小型燃气轮机联合循环蒸汽系统优化设计_王明辉

联合循环燃气轮机发电厂简介

联合循环燃气轮机发电厂简介 联合循环发电：燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的 循环系统，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E然气轮机，其热效率为33.79%,余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。1．燃气轮机 1.1 简介燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机,它的结构与飞机喷气式发动机一致,也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分： 1 、燃气轮机（透平或动力涡轮）； 2、压气机（空气压缩机）； 3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气,压缩后送入燃烧室,同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合,在定压下 进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工,推动动力叶片高速 旋转,乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命 周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机,轻型燃气轮机为航空发动机的转型,其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高,主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃 气轮机为工业型燃机,其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高,主要用于联合循环发电、热电联产。埕岛电厂采用的 MS9001E燃气轮发电机组是50Hz, 3000转 /分,直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早 于 1987年投入商 业运行，基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW热效率为 33.79%,排气温度539C，排气量1476X103公斤/小时，压比为12.3，燃气初

燃气轮机与联合循环-姚秀平-课后题答案-第一单元

1. 从高温热源吸收热量：a-2-3-4-5-b-a； 对外做功：1-2-3-4-5-6-1； 向低温热源放出热量：a-2-3-4-5-b-a； 效率：对外做功：1-2-3-4-5-6-1与从高温热源吸收热量：a-2-3-4-5-b-a的间接比。 2. 可用能 不可用能 1 2 3 4 a b T S 从高温热源吸收热量：a-2-3-b-a； 对外做功：1-2-3-4-1； 向低温热源放出热量：a-1-4-b-a； 效率：对外做功：1-2-3-4-1与从高温热源吸收热量：a-2-3-b-a间接比。 3 和 4、从热力学角度看，汽轮机循环利用了蒸汽可在常温下凝结的特性，达到了较低的工质平均放热温度，但工质平均吸热温度不高。燃气轮机循环的工质平均吸热温度高，但工质平均吸热温度不低。 汽轮机发展方向：开发新材料以便把主蒸汽参数从亚临界水平逐步提高到超超临界水平；采用两次再热等手段改进热力系统及设备的设计。其中，主要方向为提高工质平均吸热温度。燃气轮机发展方向：提高燃气平均吸热温度。 5、燃气轮机是工作于高温区的一种热机，易于利用高品位的热量； 汽轮机是工作于低温区的一种热机，易于利用低品位的热量； 而联合循环按照热量梯级利用的原则将燃气轮机和汽轮机结合起来，可以将高品位和低品位的热量同时利用起来。由于联合循环同时利用了燃气轮机循环平均吸热温度高和汽轮机

循环平均放热温度低的优点，又同时克服了两者的缺点，所以可以达到较高的循环效率。 6、ISO 基本功率是指在国际标准化委员会所规定的ISO 环境条件下燃汽轮机连续运行所能达到的功率。ISO 环境条件：温度15℃，压力0.01013MPa 相对湿度60%。 7、燃气轮机与汽轮机同轴，共同驱动一台发电机的联合循环机组称为单轴机组； 燃气轮机与汽轮机不同轴，各驱动一台发电机的联合循环机组成为多轴机组。 8、前置循环是工作于高温区，输入大部分热量的循环，它会产生大量的余热； 后置循环是工作于低温区以前置循环的余热为主要热源的循环。 两者通常用换热设备耦合在一起，最广泛的应用是燃气——蒸汽联合循环。 9、最基本的三种联合循环形式：余热锅炉型、补燃余热锅炉型和增压锅炉型。 余热锅炉型： 2 1C GT B 燃料 3 G 4 G 5 6 HRSG 7811 P CC 10 ST 9 燃气轮机可用能2T s 4 3 1 611 7 5 8 9 10b d c a 汽轮机可用能 燃气轮机子循环：从高温热源吸收热量：a-2-3-c-a ； 对外做功：1-2-3-4-1； 通过余热锅炉传向谁的热量：b-5-4-c-b ； 向外界放出了热量：a-1-5-b-a ； 汽轮机子循环：从余热锅炉吸收的热量：b-6-7-8-9-d-b ，与面积b-5-4-c-b 相等； 对外做功：6-7-8-9-10-11-6；通过凝汽器向外界放出的热量:b-11-10-d-b ； 补燃余热锅炉型： P C G 12 B 燃料 84 HRSG GT 3 6 7 911 ST 5 CC 10G 燃料a 1 2b 11 65 7 T c d s 10 8 4 9 3 12 汽轮机可用能 燃气轮机可用能 增压锅炉型： P C G 12燃料 84 PCB GT 367 9 11ST 5 CC 10G 12 ECO 汽轮机可用能 1 a 211 b 65 7T 燃 机可用能 3 10 c d s 8 412 9 13

供热系统优化措施总结

供热系统优化措施总结 热电厂的利润命脉在于供热，供热系统的优化，为热电厂节能改造的首要选择。 1、安装供热自动监控及优化控制系统，对重要供热参数、供热效率及冷凝水回水率等进行红线设定监控，同时利用优化计算方法，对供热蒸汽动力系统进行优化自动控制，实现最优供热； 2、充分了解用户对蒸汽的需要及实际使用情况 对于蒸汽的工业用户，我们要充分了解他们的蒸汽系统及蒸汽设备对蒸汽参数的实际需求，根据这些资料，加上管网的损失，来调整我们蒸汽动力系统的蒸汽出口参数，避免热量的浪费。今年我们根据用户的实际需求，降低了热电厂出口蒸汽压力0.1MPa，汽轮机进气量减少了6.2吨/小时，每年节约将近696万元； 3、帮助客户完善蒸汽系统，提高冷凝水回水率 由于客户关注点的不同，我们需要帮助用户完善其用气系统，尽量提高冷凝水回水率，同时避免工业水混入冷凝水，污染水质；同时建立回水率报警机制，一旦回水率低于设定值，将报警，马上处理。经过核算，我们公司回水率降低10%，将影响我们热电厂供电标煤耗1.01克； 4、供热管网优化 （1）疏水阀的优化改造； （2）膨胀节的优化改造：采用旋转膨胀节；

