燃氣―蒸汽聯合循環(huán)機組探究

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1、燃氣一蒸汽聯合循環(huán)機組探究【摘要】對燃氣-蒸汽聯合循環(huán)機組的性能優(yōu)點進行了分析，并結合工程實例，對其在實際應用中需要注意的問題和相應的安全防范措施進行了闡述?！娟P鍵詞】燃氣-蒸汽聯合循環(huán)機組；性能；安全防范前言隨著社會經濟的發(fā)展，人們的生活水平得到了極大提高，對于自身的生活環(huán)境也提出了更高的要求，各種為人們生活提供方便的家用電器和設備不斷得到應用，也帶動了電力行業(yè)的發(fā)展。在市場需求不斷擴大的前提下，傳統燃煤發(fā)電機組已經逐漸難以滿足實際需求，因此，在單機設備效率提升越來越困難的情況下，采用聯合循環(huán)方法，對機組進行改進，成為發(fā)電企業(yè)研究

2、的重點。一、燃氣-蒸汽聯合循環(huán)機組概述1?結構就目前而言，燃氣-蒸汽聯合循環(huán)機組是由燃氣輪機、余熱鍋爐、蒸汽輪機以及相應的發(fā)電機組共同構成的,一種聯合循環(huán)的發(fā)電機組。2?特點燃氣-蒸汽聯合循環(huán)是一種對熱能進行逐級利用的有效方式，可以使得鍋爐熱能在幾個不同的溫度等級內，得到逐級利用，從而極大地提高熱效率，降低成本。其工作的基本原理為：首先，天然氣在進入燃燒室后，與其中的壓縮空氣進行混合燃燒，產生高溫煙氣，對燃氣輪機進行膨脹做功，進而帶動發(fā)電機進行發(fā)電。然后，做功后，煙氣的溫度雖然有所下降，但是相對而言依然較高，以9E級燃機為例，做功后

3、的煙氣溫度可以保持在540°C以上，依然具有極高的利用價值。因此，煙氣會通過相應的排氣煙道，進入余熱鍋爐，對鍋爐給水進行加熱，產生水蒸汽，推動蒸汽輪機做功，進而再次帶動汽輪發(fā)電機發(fā)電，大大提高了燃料利用的效率。3.優(yōu)勢燃氣-蒸汽聯合循環(huán)機組相對于傳統發(fā)電機組而言，具有幾個主要的優(yōu)勢，⑴電廠整體循環(huán)效率高。目前超臨界的600MW燃煤機組供電效率約為40%左右，而燃氣-蒸汽聯合循環(huán)供電效率達58%左右。⑵燃氣-蒸汽聯合循環(huán)采用天然氣為燃料，基本無粉塵和SO2排放，相比于燃煤電廠,減少了三分之二的C02和95%的N0X排放。⑶調峰性能好，

4、啟?？旖?。聯合循環(huán)熱態(tài)啟動60min、溫態(tài)90min、冷態(tài)120min帶滿負荷。⑷占地少，只有同容量燃煤機組的10%—30%0⑸耗水量少，只需同容量燃煤機組1/3左右。⑹建廠周期短，一般一年內可發(fā)電運行。⑺自動化程度高，運行人員少。一般只有同容量燃煤機組人員的20%左右。總之，燃氣-蒸汽聯合循環(huán)是一種有顯著優(yōu)勢的、有較大發(fā)展?jié)摿Φ陌l(fā)電模式，是當前形勢下發(fā)電企業(yè)研究的重點和關鍵。二.燃氣-蒸汽聯合循環(huán)機組的實際應用1.工程概況中山市永安電力有限公司始建于1985年，最初只是為了滿足當地居民的生活照明用電，規(guī)模極小，但是卻為集體經濟的發(fā)

5、展奠定了基石。在1990年，電廠進行了擴建，添加了新的柴油發(fā)電設備，規(guī)模得到了擴大，但是發(fā)電效率較低，供電的穩(wěn)定性難以保障。因此，在92-96年,引入了新的改進型發(fā)電機組，使得電廠的總裝機容量大大提升。到2003年，電廠決定進行進一步改組，引入一套18萬kW的燃氣-蒸汽聯合循環(huán)機組，使得電廠的年發(fā)電能力提升到9億千瓦時，可以說是電廠實現跨越式發(fā)展的里程碑。2?設備配置S109E燃氣-蒸汽聯合循環(huán)機組主體工程采用“1+1+1”配置型式，由1套GE公司燃氣輪發(fā)電機組、1套余熱鍋爐和1套蒸汽輪發(fā)電機組組成。其設備規(guī)格特點如下:（1）燃氣輪

6、機，由GE公司生產，由一個額定功率為1000KW的啟動馬達，一個17級的軸流式壓氣機、一個由14個燃燒室組成的燃燒系統、一個3級透平轉子組成，其規(guī)格如下：型號：PG9171E；型式：單軸、重型、戶外快裝式；出力：120MW；燃燒室型式：環(huán)管式；點火形式：電火花；點火器：2個；排氣溫度：543°Co壓氣機、燃燒室、透平等主機設備成套安裝在一個公共底盤上,形成箱裝式發(fā)電機組，有輕、小、簡便等優(yōu)點。（2）余熱鍋爐，杭州鍋爐廠生產，三壓懸吊立式無補燃強制循環(huán)余熱鍋爐。參數：高/低壓過熱蒸汽流量：172.9/31.lt/h；高/低壓過熱蒸汽壓

7、力：5.55/0.6MPa；高/低壓過熱蒸汽溫度：519/251°C；給水溫度：104°C；排煙溫度：100°C；鍋爐效率：77.9%；余熱鍋爐采用模塊式結構，便于安裝，可縮短現場安裝工期，降低建造費用。強制循環(huán)余熱鍋爐有鍋內水量小、熱慣性小、循環(huán)倍率小等特點，能較快地啟動，滿足調峰電廠的需求。(3)蒸汽輪機，哈爾濱汽輪機廠生產，雙壓、單缸、沖動式汽輪機，汽輪機參數如下：型號：N60-/5.6/0.56/527/255型；高/低壓進汽壓力：5.30/0.55MPa；高低壓進汽溫度：516/249°C；高/低壓進汽量：172.9/31

8、.10t/h；發(fā)電機功率：60MW；冷卻方式:空冷。沒有給水回熱系統，凝結水和鍋爐給水的加熱完全依靠吸收燃機的排氣余熱。設置了100%高、低壓蒸汽旁路，可以加快機組啟停速度。具有啟動快速、調峰性能高、滑參數運行、排汽量大等特點。3.需