名规则三菱生产M501D,M701F系M50160HZ;M701,50HZD,F为E型,F型代号燃机命名规则三菱生产M501D,M701F系燃机命名规则

燃气-蒸汽联合循环产品系列的设备配置中，各种代号的含义规定如下。以S2O9E为例:S:联合循环,蒸汽与燃气的缩写

2：燃气轮机的台数

0：没有意义

9：燃气轮机系列号

E：燃气轮机型号因此，S2O9E就表示配备2台9000系列E型燃气轮机的燃气-蒸汽联合循环电站；S109E就表示配备1台9000系列E型燃气轮机的燃气-蒸汽联合循环电站燃机命名规则燃气-蒸汽联合循环产品系列的设备配置中，各种代9E级燃气轮机主要技术条件GE

PG9171E西门子SGT5-2000E三菱M701DA燃机标准热耗，kJ/kWh106411031411314燃机标准出力，MW126.75166.7140.3压气机级数及压比17级压比12.7516级压比约11.719级压比14透平级数344单循环发电效率，%31.1732.7929.89ISO工况排气流量，kg/s417.8525.5473.8排烟温度，℃543545542排气方向侧向排气轴向排气轴向排气9E级燃气轮机主要技术条件GE西门子三菱燃机标准热耗，kJSGT5-2000E剖面图

SGT5-2000E剖面图

GEPG9171EGEPG9171E三菱M701DA

三菱M701DA9F级燃气轮机主要技术条件GE

PG9351FA9FB.03西门子SGT5-4000F三菱M701F4燃机标准热耗，kJ/kWh9651934291149065燃机标准出力，MW261299MW~300MW318.30压气机级数及压比18级16.518级18.515级压比18.917级压比18透平级数3344透平入口温度~1327>1370~13201350~1400ISO工况排气流量，kg/s641667719727.1排烟温度，℃602634571597排气方向轴向排气轴向排气轴向排气轴向排气9F级燃气轮机主要技术条件GE9FB.03西门子三菱燃机标GE

