燃气轮机-蒸汽轮机联合循环课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,燃气蒸汽联合循环 发电简介,燃气蒸汽联合循环发电系统的流程,在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从燃气轮机排出的气体温度高达摄氏600度，仍然具备很高的能量，把这些高温气体送到锅炉，把水加热成蒸汽去推动蒸汽轮机，带动发电机发电燃气轮机的工作过程,压气机连续地从大气中吸入空气并将其,压缩,压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入燃气透平中,膨胀作功,，推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转,加热后的高温燃气的作功能力显著提高，因而燃气透平在带动压气机的同时，,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功,燃气轮机由静止起动时，需用启动设备，待,加速到能独立运行,后，起动机才脱开下面是一台燃气轮机模型，通过它来了解燃气轮机的工作过程,模型的前端是空气进入口；环绕燃气轮机安装的是燃烧室；在燃烧室端面有天燃气的入口；燃气轮机的后面是燃烧后的高温气体排出口把燃气轮机剖去1/4，可以看到内部的结构燃气轮机由三大部分组成，左边部分是压气机，有进气口，内部一排排叶片是压气机叶片；中间部分是燃烧器段，围绕一圈的是燃烧室；右边部分是燃机透平，其中有透平叶片，右侧是燃气排出口。

燃气轮机的设备结构,燃气轮机构造有三大部分：,空气压缩机，燃烧室，燃气透平系统空压机,压气机负责从周围大气中吸入空气，增压后供给燃烧室为了生成高压空气，压气机装有多级叶轮，若干叶轮固定在压气机的转轴上构成压气机转子,转子上的叶片称为动叶如下图所示：,燃烧室,燃气轮机一般有十几个燃烧室，安装在燃机外围如下图所示：,天然气通过燃烧室端部燃气入口进入燃烧室，喷入的天然气与压气机压入的空气在燃烧室火焰筒里混合燃烧燃烧使气体体积剧烈膨胀，生成高温高压燃气从燃烧室过渡段喷出，进入透平做功v94.3燃烧器燃烧室内部结构,透平,燃气透平也称为燃气轮，从燃烧室喷出的高压燃气推动透平叶轮旋转，,把燃气的内能转化为透平的机械能,燃气推动旋转的叶轮上的叶片称为动叶，在每级动叶的前方还安装一组静止的叶片（静叶），静叶起着喷嘴的作用，使气流以最佳方向喷向动叶一组静叶加一组动叶为透平的一级为了充分利用燃气的热能，透平一般为3级或4级如下图所示：,透平叶轮安装在透平转轴上构成透平转子如下图所示）压气机转子与透平转子是安装在同一根转轴上，称为燃气轮机转子，透平旋转时也就带动压气机旋转工作透平转子带动发电机发电，额定转速是每分钟3000转。

下面是一个燃气轮机整体剖面图,余热锅炉基本原理图,上图是汽包（也称锅筒）结构示意图,汽包是水受热、蒸发、过热的重要枢纽，保证锅炉正常的水循环上升管内的汽水混合物进入汽包后，通过汽水分离器分离成饱和蒸汽与水，饱和蒸汽通过汽包上方蒸汽出口输出；分离出的水与给水管注入的水再进入下降管给水汽包下降管蒸发器上升管汽包经分离-蒸汽去过热器,-水经下降管继续循环）,余热锅炉的结构,从燃气轮机排出的气体温度高达摄氏600度，仍然具备很高的能量，把这些高温气体送到锅炉，把水加热成蒸汽去推动蒸汽轮机，带动发电机发电，可使发电容量与联合循环机组的热效率相对增高50%左右这个靠燃气轮机排出气体的余热来产生蒸汽的锅炉称为余热锅炉余热锅炉主要有进口烟道、炉体、汽包、烟囱组成在炉体内有密集的管道，给水泵将要加热的水压进这些管道，燃气轮机排出的高温气体将管道内的水加热成高压蒸汽大型余热锅炉有低压、中压、高压三部分，可同时产生低压过热蒸汽、中压过热蒸汽、高压过热蒸汽，分别驱动低压汽轮机、中压汽轮机、高压汽轮机，一起带动发电机发电，可大大增加燃气轮机发电厂的发电量大型余热锅炉与燃煤电厂锅炉原理与组成基本相同，主要少了燃料运输粉碎与燃烧系统。