（3）供热管道管托的改造：降低管道热损； （4）供热管道保温的优化 （5）设定管道压损、温损监控报警机制 5、热电厂供热蒸汽动力系统优化 （1）排查热电厂厂用蒸汽系统，减少不必要的用汽点和用汽量，如我们队化水车间冬天RO系统进水耗用蒸汽系统进行了改造，利用循环水热量来加热原水，减少厂用蒸汽量； （2）充分直接利用冷凝回水，坚决避免热量的浪费； （3）避免减温减压器在供热中的使用，必须降压降温的地方，安装热功小背压机发电，回收热能； （4）优化调整供热参数，在满足用户需要的基础上尽量低温低压供热； （5）根据热电负荷情况，优化调整汽轮机负荷情况，尽量使汽轮机运行工况贴近其额定负荷，降低汽耗率； （6）针对用户对蒸汽参数要求，对已有管路进行优化改造，确保供热的可靠性及灵活性，同时降低供热煤耗； （7）充分利用供热自动优化控制系统； （8）有条件的引入太阳能加热系统、沼气利用系统、污泥干燥焚烧系统，作为供热蒸汽系统的有效补充，降低供热煤耗。

燃气蒸汽联合循环

燃气--蒸汽联合循环技术的发展与评价 我国火电机组主要为燃煤发电机组，存在污染严重，供电煤耗高的问题，不能满足新世纪电力工业发展需要，必须依靠科技进步，促进我国资源环境相互协调可持续发展。采用高参数大容量机组，超临界压力机组是火电机组发展的主要方向外，发展清洁燃煤技术，煤气化联合循环和整体气化燃料电池等以燃气输机为技术基础的发电技术，亦是提高我国火电热效率的突破口方向。为此，今后发展燃气——蒸汽循环发电将具有战略意义燃气—蒸汽轮机联合循环热电冷联供系统是一项先进的供能技术。利用燃气燃烧产生的高温烟气在燃气轮机中做功，将一部分热能转变为高品位的电能，再利用燃气轮机排烟中的余热在废热锅炉内产生蒸汽来带动蒸汽轮机进一步发出部分电能，同时供热和制冷。从而实现了能源的高效梯级利用，同时也降低了燃气供热的成本，是城市中，特别是大气污染严重的大城市中值得大力发展的系统。 一.联合循环发电状况和需求。 从20世纪80年代以来，随着燃气轮机及其联合循环总能系统新概念的确立，材料科学、制造技术的进步，特别是能源结构的变化及环境保护的要求更加严格，燃气轮机及其联合循环机组在世界电力系统中的地位发生了显著化，不仅可以用作紧急备用电源和尖峰负荷，还被用来带基本负荷和中间负荷。21世纪以来世界燃气轮机进入了一个新的发展时期，我国燃气轮机引进、开发和应用又进入了一个新的发展阶段。燃气轮机技术进步主要表现在单机容量增大，热效率提高与污染物排放量降低。目前全世界每年新增的装机容量中，有l/3以上系采用燃气—蒸汽联合循环机组，而美国则接近l/2，日本则占火电的43%。据不完全统计，全世界现有燃油和燃天然气的燃气—蒸汽联合循环发电机组的总容量己超过400 GW。当前燃气轮机单机功率已经超过300MW，简单循环热效率超过39%;联合循环功率已经超过780 MW，联合循环热效率超过58. 5%，干式低NOx 燃烧技术已使燃用天然气和蒸馏油时的NOx排放量分别低于25mg/kg和42mg/kg，提高了燃气轮机在能源与电力中的地位与作用。从目前世界火力发电技术水平来看，提高火电厂效率和减少污染物的排放的方法，除带脱硫、除尘装置的超超临界发电技术(USC)、循环流化床(CFB)和增压流化床联合循环(PFBC)等外，燃天然气、燃油及整体煤气化等燃气-蒸汽联合循环是一个重要措施。据有关调研预测，未来10年我国对燃气轮机总需求量达34 000 MW左右。中国已开始利用西气东输，东海、南海油气，进口LNG(液化天然气)和开发煤气化等清洁能源。一批300 MW级燃气—蒸汽联合循环电厂已经建成或即将建成投产。可以说，随着国产化率的提高，造价的减低，燃用天然气和煤气等大型燃气—蒸汽联合循环发电机组，必将成为中国电力工业一个重要组成部分。 二.燃气-蒸汽联合循环原理 （一）联合循环的基本方案 1.余热锅炉型联合循环 将燃气轮机的排气通至余热锅炉中，加热锅炉中的水产生蒸汽驱动汽轮机作功。 2.排气补燃型联合循环 排气补燃型联合循环包括在余热锅炉前增加烟道补燃器以及在锅炉中加入燃料燃烧这两种方案。