PG9351FAGEPG9351FAGE

PG9371FBGEPG9371FB西门子SGT5-4000F西门子SGT5-4000F四、联合循环发电技术四、联合循环发电技术联合循环发电技术联合循环发电技术联合循环发电技术的优点较低的单位千瓦造价，金陵2882元/KW建设周期短；低排放，NOx<25ppm；SO2及烟尘量与天然气成分有关，但很小，无需脱硫、除尘；可靠性高；联合循环热效率高，金陵工程纯凝工况51.12%。联合循环发电技术的优点较低的单位千瓦造价，金陵2882元/K联合循环的型式一：燃气-蒸汽联合循环发电联合循环的型式一：燃气-蒸汽联合循环发电联合循环的型式二：燃气-蒸汽联合循环热电联产联合循环的型式二：燃气-蒸汽联合循环热电联产联合循环的型式三：燃气轮机+低压余热锅炉这种型式虽然配置了余热锅炉，但由于没有完整的朗肯循环，也被称为“简单循环”。联合循环的型式三：燃气轮机+低压余热锅炉联合循环机组热平衡图（GTPRO计算结果）联合循环机组热平衡图（GTPRO计算结果）余热锅炉型式余热锅炉型式余热锅炉岛构成余热锅炉由省煤器（凝结水加热器）、蒸发器、过热器以及联箱和汽包等换热管簇和容器等组成。在省煤器中锅炉的给水完成预热的任务，使给水温度升高到接近于饱和温度的水平；在蒸发器中给水相变成为饱和蒸汽；在过热器中饱和蒸汽被加热升温成为过热蒸汽；卧式余热锅炉：燃气水平地流过过热器、蒸发器、省煤器等，燃气呈“横向流动”,而与其相配的传热管束为垂直布置，并通常采用自然循环。立式余热锅炉：锅炉中燃气由下向上顺序流过过热器、蒸发器、省煤器等，燃气呈“纵向流动”,与其相配的传热管束为水平布置。在蒸发段，借助循环泵把水压入蒸发器管束，形成了强制循环。余热锅炉岛构成余热锅炉由省煤器（凝结水加热器）、蒸发器、过热余热锅炉岛构成汽包一体式除氧器高、低压电动给水泵、凝结水再循环泵烟囱，旁路烟囱进出口消音器烟囱出口挡板余热锅炉岛构成汽包余热锅炉的参数热端温差：热端温差是指过热器出口汽温与过热器入口烟温之间的温差。降低热端温差，可以得到较高的过热度，从而提高过热蒸汽品质。但降低热端温差，同时也会使过热器的对数平均温差降低，也就是说增大了过热器的传热面积，加大了金属耗量。窄点温差：窄点温差是烟气与饱和水蒸汽温度差的最小点。窄点温差的选择对蒸发量的影响较大，它反映了余热锅炉的热能利用程度。窄点温差从经济性角度有一个基本选取原则，即存在一个受热面与窄点温差之间的平衡点。为了减少投资费用，窄点温差应取得大些；为了提高余热锅炉的热效率，窄点温差应取得小些。当窄点温差取得较小时，由于余热锅炉传热面积的增加幅度较大，锅炉的总投资费用就会增大很多。联合循环设备采购国际标准规定，单压(即只产生一种压力等级的蒸汽供汽轮机)余热锅炉的窄点温差为15℃；双压和三压(即产生2种或3种压力等级的蒸汽供汽轮机)余热锅炉为10℃。余热锅炉的参数热端温差：热端温差是指过热器出口汽温与过热器入接近点温差：接近点温差是省煤器出口水压下饱和温度和出口水温度间的温差。在设计工况下，当窄点温度选定后，当接近点温差增大时，余热锅炉的总传热面积会增加。这是由于省煤器的对数平均温差虽然有所增大．致使其传热面积有所减小，但蒸发器的对数平均温差却会减小很多，致使蒸发器的传热面积增大甚多的缘故。当然，此时过热器的传热面积是保持不变的，结果是余热锅炉的总传热面积要增大。