燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)的原理

1、2022-2-20大慶燃機電廠2022-2-20l一、燃氣輪機理想簡單循環(huán) 所謂理想簡單熱力循環(huán)是指循環(huán)中的工質(zhì)假定為滿足氣體狀態(tài)方程的理想氣體，并認為在理想熱力循環(huán)中所進行的各熱力過程，除了有不可避免的給冷源的放熱損失外，和外部介質(zhì)既不發(fā)生熱量的交換，也不存在摩擦損失。 2022-2-20圖圖 2- -1 燃氣輪機的理想簡單循環(huán)燃氣輪機的理想簡單循環(huán)2022-2-20二、電站燃氣輪機循環(huán)的主要性能指標 從熱力循環(huán)的角度出發(fā)，衡量電站燃氣輪機的技術(shù)性能指標主要包括以下內(nèi)容：（一）壓縮比 壓縮比是指壓氣機出口的氣體壓力P2*與進口的氣體壓力P1*之比值，簡稱壓比，代表工質(zhì)被壓縮的程度。2022-

2、2-20（二）溫度比 溫度比是指循環(huán)最高溫度T3*（燃氣初溫）與最低溫度T1*之比值，簡稱溫比。 2022-2-20（三）比功 比功是指相應于進入燃氣輪機的每lkg空氣，在燃氣輪機中完成一個循環(huán)后所能對外輸出的功， 2022-2-20（四）單機功率 由于地面電站燃氣輪機對機組重量沒有嚴格要求，因此對比功GT并不作出特別的限制，而將燃氣輪發(fā)電機組的輸出電功率PGTG作為主要的性能指標。 由于當?shù)氐拇髿鈮毫按髿鉁囟葘σ堰x定的燃氣輪機性能有一定的影響，因此，燃氣輪機就有了標準額定功率、合同額定功率、現(xiàn)場額定功率和尖峰功率等幾個概念。2022-2-20l（1）標準額定功率：是指在ISO工況下，即環(huán)境

3、溫度15、海平面高度、相對濕度為60、以及燃用天然氣的工況下連續(xù)運行，發(fā)電機出線端的最大持續(xù)功率；l（2）合同額定功率：指在事先確定的運行工況下連續(xù)運行，發(fā)電機能夠保證的出力；l（3）現(xiàn)場額定功率：指在燃氣輪機發(fā)電廠所處的當前環(huán)境的條件下，諸如大氣壓、大氣溫度、壓力損失等條件下的最大持續(xù)功率；l（4）尖峰功率：在規(guī)定的運行條件下，保持一個約定的短時間內(nèi)，燃氣輪機以高于連續(xù)額定功率安全運行的最大功率。 2022-2-20（五）熱效率 熱效率的含義是：當工質(zhì)完成一個循環(huán)時，把外界加給工質(zhì)的熱量q轉(zhuǎn)化成為機械功（電功）的百分數(shù)。 2022-2-20燃氣輪機理想簡單循環(huán)性能分析（一）溫比對機組比功和熱

4、效率的影響 Ta每下降1比T3*升高1引起的變化大，因而由于Ta的降低比提高T3*對機組性能的影響要大幾倍，故天氣冷暖對燃氣輪機性能有很大影響。Ta每降低10，機組比功可增加410，效率提高12。 2022-2-20（二）壓比對機組比功和熱效率的影響 當溫比一定時，機組的熱效率也隨壓比的增加而先增后減。 2022-2-20一、提高燃氣輪機熱效率的措施 回熱循環(huán)2022-2-20二、提高燃氣輪機比功的措施 如果在壓縮過程中間冷卻工質(zhì)（簡稱間冷）和在膨脹過程中間再加熱工質(zhì)（簡稱再熱），就能夠有效地提高循環(huán)比功。此外，采用間冷和再熱還可能提高燃氣輪機效率。2022-2-20（一）間冷循環(huán)所謂間冷循環(huán)

5、，是指在壓縮過程中，把工質(zhì)引至冷卻器冷卻后，再回到壓氣機中繼續(xù)壓縮的中間冷卻、逐漸壓縮的過程。 2022-2-20（二）再熱循環(huán) 所謂再熱循環(huán)，是指在膨脹過程中間，把工質(zhì)引出至再熱燃燒室中加熱后，再回到透平中繼續(xù)膨脹以完成膨脹過程。 2022-2-20一、聯(lián)合循環(huán)的基本方案1.余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán) 將燃氣輪機的排氣通至余熱鍋爐中，加熱鍋爐中的水產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動汽輪機作功。2排氣補燃型聯(lián)合循環(huán) 排氣補燃型聯(lián)合循環(huán)包括在余熱鍋爐前增加煙道補燃器以及在鍋爐中加入燃料燃燒這兩種方案。2022-2-202022-2-203.加熱鍋爐給水型聯(lián)合循環(huán)2022-2-20二、余熱鍋爐型燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)的主要性能指標

6、l（一）燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)的功率 鑒于聯(lián)合循環(huán)由燃氣輪機循環(huán)與朗肯循環(huán)所組成，故聯(lián)合循環(huán)功率為燃氣、蒸汽兩部分輸出凈功率之和，l（二）燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)的比功 由于聯(lián)合循環(huán)中有不止一種工質(zhì)，流量也各異，聯(lián)合循環(huán)比功是以燃氣輪機壓氣機進口的空氣單位流量為基準折算的總功率，l（三）燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)的效率 auxSTGTCCPPPP GPwCCCC/STHRSTGTGTCC)1 ( 2022-2-20一、注蒸汽循環(huán)的組成 2022-2-20二、注蒸汽的燃氣輪機 注蒸汽的燃氣輪機存在兩個較大的問題：一是注入的蒸汽隨排氣排至大氣，現(xiàn)尚未解決回收問題，故水耗量大，增加了運行成本；二是為防止注入蒸汽所含雜質(zhì)在高溫下對透平葉片的腐蝕，對給水處理