9E燃气轮机联合循环问题总结

9E燃气轮机联合循环发电厂必须知道 1.有差无差系统 (1) 2.除氧装置 (1) 3.燃机转速代号和对应转速比例 (2) 4.省煤器的再循环管的主要作用有二点： (2) 5.电缆先放电验电再装设接地线 (3) 6.主变接线方式 (3) 7. 电机缺相运行的现象与原因 (3) 8. 9E燃机开停机过程中FSR的变化 (4) 9. 操作过电压 (5) 10. 发电机中性点0PT的作用，出现异常有何现象 (5) 11. 发电机运行过程中机端电压升高和降低有哪些危害 (6) 12. 发电机转子接地 (7) 13. 进相运行: (8) 14. 励磁控制系统的限制器的分类 (9) 15. 无功 (11) 16. 主励磁机为什么是100赫兹 (13) 1.有差无差系统 简单而言就是看是否能求稳态误差，如果能求则是有差系统，否则是无差系统。 2.除氧装置 本锅炉配置的除氧装置由除氧器、给水箱和汽水分离器三大部件组成。其中除氧器和水箱对给水起到了除氧和蓄水的作用，汽水分离器主要是负责对除氧蒸发器来的汽水混合物进行分离供除氧器除氧使用。 除氧器立式布置在除氧水箱之上，除氧器顶部设有配水管和14只喷嘴，凝结水经喷头雾化成水雾后与蒸汽充分接触后加热变成饱和水。此时水中绝大部分氧气及其他不凝气体由于再也无法溶解于饱和水中而被逸出，最后由除氧器顶部排气管排出，以此达到一次除氧效果。经一次除氧的水由布水盘均匀地淋洒到乱堆的鲍尔环填料表面，使其表面积再一次增大，与除氧器下部进来蒸汽充分接触以达到深度除氧的效果。

3.燃机转速代号和对应转速比例 4.省煤器的再循环管的主要作用有二点： 第一点，启动时省煤器内的水是不流动的，而热烟气不断流过省煤器，将热量传给省煤器内的水，这样就有可能使省煤器内水局部汽化。 第二点，某些运行条件下，当省煤器内水温太低，容易引起管外壁结露，特别是烟气中含有氧化硫或氧气都会腐蚀管子。提供温度高的循环水，可以提高省煤器内水温，防止腐蚀。

燃气蒸汽联合循环的技术探讨

燃气蒸汽联合循环的技术探讨 发表时间：2018-04-17T10:55:05.313Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：周磊 [导读] 摘要：随着我国经济的快速发展，在煤炭、石油等一系列不可再生资源被深度利用之后，能源危机将会逐步加人影响，节能与绿色已经成为当前的发展主题，也是各行各业的发展新理念新要求。 （大唐苏州热电有限责任公司江苏苏州 215214） 摘要：随着我国经济的快速发展，在煤炭、石油等一系列不可再生资源被深度利用之后，能源危机将会逐步加人影响，节能与绿色已经成为当前的发展主题，也是各行各业的发展新理念新要求。在这种新形势下，燃气一蒸汽联合循环发电技术得到一定程度的重视，因此，需要不断促进燃气一蒸汽联合循环技术的深度发展，才能发挥这种联合循环发电模式的良好经济效益。本文，首先对燃气一蒸汽联合循环及其发展现状进行了简要概述，并详细探讨了燃气蒸汽联合循环的技术，旨在实现将放散的煤气全部回收进行发电，解决当前的能源浪费和环境污染问题。 关键词：燃气蒸汽联合循环；技术探讨 随着我国经济的快速发展，不断提高发电效率和降低各种污染物的排放是以煤炭为燃料的发电技术面临的极其紧迫的课题。在当代社会中，能源、环境危机的不断加剧，促使清洁能源发电技术快速发展起来，而燃气一蒸汽联合循环发电系统作为清洁能源发电技术的一种，也得到了快速的发展。 1 燃气一蒸汽联合循环简介 所谓的燃气一蒸汽联合循环，其实质就是将燃气轮机和蒸汽轮机通过合理方式有效地组合成为一个整体，共同在发电生产环节中发挥作用。通过将两者进行组合，可以实现取长补短的目的，通过两者的有点强化发电生产的效率和质量，提升企业的经济效益，降低对各类资源的消耗，实现绿色环保的发展目标。想要对燃气一蒸汽联合循环进行深入分析，可以从以下几个方面进行： 一是发电效率。发电效率和经济效益是直接挂钩的，经济效益又存在多方而的影响因素，比如发电成本、发电速率等。通过燃气一蒸汽联合循环，可以有效提升发电的效率，提高各类资源的使用率，增人发电速率，进而实现企业经济效益的提升。从技术角度看，燃气一蒸汽联合循环的实测发电效率能够超过50%，比单纯的燃气发电或是蒸汽发电都高。二是在投资上，燃气一蒸汽联合循环的建设时间段，相关投入较少，回报周期短。三是在管理上，可以实现自动化和智能化的全而管理，通过先进的控制系统可以有效降低各类事故的发生。最后在运行上，燃气一蒸汽联合循环的相应速度快，降耗能力强，具有很好的环境效益和社会效益。 2 燃气一蒸汽联合循环发电系统的现状分析 2.1研究天然气发电技术的工作 对于燃气-蒸汽联合循环发电系统方面而言，我国仍与国际方面存在很多差距，原因如下：山于我国研究在燃气-蒸汽联合循环发电系统的时间较晚，然而近年来我国在很多方面取得了一定的进步，例如优化设计、系统能耗分析、设备研发等。在当代社会中，我国燃气-蒸汽联合循环发电系统不断发展，我国对燃气-蒸汽联合循环发电系统的研究现状主要体现在以下方面：世界天然气消费量在不断增长，对于当代世界能源消费结构而言，天然气消费量属于三大主力之一。在当代社会中，国际能源界的很多学者认为，世界天然气产量、消费量会不断增长，几年后将超越石油、煤，因此天然气属于当代世界的重要能源。在国际社会中，应用最为广泛的发电技术主要有热电联产发电。 2.2优化设计循环系统 对于联合循环的设计而言，燃气轮机的效率不是越高越好。技术人员在选择燃气轮机的过程中，应尽量选择设计良好的燃气轮机。对于不补燃的联合循环而言，由于蒸汽循环的参数会受到排气温度的限制，蒸汽循环的效率与燃气循环具有密切的联系。对于燃气轮机的效率而言，在提高的状态下，蒸汽循环效率具有很多优势，该方式属于积极影响的联合循环系统。在联合循环过程中，最合理的联合循环效率并不意味着选择燃气轮机的效率最大值，当燃气初温确定后，值得技术人员注意的是，山于燃气轮机的效率虽然高，余热锅炉的循环效率、蒸汽参数处于低状态。同时，低压比的燃气轮机排气温度高，正气循环通过采用再热技术并且发挥其优势，能获取较佳的蒸汽部分效率。 对于联合循环而言，将燃气轮机排出的“废气”直接引入余热锅炉，随后加热水会产生出高温高压的蒸汽，最终推动汽轮机做功。因此，汽轮机的朗肯循环与 燃气轮机的布雷顿循环通过结合，能有效形成能源梯级的利用总能系统，实现较高的热效率，该方式属于联合循环，大多数联合循环系统应用于发电行业。优化设计过程中，技术人员在实际系统分析的基础上，需要加强理论的分析工作。对于理论分析而言，技术人员通过重视燃气-蒸汽联合循环的理论环节，在设计出一系列燃气-蒸汽联合循环发电系统的基础上，不断优化方案，并且依据热力系统实际情况，建立好模块化动态系统，同时技术人员通过改变燃气轮机负载工况，保障热力数据的稳定性，技术人员通过全面分析影响系统运行的效率，能够得出相应的数据信息。 2.3设备研发 对于大容量高效率的燃气轮机而言，其设计工作非常重要。在国际环境中，设计大型燃气轮机的企业包括MITSUBISH、GE、ALSTHOM、SIEMENS等。大型燃气轮机具有以下特点：环效率高，同时具有灵活方便的优势，因此，技术人员需要充分发挥其单机容量大的特点。但值得注意的是，由于大型发电燃气轮机通过进口进入，浪费了工厂的资源，因此技术人员需要不断改进该环节。 3 燃气蒸汽联合循环的技术探讨 3.1技术原理 由于燃气轮机循环吸热平均温度高，纯蒸汽动力循环放热平均温度低，把这两种循环联合起来组成燃气-蒸汽联合循环显然可以提高循环热效率。燃气-蒸汽联合循环发电机组（CCPP）技术就是充分利用钢铁联合企业高炉等副产煤气，最大可能地提高能源利用效率，发挥燃气-蒸汽联合循环优势的先进技术。根据各种煤气平衡富余情况，济钢按照高炉煤气和焦炉煤气以4：1的比例进行混合为低热值煤气作为燃机的燃料，一是提高高炉煤气的热值，二是全部回收低热值的高炉煤气。 3.2工艺流程 副产煤气从钢铁能源管网送来后经除尘器净化、混合，再经加压后与空气过滤器净化及加压后的空气混合进人燃气轮机燃烧室内混合