但是，对于结构已定的余热锅炉，当进入的燃气温度，随机组负荷的减小或降低时，接近点温差也会随之减小。余热锅炉的参数接近点温差：接近点温差是省煤器出口水压下饱和温度和出口水温度如果设计时接近点温差取得过小，或者未予考虑，那么，在部分负荷工况下，省煤器内就会发生部分给水蒸发汽化的问题．这会导致部分省煤器管壁过热现象，甚至出现故障。因而在设计余热锅炉时，通常取接近点温差为5-20℃。联合循环设备采购国际标准规定，省煤器的接近点温差为5℃。就窄点温差和接近点温差(欠温)来说，温差小则蒸发量增加，余热锅炉的效率也随之上升，而所需受热面积也就更大；燃气轮机的负荷降低，节点温差和接近点温差也会变小，但易造成省煤器的汽化，因此要综合考虑选择它们合适的值。余热锅炉的参数如果设计时接近点温差取得过小，或者未予考虑，那么，在部分负荷余热锅炉排烟温度:余热锅炉出口的排烟温度越低其效率就越高，但因此要扩大受热面积和增设备费用。余热锅炉的排烟温度与所选用的蒸汽循环型式、窄点温差以及燃料的含硫量有密切关系。当窄点温差选得较小时，余热锅炉的排烟温度就能降低。而当采用双压或三压循环系统时，余热锅炉的排烟温度要比单压系统降低很多。但是，为了防止余热锅炉尾部管束发生低温硫腐蚀，一般认为余热锅炉的排烟温度应比硫酸露点温度高10℃左右。当燃烧无硫燃料时，则以不在尾部管束上凝结水滴为原则，即余热锅炉的排烟温度应比水的露点温度高10℃左右。余热锅炉的参数余热锅炉排烟温度:余热锅炉出口的排烟温度越低其效率就越高，余热锅炉燃气侧阻力：余热锅炉燃气侧阻力是指燃气轮机的排气背压同余热锅炉的排烟背压之间的压力降。为提高对流传热系数，减少传热面积，就要提高烟气流速，这就会使其烟气压力损失越大。燃气轮机背压升高，导致其输出功率和效率就减少，联合发电设备整体效率也降低。当采用减少窄点温差和多压系统时，由于余热锅炉传热面积的增加也导致烟气侧流动阻力的增大,燃气轮机的功率减少。一般来说燃气轮机的背压每提高1%，机组的功率会下降0.5%左右（具体可查相应的修正曲线），所以烟气压力损失要根据系统整体的经济性而加以确定。一般余热锅炉燃气侧阻力在1.37～2.45kPa左右。余热锅炉的参数余热锅炉燃气侧阻力：余热锅炉燃气侧阻力是指燃气轮机的排气背压联合循环机组的蒸汽轮机主蒸汽压力为高压或次高压；不设置抽汽回热系统；9E级“一拖一”联合循环机组，汽轮机为双压、无再热系统，而9F级联合循环机组，汽轮机为三压、再热系统；9E级“一拖一”联合循环机组，汽轮机一般为单缸；9F级联合循环机组，汽轮机为双缸，高中压合缸；汽轮机有纯凝和抽汽凝汽式，可以带采暖、工业抽汽。联合循环机组的蒸汽轮机主蒸汽压力为高压或次高压；天然气调压站调压站由很多的单元组成,主要包括进口单元、计量单元、过滤单元、露点加热单元、调压单元、出口单元、氮气置换单元以及放散单元。露点加热单元（天然气压力每下降0.1MPa,温度将会相应降低0.4℃）。计量单元：布置在过滤单元后。布置位置要求：1.需要布置在有明火、散发火花地点的常年最小频率风向的下风侧。2.当释放源距地坪高度不超过4.5米时,以该释放源为中心,半径为4.5米,顶部距释放源距离7.5米,释放源至地坪以上的范围划为爆炸危险区域,电器设备应尽量放在危险区域外。天然气调压站调压站由很多的单元组成,主要包括进口单元、计量单联合循环毛出力：GPOCC=GPOGT+GPOST联合循环毛发电热耗率：GHRCC=F（t）×LHV（t）/GPOCC