余 热 锅 炉 的 外 观 结构图为了更好的传递热量，在管道外表焊上鳍(qi)片（也称肋（lei）片）来增大管道的传热面积，下图展示的是一小段焊有鳍片的管道打开锅炉的侧壁，可看到内部装有多个模块，实际锅炉有近20个模块，其中多数是蒸发器、省煤器、过热器三类模块，除此还有再热器模块余热锅炉汽水流程,大型燃机电厂采用三压再热循环余热锅炉，汽水系统主要由低压、中压、高压三部分组成，可同时产生低压过热蒸汽、中压过热蒸汽、高压过热蒸汽，分别驱动低压汽轮机、中压汽轮机、高压汽轮机，可最充分的把燃气的热能转换成机械功低压部分由低压省煤器、低压汽包、低压蒸发器、低压过热器组成从凝结水泵来的冷水，通过低压省煤器预热后输入低压汽包，汽包下面连接着蒸发器，水在低压蒸发器内加热成饱和蒸汽上升到低压汽包饱和蒸汽从低压汽包输出再通过低压过热器加热，产生低压过热蒸汽，用来驱动低压蒸汽轮机旋转做功汽水流程,低压部分由凝结水加热器、低压汽包、低压蒸发器、低压过热器组成通过凝结水加热器出来的水进入低压汽包，在低压蒸发器内加热成饱和蒸汽上升到低压汽包从低压汽包输出的饱和蒸汽通过低压过热器加热，进入低压缸，,用来驱动低压蒸汽轮机旋转做功。

中压部分由中压省煤器、中压汽包、中压蒸发器、中压过热器、再热器组成通过凝结水加热器出来的水由中压给水泵注入中压省煤器继续加热，然后进入中压汽包，在中压蒸发器内加热成饱和蒸汽上升到中压汽包从中压汽包输出的饱和蒸汽通过中压过热器加热，然后再与高压汽轮机排出来的蒸汽混合，一同经过再热器加热，,产生中压再热蒸汽，用来驱动中压蒸汽轮机旋转做功高压部分由高压省煤器、高压汽包、高压蒸发器、高压过热器组成通过凝结水加热器出来的水由高压给水泵注入高压省煤器加热，然后进入高压汽包，在高压蒸发器内加热成饱和蒸汽上升到高压汽包,从高压汽包输出的饱和蒸汽通过高压过热器加热，产生高压过热蒸汽，用来驱动高压蒸汽轮机旋转做功燃气电站系统布置,燃气轮机、蒸汽轮机、发电机、余热锅炉四种主要设备组成了燃气蒸汽联合循环发电系统，实际上这四种设备的组合布置有多种方式，但主要的分类方式是按轴系布置来分，一种是多轴布置方案，一种是单轴布置方案一、多轴布置,所谓多轴即燃气轮机带动一台发电机，蒸汽轮机带动一台发电机，各自一个轴系在电厂建设时，只要燃气轮机机组安装完毕即可发电（不必等到锅炉与蒸汽轮机安装完毕）；蒸汽轮机检修时燃气轮机仍可发电。

系统启动快，燃气轮机可先启动发电（不必等到锅炉里的水加热成蒸汽）在我国20万千瓦以下的燃气蒸汽联合循环发电机组多数采用多轴布置下面是一套多轴布置系统流程示意图,二：单轴布置,单轴布置系统为燃气轮机、蒸汽轮机、发电机串联在一根轴上，共用一台发电机发电由于一套单轴系统只有一台发电机与相关电气设备，可节省设备费用，减少厂房面积，系统调控相对简单目前30万千瓦以上的燃气蒸汽联合循环发电机组多数采用单轴布置单轴布置系统流程示意图,一,单轴布置系统流程示意图,二,多台机组可并排布置，安装在同一个厂房内，下图是三个机组的电厂布置图,下图是一副详细的单轴系统设备结构图单轴联合循环机组的轴承和离合器布置,燃气轮机,发电机,励磁,离合器,汽轮机,轴颈轴承,轴颈推力联合轴承,轴颈轴承,轴颈轴承,轴颈轴承,轴颈推力联合轴承,优化后的热膨胀（大约值）,20,mm(0.8 in),0,膨胀差在离合器中得到补偿,12,mm,(0.5 in),15,mm,(0.6 in),15,mm,(0.6 in),0,单轴联合循环电厂,燃气-蒸汽联合循环特点,1、高的热效率:燃机热效率38.2%、联合循环热效率达57%2、调峰性能好：单机组具有快速的负荷调节能力。

3、快速启动：热态由启动到满负荷只需约60分钟4、设备配置和布局简单燃气-蒸汽联合循环特点,5、占地少,6、耗水量少,7、建设周期短,8、负荷受环境温度的影响,谢谢！,。