低压蒸汽减压系统优化设计方案

蒸汽减压系统优化设计方案 蒸汽是最难控制的流体之一，因为它高温高压，同时一直以气体和液体形式变换，因此，蒸汽系统 的选型以及系统化考虑极为关键。 您的蒸汽系统需要可靠稳定的减压：★锅炉通常在高压下运行效率更高，蒸汽品质更好。★蒸汽在 高压下输送。★节约能源的需要：压力越低，可利用的潜热越大；可以减少再生蒸汽损失。★蒸汽 压力的控制＝蒸汽温度的控制。★不同的设备需要不同的工作压力。★安全的需要。 一、正确控制蒸汽压力 斯派莎克向您提供一套完整的蒸汽减压站系统，而不只是简单的一个减压阀 25P导阀型减压阀 优点:精确，最大＋/—0.1bar。稳定，可供口径达150 mm 应用:控制压力精度要求高、流量变化比较大的场合 作为减压站的核心设备，25P导阀型减压阀提供精确稳定的压力控制和 最少的维护时间和成本。 FIG33(100目，蒸汽过滤器) 对于一个减压站而言，选择合适的减压阀很重要，但考虑到减压阀的长 期有效稳定工作，整个减压站的选择配备更为重要。几乎所有不安装100 目滤网过滤器（即滤网孔径0.5MM）的减压站在运行中都会发生压力失 控现象，蒸汽中携带水分，截止阀不能关闭或者泄漏，都会大大降低减 压阀的正常使用寿命，同时影响系统的正常运行。