联合循环热效率：

ɳcc=（GPOCC×3600+Q）/F（t）×LHV（t）联合循环发电气耗率:FR=F（t）

/GPOCC注：如果是供热机组，在计算发电热耗率和发电气耗率时要先在燃料消耗量F（t）中扣除供热所消耗的燃料量。联合循环电站主要热经济指标计算联合循环毛出力：联合循环电站主要热经济指标计算GPOCC-联合循环机组毛功率[kW]；GPOGT-燃气轮机毛功率[kW]；GPOST-汽轮机毛功率[kW]；GHRCC-燃气轮机毛热耗率[kJ/kWh]；F（t）-燃料气流量[kg/h]；LHV

（t）-燃料气低位热值[kJ/kg]；ɳcc-联合循环热效率；Q-机组供热量[

kJ/h]；FR-燃料消耗率[kJ/kWh]。联合循环电站主要热经济指标计算GPOCC-联合循环机组毛功率[kW]；联合循环电站主要热经五、联合循环机组主机配置型式

及主厂房布置五、联合循环机组主机配置型式

及主厂房布置联合循环机组主机配置型式“一拖一”配置：指一台燃气轮机和一台余热锅炉对应一台汽轮机，也称为“1+1+1”配置；（1）“一拖一”单轴布置：指燃气轮机与汽轮机同轴，共用一个发电机；（2）“一拖一”多轴布置：指燃气轮机和汽轮机分轴布置，各自拖动发电机；“二拖一”配置：指两台燃气轮机和两台余热锅炉对应一台汽轮机，也称为“2+2+1”，“二拖一”必为多轴布置；“N拖一”配置：N台燃气轮机和N台余热锅炉对应一台汽轮机，N>2。联合循环机组主机配置型式“一拖一”单轴联合循环布置方式（发电机尾置）“一拖一”单轴联合循环布置方式（发电机尾置）“一拖一”单轴联合循环布置方式（发电机中置）“一拖一”单轴联合循环布置方式（发电机中置）“一拖一”单轴联合循环布置方式（发电机中置）“一拖一”单轴联合循环布置方式（发电机中置）“一拖一”多轴联合循环布置方式“一拖一”多轴联合循环布置方式“二拖一”多轴联合循环机组布置方式“二拖一”多轴联合循环机组布置方式不同机组配置型式的对比一拖一单轴一拖一多轴二拖一多轴优点设备少、系统简单，设备初投资较少；布置更紧凑，汽水管道较短，占地面积小、厂房较小；启动方式灵活多样。系统相对独立，运行控制方便；燃机、余热锅炉可以独立运行，供热可靠性高；燃机和汽机可分开控制，控制系统相对简单。带基本负荷时机组效率比一拖一略高；燃机和汽机可分开控制，控制系统相对简单；比两套一拖一多轴少一台发电机。缺点动力岛纵向部分占地较大，主厂房跨度大；轴系长，检修场地大；燃机和余热锅炉不能独立运行；控制系统复杂。需要配置2台发电机及其配电系统，电气和控制系统复杂；占地面积较大。当一台燃机停运，汽轮机组运行经济性略差；余热锅炉需并汽运行，带负荷时燃机之间需协调运行，运行操作相对复杂。不同机组配置型式的对比一拖一单轴一拖一多轴二拖一多轴优点设备燃气轮机余热锅炉汽轮机《燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定》对燃气轮机及其辅助设备布置、余热锅炉及其辅助设备布置、汽轮机布置的相关设计规定。“燃气轮机可采用室内或室外布置。对环境条件差、严寒地区或对设备噪声有特殊要求的燃机电厂，其燃气轮机宜采用室内布置；燃气轮机采用外置式燃烧器，则也宜采用室内布置”;“单轴配置的大容量联合循环发电机组，宜室内布置”;“当燃气轮机室外布置时，辅助设备应根据环境条件和设备本身的要求设置防雨、伴热或加热设施”。规程规定“余热锅炉宜采用露天布置，当燃机电厂地处严寒地区时，余热锅炉可室内布置或采用紧身封闭。余热锅炉的辅助设备、附属机械及余热锅炉本体的仪表、阀门等附件露天布置时，应根据环境条件和设备本身的要求考虑采取防雨、防冻、防腐等措施。”对于汽轮机的布置型式，《燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定》中明确指出：“汽轮机应室内布置”。规程对三大主机布置型式的规定燃气轮机余热锅炉汽轮机《燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定》对燃以下为联合循环主厂房方案汇总，机型包括GE、西门子、三菱公司的9E和9F级燃气轮机，主机配置型式包含“一拖一”单轴，“一拖一”多轴和“二拖一”多轴；9E级燃气轮机没有“一拖一”单轴的布置型式；三菱M701DA暂未搜集到“二拖一”多轴布置方案。联合循环主厂房方案汇总以下为联合循环主厂房方案汇总，机型包括GE、西门子、三菱公司GEPG9171E“

一拖一”多轴（金陵二期，燃机露天）GEPG9171E“一拖一”多轴（金陵二期，燃机露天GEPG9171E“

二拖一”多轴（波黑）GEPG9171E“二拖一”多轴（波黑）GEPG

9351FA“

一拖一”单轴（金陵一期）GEPG9351FA“一拖一”单轴（金陵一期）GEPG

9351FA“

一拖一”多轴（九期可研）GEPG9351FA“一拖一”多轴（九期可研）GEPG

9351FA“

二拖一”多轴（南疆投标）GEPG9351FA“二拖一”多轴（南疆投标）西门子SGT5-2000E“一拖一”多轴的主厂房布置（北京郑常庄电厂）西门子SGT5-2000E“一拖一”多轴的主厂房布置（北西门子SGT5-2000E“二拖一”多轴的主厂房布置（伊朗）西门子SGT5-2000E“二拖一”多轴的主厂房布置（伊西门子SGT5-4000F“一拖一”单轴（扬州投标，方案三）西门子SGT5-4000F“一拖一”单轴（扬州投标，方案三西门子SGT5-4000F“一拖一”多轴（九期投标，方案三）西门子SGT5-4000F“一拖一”多轴（九期投标，方案三西门子SGT5-4000F“二拖一”多轴（南疆投标）西门子SGT5-4000F“二拖一”多轴（南疆投标）三菱M701DA“一拖一”多轴的主厂房布置（苏州投标方案四）三菱M701DA“一拖一”多轴的主厂房布置（苏州投标方案四）三菱M701F4“一拖一”单轴的主厂房布置（重庆）三菱M701F4“一拖一”单轴的主厂房布置（重庆）三菱M701F4“一拖一”多轴的主厂房布置（北郊）三菱M701F4“一拖一”多轴的主厂房布置（北郊）三菱M701F4“二拖一”多轴的主厂房布置（南疆投标）三菱M701F4“二拖一”多轴的主厂房布置（南疆投标）六、华能金陵燃机热电联产

