【燃机小知识】燃气—蒸汽联合循环发电简介

小山妹

正如大家所知，建设中的昆电一期工程采用了两台GE 9F级燃机，那么小山妹想考考大家，燃机电厂都有哪些设备？

我知道，我知道，有燃机

大昆哥

小山妹

。。。。。。

小山妹

还是让山妹来给大家介绍下吧！

——华电杭州半山电厂

燃气轮机联合循环（gas turbine combined-cycle，GTCC），又称燃气—蒸汽联合循环，是指将燃气轮机和蒸汽轮机组合起来的一种发电方式，主要由燃气轮机（压气机、燃烧室、透平、控制系统和辅助系统）、余热锅炉、蒸汽轮机三部分构成。

采用“燃气—蒸汽联合循环”技术发电的电厂称为燃气—蒸汽联合循环发电厂。“燃气—蒸汽联合循环”技术发电，发电效率高达57%（目前最先进的超超临界二次再热燃煤机组仅为48%左右），发出同样的电有着更小得CO2、SO2、NOx排放量，大大减少了对环境的污染。

小山妹

目前欧美主流市场以H级燃机为主噢，发电效率高达62%

燃气—蒸汽联合循环发电系统的流程

 压气机吸入空气压缩后送入燃烧室内，使燃料燃烧产生高温高压燃气，进入燃气涡轮膨胀做功发电，再将燃气轮机排出的尾气引入余热锅炉。利用锅炉产生蒸汽进入蒸汽轮机再发电。组成了燃气轮机和蒸汽轮机共同做功的联合循环发电系统。

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经过加热后的天然气进入燃气轮机的燃烧室，与压气机压入的高压空气混合燃烧，产生高温高压气流推动燃气轮机旋转做功。

02

从燃气轮机排出的高温气体可高达600℃，进入余热锅炉将水加热成高温高压蒸汽。

03

高温高压蒸汽推动蒸汽轮机旋转做功，将内能转换成机械能。

小山妹

联合循环核心设备的燃气轮机具有着高温、高压、高转速的“三高”特性，被誉为“工业皇冠上的明珠”。

这个我知道，世界上共有“三大”GE、西门子、三菱，“两小”阿尔斯通、安萨尔多，共计五家厂商。

大昆哥

小山妹

。。。你又知道。。

燃气轮机

燃气轮机

燃气轮机是一种以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式旋转叶轮热力机械。

世界上第一台商用发电燃气轮机由GE公司于1949年设计安装于美国俄克拉荷马煤气电力公司Belle Isle电站

大昆哥

工作原理

燃气轮机工作过程时，压气机从大气中连续吸入空气并压缩；压缩空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合燃烧，产生高温燃气，流入燃气涡轮中膨胀作功。输出功一部分用于带动压气机叶轮旋转，另一部分作为输出机械功。燃气轮机由起动时，需由起动机带动，加速到额定转速后脱开。

小山妹

下面就让山妹带领大家前往GE格林维尔工厂，领略下“现代工业明珠”之美

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左侧为14级压气机转子、右侧为三级透平转子

2

即将盖缸的燃气轮机，右前为透平转子，左后方为压气机转子

3

入口段（前）和压气机段（后）外缸

4

←

高度抛光的压气机动叶轮

→

压气机静叶轮

5

连接

动叶的

“燕尾槽”

6

燃气透平叶片冷却孔

俗话说得好，“燃机好不好，冷却是一宝”

大昆哥

小山妹

山妹在这里也不得不自豪的提到咱大华公司，就在今年华电集团与GE成立合资公司，共同生产航改型燃机。

小山妹

聊完了燃机，接下来咱们再看看联合循环中提供蒸汽循环的余热锅炉。

余热锅炉

上图是一个余热锅炉的原理模型图，主要部件包括上升管、汽包、下降管。上升管是由由上、下联箱连成一体竖排的管簇；上联箱通过汽水引入管连通汽包，汽包再通过下降管连到下联箱；上升管管簇、汽包、下降管构成一个完整的环路。上升管管簇在炉膛内，汽包与下降管在炉体外面。余热锅炉通过自然循环维持管内的汽水流动。

“老虎的屁股摸不得，别以为咱叫下降管就烫不死人”，昆哥在这里提醒各位看官，千万别看到了锅炉就想摸一手。

大昆哥

小山妹

余热锅炉跟普通燃煤锅炉相比也没啥其它太大的差别，山妹也就不多累赘了。

小山妹

本期节目的最后山妹为大家奉上一组燃机电厂动画小视频。

全英文讲解噢，Ladies and Gentlemen，It's time to be drunbility!

大昆哥

the combined-cycle process

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燃气-蒸汽联合循环电厂

编辑：苏银海

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