S13（蒸汽汽水分离器） 由于管道散热等原因，蒸汽极易携带水分。当蒸汽中携带的小水滴以 40M/S左右的速度冲击管道和控制阀门时（在减压阀阀芯处的蒸汽流速 会超过80M/S），会对管道和阀门造成冲蚀，同时蒸汽携带水分会大大 降低加热效率，增加冷凝水排放量，延长正常加热时间。安装斯派莎克 S13汽水分离器可以有效分离蒸汽中的水滴（通过汽水分离器的蒸汽干 度可以达到98％），提高加热效率，保护用汽设备；我们已经在蒙牛、 伊利集团等工厂成功进行了蒸汽分离水分的改造，效果很好。 BSA波纹管密封截止阀 建议在主管道进口安装斯派莎克BSA波纹管密封截止阀，它开关轻松， 内部没有盘根，采用不锈钢波纹管密封，永远不会泄漏，也不需要维护； 关键时刻可以确保被有效关闭； SV60安全阀 建议在蒸汽减压阀出口安装蒸汽安全阀，保护下游用汽设备。斯派莎克 SV60安全阀合理的起跳、回座压力设计，保证安全阀具有一定的关闭压 力。不会因经常开启而引起蒸汽泄露等烦恼。 二、复杂工况时多种解决方案 蒸汽最小流量小于最大流量的10%,则建议使用两个减压阀并联. 举例1： 白天生产蒸汽用 量10吨/小时 夜晚保温蒸汽用 量0.8吨/小时 举例2： 冬季生产、采暖 蒸汽用量10吨/ 小时

蒸汽动力系统的运行操作优化方法及系统与相关技术

图片简介: 本技术涉及一种蒸汽动力系统的运行操作优化方法及系统。该方法包括获取蒸汽动力系统中设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构；根据基尔霍夫定律、蒸汽动力系统的能量守恒方程、质量守恒方程以及所述设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构构建蒸汽动力系统数学模型；对蒸汽动力系统数学模型进行求解，得到运行操作参数；以能源消耗和成本最低为目标，以运行操作参数为决策变量，以设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构为约束条件，建立目标函数；根据目标函数确定最优运行操作参数；根据最优运行操作参数对所述蒸汽动力系统的运行进行操作。本技术所提供一种蒸汽动力系统的运行操作优化方法及系统，能够减少能源的浪费和降低成本。 技术要求 1.一种蒸汽动力系统的运行操作优化方法，其特征在于，包括：

获取蒸汽动力系统中设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构；所述设备包括动力锅炉、汽轮机、减温减压器、除氧器、蒸汽加热器、凝汽器、给水泵、余热锅炉和蒸汽管网；所述性能特征参数包括动力锅炉的蒸发量、压力和温度，汽轮机的进汽量、高压抽汽量、高压抽汽压力、高压抽汽温度、低压抽汽量、低压抽汽压力、低压抽汽温度、排汽量、排汽真空度和额定功率，减温减压器的出口流量、出口压力、出口温度以及减温水的压力和温度，除氧器的工作压力，蒸汽加热器的列管数、列管直径、列管长度以及出口控制温度，凝汽器的列管数、列管直径、列管长度以及循环冷却水的流量和进口温度，给水泵的扬程曲线、效率曲线、工作频率，余热锅炉的产汽量、产汽压力和产汽温度，、蒸汽管网的流程拓扑结构，以及管线的管径、壁厚、管长、保温、弯头和阀门；所述工艺参数包括年操作时间、系统电力需求、燃料数据、工况条件和系统尾气排放； 根据基尔霍夫定律、蒸汽动力系统的能量守恒方程、质量守恒方程以及所述设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构构建蒸汽动力系统数学模型； 对所述蒸汽动力系统数学模型进行求解，得到运行操作参数； 以能源消耗和成本最低为目标，以所述运行操作参数为决策变量，以所述设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构为约束条件，建立目标函数； 根据所述目标函数确定最优运行操作参数； 根据所述最优运行操作参数对所述蒸汽动力系统的运行进行操作。 2.根据权利要求1所述的一种蒸汽动力系统的运行操作优化方法，其特征在于，所述根据基尔霍夫定律、蒸汽动力系统的能量守恒方程、质量守恒方程以及所述设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构构建蒸汽动力系统数学模型，具体包括： 根据基尔霍夫定律、蒸汽动力系统的能量守恒方程、质量守恒方程以及所述设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构确定所述蒸汽动力系统的水力模型； 根据基尔霍夫定律、蒸汽动力系统的能量守恒方程以及所述设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构确定所述蒸汽动力系统的传热模型； 根据所述水力模型和所述传热模型构建所述蒸汽动力系统数学模型。

燃气轮机与联合循环-姚秀平-课后题答案-第三单元

1.压气机在燃气轮机中的作用是什么？ 连续不断地从周围环境吸取空气并将其压缩后供给燃气轮机的燃烧室。 2.燃气轮机所使用的压气机有哪两种类型？它们各有什么特点？ 轴流式：流量大、效率高但级的增压能力低，多应用于大功率燃机。 离心式：级的增压能力高但流量小、效率低，多应用于中小功率燃机。 3.轴流式压气机由那两个组成部分？ 由转子、静子组成。 转子：动（工作）叶片、叶轮(转鼓)、主轴。静子：静(导)叶、气缸 4.何谓扭速？何谓理论功？理论功是否可全部转换为气体的压力能？ 扭速：气流经过叶栅内的流动发生了转折，气流转折所引起的相对速度圆周分量的变化 成为扭速。 理论功：基元级的动叶栅加给单位质量气体的机械功成为理论功或加功量。 不能。理论功的一部分用于气流的动能升高，也有一部分用于气流压力升高，还有一部分在气流流动过程中因摩擦等因素而转换成了热量。 5.压气机级的理论功为什么会受到限制？ u 的增加要受到材料许用应力的限制，u 过大时，叶片根部截面处的离心拉应力会超过叶片材料的许用应力。 的增大要受到叶栅气动性能的限制 ， 过大时，在叶栅中气流的转折角过大，叶栅 表面上的气流边界层容易分离并形成漩涡，导致流动损失大幅度增加。所以压气机级的理论 功会受到限制。 6.压气机的压比特性曲线有哪些主要特点？ （1）每一转速下，压比有一最大值 （2）转速不变，流量降至一定值时→不稳定→喘振 （3）转速不变，流量增至一定值后→压比急剧下降→阻塞 （4）转速越高，特性线越陡 （5）效率的流量特性与压比类同 7. 8.试绘图说明压气机级在转速一定、体积流量增大和减小时，速度三 角形的变化情况 转速一定时，级的扭速与体积流量之间有什么关系？ 随着体积流量的增大，扭速必然减小，理论功也相应减小 u w ?w u w C u =?u w ?u w ?w u w C u = ?