项目方案介绍六、华能金陵燃机热电联产

项目方案介绍项目概况装机规模2x200MW级，主机配置型式为两套一拖一多轴；燃气轮机为南汽引进的美国GE公司PG9171E机型，配套发电机为箱式结构，旋转无刷励磁，采用强制循环空气冷却；

汽轮机为高压、冲动、单排汽、单轴、可调整单抽凝汽式；配套发电机为南汽产品，采用强迫空气循环冷却，无刷励磁；

余热锅炉为703所产品。项目概况装机规模2x200MW级，主机配置型式为两套一拖一多燃气轮机及其发电机技术条件燃机标准热耗，kJ/kWh10641燃机标准出力，MW126.75单循环发电效率，%31.17ISO工况排气流量，kg/s417.8排烟温度，℃543配套发电机额定功率，MW135配套发电机额定电压，kV13.8配套发电机额定电流，A6645配套发电机频率，Hz50燃气轮机及其发电机技术条件燃机标准热耗，kJ/kWh1064余热锅炉技术参数结构型式卧式、无补燃、水平烟气流、双压、自然循环、露天布置、预留脱硝烟囱高度60米，内径5.6m设计工况参数：高压蒸汽压力6MPa(g)高压蒸汽温度521±5℃高压蒸汽流量

190.3t/h低压蒸汽压力

0.522MPa(g)低压蒸汽温度253±5℃低压蒸汽流量36.1t/h最大烟气侧压降

<2.5kPa给水温度

120℃锅炉余热利用率

84.73%排烟温度

98.5℃余热锅炉技术参数结构型式卧式、无补燃、水平烟气流、双压、自汽轮机技术参数额定功率（纯凝出力）：64.36MW汽轮机型式

高压、冲动、单排汽、单轴、可调整双抽汽凝汽式高压主汽阀前高压蒸汽额定压力

5.801MPa.a高压主汽阀前高压蒸汽额定温度

518℃低压主汽阀前低压蒸汽额定压力

0.587MPa.a低压主汽门前低压蒸汽额定温度

251.3℃抽汽压力

1.1MPa.a抽汽温度

307℃额定抽汽量

80t/h凝汽器背压

9.89/4.84kPa.a（夏季/冬季工况）额定转速

3000r/min汽轮机技术参数额定功率（纯凝出力）：64.36MW汽轮发电机技术参数型号

:QFW-60-2-10.5功率

:63MW电压

:10.5kV功率因数

:0.85相数

:3频率

:50Hz转速

:3000r/min汽轮发电机技术参数型号:QFW-60-2-10.5天然气供应系统电厂一期工程2×390MW级燃气－蒸汽联合循环机组采用西气东输气源，进厂供气母管的输送能力裕量较大，经核算可同时满足2×390MW+2×200MW级机组的燃气需求。因此本期工程可利用一期工程的输气管线，而不需新增设输气管线。调压站配置1×100%（100%指整站2台燃机全流量）入口装置，配置有1×100％容量的分离器，1×100%的超声流量计，2×100％容量的过滤分离装置，2×100％水浴炉加热单元，4×50%调压单元及氮气系统，放散系统检修平台和楼梯、在线监测、安全监测、电气控制、数据通信、系统控制等辅助设备/设施。天然气供应系统电厂一期工程2×390MW级燃气－蒸汽联合循环天然气供应系统天然气供应系统高、低压主蒸汽及旁路系统高压蒸汽管道从高压过热器出口联箱引出，接至汽轮机高压联合主汽门，进入汽轮机做功；低压蒸汽管道从余热锅炉低压过热器引出，接至汽轮机低压关断阀，进入低压缸作功；每台机组设置一套100％并联高、低压旁路装置，用于机组启动、甩负荷时回收工质、压力调节等功能。系统的设计按以下功能考虑：使机组能适应频繁起停和快速升降负荷；改善机组的启动性能，缩短联合循环机组各态启动时间；当汽轮机出现故障，引起整个联合循环机组甩负荷时，可迅速开启旁路，所有蒸汽经旁路直接进凝汽器，使锅炉安全门不跳或少跳，尽可能减少安全门的排放量。高、低压主蒸汽及旁路系统高压蒸汽管道从高压过热器出口联箱引出高、低压主蒸汽及旁路系统高、低压主蒸汽及旁路系统给水系统本工程为燃气－蒸汽联合循环机组，考虑到机组的调峰作用及负荷的变化特点，在给水系统中，每台余热锅炉设置2台100％容量高压电动水泵，配一套变频装置。每台余热锅炉设置2台100%容量低压电动给水泵，低压给水泵采用定速泵。通过上述措施，既控制了给水泵用电负荷，又考虑了造价因素而有选择的配置变频设备。给水系统本工程为燃气－蒸汽联合循环机组，考虑到机组的调峰作用凝结水系统凝泵按2台纯凝工况下110%最大凝结水量配置，同时考虑到机组夜间负荷降低，两台凝结水泵配一台变频装置（一拖二设置），这样既减少了凝结水泵用电负荷，又简化了系统，达到了节省运行成本、降低工程造价的最佳效果；机组不设储水箱和凝结水输送泵。正常运行时，通过化学除盐水泵（小泵）向凝汽器补水；启动时由化学除盐水泵（大泵）向凝结水系统上水。这样简化了系统，节省了造价，运行和操作也相对简单。凝结水系统凝泵按2台纯凝工况下110%最大凝结水量配置，同时凝结水系统凝结水系统辅机冷却水系统机组辅机冷却水采用开、闭结合的方式；按照燃机厂家要求，燃机岛所有辅机均采用闭冷水冷却，其闭冷水与汽机岛闭冷水为一套闭冷水系统，从汽机房引出；开式循环冷却水系统由1×100%容量的电动滤水器、2×100%开式冷却水升压泵、2×100%容量的闭式循环冷却水热交换器以及连接管道阀门等组成；采用开式冷却水的设备为：汽轮机润滑油冷却器，汽轮发电机空气冷却器，真空泵密封水冷却器，闭式水热交换器。闭式冷却水系统设有2台100%容量的闭式冷却水泵，两台100%板式换热器，1只闭冷水膨胀水箱。辅机冷却水系统机组辅机冷却水采用开、闭结合的方式；辅助蒸汽系统辅助蒸汽系统主要为联合循环机组提供厂用辅助蒸汽。参数为0.8~1.2MPa.g，温度300~310℃。厂用蒸汽用于机组启动的汽轮机轴封用汽、余热锅炉除氧器启动加热、管道伴热等。机组不设启动锅炉房，机组启动时辅助蒸汽联箱中蒸汽由一期9F燃气蒸汽联合循环机组提供，正常运行后改由工业抽汽提供。机组正常运行时，轴封系统为自密封系统，不需要外部汽源。辅助蒸汽系统辅助蒸汽系统主要为联合循环机组提供厂用辅助蒸汽。主厂房布置方案燃气轮机采用露天布置，节省初投资539万元；汽机横向布置，压缩主厂房体积，缩短主汽管道长度，降低主汽压损，提高电厂效率；汽机房中间层采用岛式布置，设备布置充分考虑必要的检修通道、平台。为便于运行、维护，各通道具有1.5m宽、2.2m以上净空；热网管道在出主厂房内前进入地沟；A排外热网管道部分采用地沟敷设，美化A排外区域布置，扩大检修设备活动空间。主厂房布置方案燃气轮机采用露天布置，节省初投资539万元；主厂房零米层布置方案主厂房零米层布置方案主厂房中间层布置方案主厂房中间层布置方案主厂房运转层布置方案主厂房运转层布置方案主厂房断面布置方案主厂房断面布置方案主要技术经济指标序号项目华能南京金陵1装机规模2×200MW级2联合循环机组配置型式一拖一，分轴布置；两套3燃机机型PG9171E4动力岛及主厂房布置型式动力岛对称布置，其中燃机露天对称布置于汽机房两侧，汽机横向对称室内布置，汽机房内设备及管道对称布置5供热运行的总效率％64.986供热量(吨/小时)80*27工程总投资（静态）（亿元）10.91188单位千瓦造价（静态）（元）28599本期工程单位用地面(m2/kW）0.11210主厂房（即汽机房）体积（m3）3217911动力岛占地面积（m2）496912发电气耗（Nm3/kWh）0.18613折合发电标煤耗（g/kWh）213主要技术经济指标序号项目华能南京金陵1装机规模2×200MW污染物及噪声排放序号控制项目GB13223-2011对燃煤机组的要求GB13223-2011对燃机的要求本工程排放指标1SO2排放浓度(mg/Nm3)新建锅炉100；重点地区50351.52烟尘排放浓(mg/Nm3)30；重点地区：205/3NOx排放浓度(mg/Nm3)10050504厂界噪声3类声环境功能区，白天：65db(a)夜晚：55db(a)厂界噪声满足要求；污染物及噪声排放序号控制项目GB13223-2011对燃煤机七、华能重庆两江燃机电厂新建