燃气轮机及其联合循环课后题答案(姚秀平主编版)上海电力学院

第一章 3和4、从热力学角度看，汽轮机循环利用了蒸汽可在常温下凝结的特性，达到了较低的工质平均放热温度，但工质平均吸热温度不高。燃气轮机循环的工质平均吸热温度高，但工质平均吸热温度不低。 汽轮机发展方向：开发新材料以便把主蒸汽参数从亚临界水平逐步提高到超超临界水平；采用两次再热等手段改进热力系统及设备的设计。其中，主要方向为提高工质平均吸热温度。燃气轮机发展方向：提高燃气平均吸热温度。 5、燃气轮机是工作于高温区的一种热机，易于利用高品位的热量；汽轮机是工作于低温区的一种热机，易于利用低品位的热量；而联合循环按照热量梯级利用的原则将燃气轮机和汽轮机结合起来，可以将高品位和低品位的热量同时利用起来。由于联合循环同时利用了燃气轮机循环平均吸热温度高和汽轮机循环平均放热温度低的优点，又同时克服了两者的缺点，所以可以达到较高的循环效率。 6、ISO基本功率是指在国际标准化委员会所规定的ISO环境条件下燃汽轮机连续运行所能达到的功率。ISO环境条件：温度15℃，压力0.01013MPa，相对湿度60%。 7、燃气轮机与汽轮机同轴，共同驱动一台发电机的联合循环机组称为单轴机组；燃气轮机与汽轮机不同轴，各驱动一台发电机的联合循环机组成为多轴机组。 8、前置循环是工作于高温区，输入大部分热量的循环，它会产生大量的余热；后置循环是工作于低温区以前置循环的余热为主要热源的循环。两者通常用换热设备耦合在一起，最广泛的应用是燃气——蒸汽联合循环。 9、最基本的三种联合循环形式：余热锅炉型、补燃余热锅炉型和增压锅炉型。 10、余热型：优点是技术成熟。系统简单、造价低、启停速度快。缺点是余热锅炉效率低、汽轮机的功率和效率也低，所以不仅机组功率不大，而且效率也不高。 补燃型：优点是在燃气轮机排气温度较低的情况下，可使蒸汽参数及流量大幅度提高，从而使机组的容量增大、效率提高；同时机组的变工况性能也可得到改善。缺点是它并不是纯粹能量梯级利用意义上的联合循环，其中或多或少有一部分热量参与了汽轮机循环。所以，他只是在因蒸汽参数受限而无法采用高参数大功率汽轮机的条件下才可能优越于纯粹能量梯级利用意义上的余热锅炉型联合循环。 增压型：优点是在燃气轮机排气温度较低的情况下，可使蒸汽参数及流量不受限制，从而可达到较大的机组容量和较高的机组效率；同时由于燃烧是在较高的压力下进行的，且烟气的质量流速较高，所以锅炉的传热效率高，所需的传热面积小，锅炉尺寸紧凑。缺点是系统复杂、制造技术要求高、燃气轮机不能单独运行，同时兼有和补燃型类似的缺点。 综上可知，余热锅炉型联合循环将是今后的发展方向。 11、增压流化床联合循环PFBCC和整体煤气化联合循环IGCC是最有发展前途的两种燃煤型联合循环。 12、最基本的优点：高效率、低污染、低水耗。 13、 14、配置旁通烟道的好处： A、启停时，不必对燃气轮机、余热锅炉和汽轮机的工作状态进行严格协调； B、增加运行调节的灵活性，并方便临时性的检修及事故处理； C、必要时，可使燃气轮机维持单循环运行； D、可对整个工程分段建设、分期投运，从而可合理注入资金，更快地获得回报。 但配置旁通烟道需要增加投资，并且即使在正常运行的情况下，旁通挡板处也往往存在烟气泄漏损失，所以不再配置。

联合循环燃气轮机发电厂简介(最新版)

联合循环燃气轮机发电厂简介 (最新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0727

联合循环燃气轮机发电厂简介(最新版) 联合循环发电：燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%，余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1．燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机。主要结构有三

部分：1、燃气轮机（透平或动力涡轮）；2、压气机（空气压缩机）； 3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工，推动动力叶片高速旋转，乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机，轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。 埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz，3000转/分，直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行，基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW，热效率为33.79%，排气温度539℃，排气量1476×103公斤/小时，压比为12.3，燃气

联合循环燃气轮机发电厂简介

联合循环燃气轮机发电 厂简介 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

联合循环燃气轮机发电厂简介联合循环发电：燃气轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统，它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。胜利油田埕岛电厂采用的是美国GE公司的 MS9001E燃气轮机,其热效率为33.79%，余热锅炉为杭州锅炉厂的立式强制循环余热锅炉。 1．燃气轮机 1.1简介 燃气轮机是一种以空气及燃气为工质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机。主要结构有三部分：1、燃气轮机（透平或动力涡轮）；2、压气机（空气压缩机）；3、燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工，推动动力叶片高速旋转，乏气排入大气中或再加利用。 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机，轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船