工程方案介绍七、华能重庆两江燃机电厂新建

工程方案介绍项目概况总装机规模为5套400MW级“F”级燃气-蒸汽联合循环、“一拖一”供热机组，本期建设两台F级“一拖一”燃气-蒸汽联合循环供热机组，并配套建设烟气脱硝装置。燃气轮机为东方电气集团引进的三菱M701F4型燃机；汽轮机为抽凝机组，与燃气轮机同轴布置；余热锅炉为三压、再热、无补燃、卧式布置，带脱硝装置，由东方电气集团下的东方日立锅炉有限公司供货。项目概况总装机规模为5套400MW级“F”级燃气-蒸汽联合循燃气轮机技术参数制造厂家：

东方电气集团燃气轮机型号：

M701F4型燃气轮机型式：

单轴、重型(工业型)叶片级数：

17级型式：

轴流式燃烧器型式：

干式、低NOx燃烧器数量：

20个燃机透平级数：

4级燃气轮机排气温度：

597℃燃气轮机技术参数制造厂家： 东方电气集余热锅炉技术参数余热锅炉采用卧式、自然循环、三压、无补燃锅炉，紧身封闭布置。高压主蒸汽310.9t/h、11.33MPa(a)/568℃，热再热蒸汽348.4t/h、3.80MPa(a)/568℃，低压主蒸汽参数51.6t/h、0.978MPa(a)/319.7℃。余热锅炉在汽机供热性能保证工况下蒸汽参数为：高压主蒸汽301.1t/h、11.01MPa(a)/568℃，热再热蒸汽340.2t/h、3.74MPa(a)/568℃，低压主蒸汽参数41.6t/h、1.054MPa(a)/320.2℃。余热锅炉技术参数余热锅炉采用卧式、自然循环、三压、无补燃锅炉汽轮机技术参数制造厂家：

东方电气集团型式：

冲动式、三压、再热、双缸、下排汽、抽凝供热额定转速：

3000r／min旋转方向：

逆时针（从燃机向发电机方向看）频率：

50Hz排汽口的数量：

双排汽排汽的方向：

向下末级叶片长度：

800mm额定热负荷：

0.7MPa，300℃，225t/h汽轮机技术参数制造厂家：东方电气发电机技术参数制造厂家：

东方电气集团额定功率：

480MW额定容量：

565MVA额定电压：

21.5kV功率因数：

0.85额定转速：

3000r／min额定频率：

50Hz励磁方式：

自并励静态励磁冷却方式：

全氢冷发电机技术参数制造厂家：东方电气天然气供应系统进厂接口处天然气压头将能达到6.3MPa，本期工程燃机主机采用M701F4型，其要求入口天然气压力将达到4.0MPa以上，天然气在调压站各管道和阀门中的压降约为0.4MPa左右，因此本工程调压站通过降压能满足燃机的要求，不需要设置增压单元。天然气供应系统进厂接口处天然气压头将能达到6.3MPa，本期天然气供应系统天然气供应系统高、中、低压主蒸汽及旁路系统高、中、低压主蒸汽及旁路系统高、中、低压主蒸汽及旁路系统高压蒸汽由每台余热锅炉的高压过热器联箱出口引出，经电动关断阀，接至蒸汽轮机高压缸入口的主汽门前。再热蒸汽系统分为低温再热蒸汽系统和高温再热蒸汽系统两部分。低温再热蒸汽系统为：蒸汽轮机的高压缸排汽经过高压缸排汽逆止门后，经低温再热蒸汽管道回到余热锅炉的再热器入口，与余热锅炉中压过热器出来的中压蒸汽混合，进入再热器。高温再热蒸汽系统为：从余热锅炉的再热器联箱出口的高温再热蒸汽，经电动关断阀，接至蒸汽轮机中压缸的中压主汽门前。低压过热蒸汽从余热锅炉的低压过热器联箱引出，经电动关断阀，低压汽门和低压调节汽门，接入中压缸排汽管道。系统配置100%并联高压、中压、低压旁路系统。高、中、低压主蒸汽及旁路系统高压蒸汽由每台余热锅炉的高压过热高、中、低压主蒸汽及旁路系统高、中、低压主蒸汽及旁路系统给水系统给水系统设置两台100%容量的高压给水泵、两台100%容量的中压给水泵和两台100%凝结水加热器再循环泵，均为一台运行，一台备用。高压给水泵和中压给水泵，配液力耦合器降低变流量工况耗电量。凝结水加热器再循环泵为定速泵。给水系统给水系统设置两台100%容量的高压给水泵、两台100凝结水系统由于本工程蒸汽负荷随季节变化较大，对外供蒸汽量不是一个不变的值，同时考虑机组启动旁路装置需要投入较多的减温水，设置3台凝结水泵，每台水泵容量为50%最大凝结水流量，3台凝结水泵配两套变频装置。系统设置一台全容量的轴封冷却器，轴封冷却器设有单独的100%容量的旁路。机组不设储水箱和凝结水输送泵。正常运行时，通过化学除盐水泵（小泵）向凝汽器补水；启动时由化学除盐水泵（大泵）向凝结水系统上水。凝结水系统由于本工程蒸汽负荷随季节变化较大，对外供蒸汽量不是凝结水系统凝结水系统辅机冷却水系统开式循环冷却水系统由1×100%容量的电动滤水器、2×100%容量的开式冷却水升压泵、2×65%容量的闭式循环冷却水热交换器以及连接管道阀门等组成。采用开式冷却水的设备为：真空泵密封水冷却器、闭式水热交换器。闭式冷却水系统的介质为化学除盐水，每套机组设置1套闭式冷却水系统，设2台100%容量的闭式冷却水泵，并设1台膨胀水箱，布置在汽轮机运转层平台。采用闭式冷却水的设备为：机组润滑油冷却器、机组控制油冷却器、发电机氢气冷却器、发电机密封油冷却器、发电机密封油真空泵、氢气干燥器等。辅机冷却水系统开式循环冷却水系统由1×100%容量的电动滤水辅助蒸汽系统辅助蒸汽系统的汽源来自汽轮机低温再热蒸汽系统或启动锅炉房，本工程设置2台50t/h燃气启动锅炉。项目压力（MPa.a）温度（℃）流量（t/h）使用时段低压缸冷却用蒸汽0.416050机组启动用，根据主机协议汽轮机轴封用汽1.353006机组启动用，根据主机协议除氧器用蒸汽0.9-1.2230-28012机组启动用，根据主机协议高压汽包启动用汽0.9-1.2230-28015机组启动用，根据