舶动力。重型燃气轮机为工业型燃机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。 埕岛电厂采用的MS9001E燃气轮发电机组是50Hz，3000转/分，直接传动的发电机。该型燃气轮发电机组最早于1987年投入商业运行，基本负荷燃用天然气时的功率为123.4MW，热效率为33.79%，排气温度539℃，排气量1476×103公斤/小时，压比为12.3，燃气初温为1124℃，机组为全自动化及遥控，从启动到满载正常时间为约20分钟，机组使用MARKⅤ控制和保护系统. MS9001E型机组为户外快装机组，因此不需要专用的厂房建筑，而是用多块吸声板构成的长方形箱体，机组即放置在其内，箱体既起隔声作用，又能代替厂房使机组在各种气候条件下都能正常工作，每台机组连同发电机及控制室等均分别放置在长方体状的箱体内，在其周围还有空气进气系统，燃料供应单元和机组的冲洗装置等附属设备，组成整套燃气轮机动力装置。1.2辅机部分 主要有主润滑油泵,辅助润滑油泵,事故油泵.,油雾抽取装置 燃气轮机在正常运行时，透平功率的三分之二用来拖动压气机，其余三分之一功率为输出功率。显然，在燃机起动过程中，必须由外部动力来

大型石化企业蒸汽动力系统运营优化

本文由ｔｉａｎｔ０９２８贡献 ｐｄｆ文档可能在ＷＡＰ端浏览体验不佳。建议您优先选择ＴＸＴ，或下载源文件到本机查看。 ２００９　年　５　月 石　油　炼　制　与　化　工　ＰＥＴ　ＲＯ　Ｌ　ＥＵ　Ｍ　ＰＲＯ　ＣＥＳＳＩＮ　Ｇ　Ａ　Ｎ　Ｄ　ＰＥＴ　Ｒ　ＯＣＨ　ＥＭ　ＩＣＡ　Ｌ　Ｓ 第　４０　卷第　５　期 大型石化企业蒸汽动力系统运营优化 罗向龙　，　张高博　，　王 １　２ 智　，　华 ３ 贲 ２ （　１．　广东工业大学材料与能源学院，　广州　５１０００６；　２．　华南理工大学强化传热与过程节能教育部重点实验室；　３．　中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司）　摘要　针对大型石化企业蒸汽动力系统（　ＳＰＳ）　具　有多个动力产汽点　且距离较远、　动力产汽点　各 产供汽参数和成本不同的特点，　在传统　ＳＰＳ　能量　转换环节运营优化　的基础上，　提出　ＳＰＳ　能量转换环　节和传输环节集成优化的策略，　建立大型石化企业　ＳＰＳ　能量转换环节和能量传输环节集成运营优化　的混合整数线性规划（　Ｍ　ＩＬ　Ｐ）　模型；　对某大型石化企业蒸汽动力系统建立模型并求解得到了产汽成本和　传输费用综合最优的优化运营方案，　与原有的计划运行方案相比，　优化运营方案可节约运行成本　２．８％。　关键词：　蒸汽动力　系统　优化　运营 １　前 言 营费用最小为目标，　目标函数见式（　１）　，　其中总费用　包括全公司所有动力产汽锅炉燃料消耗费用、　ＳＰＳ　水处理费用、　全公司所有动力　产供汽设备维　护费　用、　外购电费用。　Ｍ　ｉｎ　ＱＢ　Ｊ　＝　ｔ　Ｔ　（　ｉ　Ｅｔ ＢＵＹ 蒸汽动力系统（　ＳＰ　Ｓ）　作为过程工业的重要组　成部分，　在为企业提供保质保量的蒸汽和动力的同　时，　本身也是耗能大户，　它的安全、　稳定、　高效运行　是企业长周期、　经济　运行的基础。大型石化企业　ＳＰＳ　除了具有多工艺产汽点、　多工艺用汽点、　多压　力等级外，　还具有多动力产汽点。工艺产汽点、　工　艺用汽点、　动力产汽点之间形成了错综复杂的产供　汽网络。ＳＰ　Ｓ　运营优　化一直是研　究的热点，　包括　ＳＰＳ　的多周期运营优化　［　１　３］　、　集成管网模拟考虑管　线损失的运营优化［　４］　、　优化运营软件的开发　［　５　６］　等。　然而这些研究主要侧重于能量转换环节的优化，　很　少同传输环节集成考虑。大型石化企业一般由炼　油分厂及几个大的化工分厂组成，　各分厂之间距离　较远，　各分厂动力产汽设备的型号、　燃料、　水系统循　环类型不同，　产供汽成本有较大差异，　各厂的蒸汽互　供和互备存在很大的优化潜力。然而各厂之间的长　距离和管道的输送能力限制了各厂之间的蒸汽和动　力的互供和互备潜力的发挥。因此大型石化企业蒸　汽动力的优化应该从全局出发，　在安全稳定的前提　下，　以　ＳＰＳ　的转换环节的转换经济性和传输环节的　传输损失的综合最优为目标实施运营优化，　以提高　整个　ＳＰＳ　的经济性。本课题在以往　ＳＰＳ　能量转换　环节优化工作的基础上，　建立　ＳＰＳ　能量转换环节和　能量传输环节集成优化模型，　并进行详细案例分析。　２　ＳＰＳ　优化运营模型　２．　１　目标函数　大型企业　ＳＰＳ　运营优化以全公司　ＳＰ　Ｓ　年总运 Ｉ　ｂ Ｂ　ｋ Ｋ Ｆ　ｉ　ｂｋｔ　ｆ　ｋ　＋ ｎ

燃气轮机与联合循环-姚秀平-课后题答案-第二单元

第二章 1、热力参数：压缩比π=p2*/p1*，温度比τ=T3*/T1*; 性能指标：比功ωn=ωt-ωc ； 燃气机循环热效率ηgt=ωn/（f*Hu ） 2、燃气轮机的比功大，说明在同样工质流量和同样的装置尺寸下，燃气轮机的功率大；在 同样的功率下，工质的流量下，燃气轮机的尺寸小。 3、1*11111k k n p k k c T ωτππ--???????? ?=--- ??? ??? ??????? 4、 1 11st k k ηπ-=- 5、 膨胀比πt=p3*/p4* 6、在一定的压比下，温比越高，比功越大；在一定的温比下，存在一个特定的压比πωmax ，使比功ωn 取得最大值；在一定的压比下，温比越高，效率越高，在一定的温比下，存在一 个特定的压比πηmax ，使效率ηgt 取得最大值。通常，πηmax>πωmax 。 7、联合循环中最佳压比都比简单循环要降低。简单循环燃气轮机的效率对燃气初温不很敏 感，而对压比较敏感；联合循环的效率对燃气初温较敏感而对压比不很敏感。 8 、 简单循环的效率只与压比有关，压比越大，效率越高。 联合循环时效率对压比不敏感。 9、如上图：简单循环的效率只与压比有关。联合循环效率随温度变化很大。 10、采用再热循环时，燃气轮机的最佳压比都将有所提高。 计算题 1.

* 1*31 1.3861 * * 1.38621**21288,10, 1.386, 1.315,0.8,0.85 1.03/, 1.20/,125028810546.9546.9288258.9258.9323.60.8 1.03323.6a a a g c t pa pg k k s cs s cs c c c pa c K k k C KJ Kg C KJ Kg T K T T K T T T K T T K w c T T πηηπη--===========?==-=-======?** 34 1.3151 1 1.315**34333.3/10 1250 7201012507205300.85530450.51.20450.5540.6/540.6333.3207.3/g g t s k k t ts s t t ts t pg t n t c KJ Kg T T K T T T K T T K w c T KJ Kg w w w KJ Kg πππη--=======-=-===?===?==-=-= 2. ***134**34**43 1.315*1 1.31513*4288,1600,860,0.85,0.881.386, 1.315 1600860740740840.90.881600840.9759.1160022.48759.1g g c t a g t t ts t s ts k k t s t T K T K T K k k T T T K T T K T T T K T T ηηηππ--========-=-=== ==-=-=????=== ? ????? =1 1.3861** 1.38621**21**2122.48 28822.48685.3685.3288397.3 397.3467.40.85 288467.4755.4a a k k s cs s cs c c c T T K T T T T T K T T T K ππη--===?==-=-=====+=+=

燃气轮机与联合循环-姚秀平-课后题答案-第四单元

第四章 1、主要要求：a.要有足够的刚度强度，以保证长期安全可靠运行，停机检查和大修的时间间隔要足够长。b.要保证足够高的热力性能，保证达到设计压比、温度、流量、流速，以保证要求的功率和效率。c.结构较简单，尺寸、重量较轻，便于制造、装配、运输和安装，便于检查、维护和维修。 2、基本原则有：a、压气机、燃烧室、透平三大部件要尽量统一整体布置，即它们的外壳要相互连接为一个整体，统一支撑在一个基座上；b、压气机和透平转子在机械上要相互连接，尽量构成一个统一的转动部件；c、转子与静子要配合形成一个流畅的工质流动通道。 3、减少工质在排气道压力损失 4、轮盘层积结构，特点：刚性好，变形小。 采用中心打拉杆和轮盘端面齿将各级轮盘连接在一起的转鼓式结构。特点:重量轻，刚性好，轮盘可自动相互对中，适宜于快速启停。 焊接鼓式结构，特点：刚性好、强度高、可靠性好、免维修。 5、工作工质不一样。 6、确定的，因为压气机的工作状态与透平的工作状态是一一对应的，压气机工作状态一定，透平工作状态也一定。 7、燃气轮机的联合运行路线是指在压气机特性图上绘出透平特性线或者在透平特性图上绘压气机特性线，还可以在压气机或透平特性图上绘燃气轮机工作特性线。当负荷降低时，a.燃气轮机流量将略微增大;b.压比有所降低;c.效率降低;d.排气温度下降;e.燃气轮机工作点远离哮喘边界方向移动，对安全有利。 8、略微增大 9和10、环境温度升高时，若初温不变，燃气轮机的出力和效率将有所降低，排气温度将因温比降低的影响小于压比降低的影响而升高。 11、环境压力升高时，若初温不变，由于压比和温比都不变，所以燃气轮机的效率不变，排气温度不变。但由于流量增大，所以出力升高。 12、当压气机叶片结垢时，等折合转速线会向左下方移动，压气机的喘振边界线也会向下移动。 13、当透平叶片结垢时，燃气轮机的喘振边界线不变，但运行状态点会向喘振边界方向移动，对安全不利。 14、三种方案分别是：保持IGV不动，改变T3*以调整出力；保持T3*恒定，改变IGV安装角以调整空气流量而调整出力；保持T4*恒定，改变IGV安装角以调整空气流量而调整出力。 15、T3*很难测量，原因是：T3*很高，测量T3*的热电偶很容易被烧毁，另外，燃烧室的出口处的温度场和速度场分布不均匀，热电偶数目少时所测得的误差很大。 16、最常用的间接测量T3*的办法是测量相对低的很多的排气温度T4*，然后利用T3*与T4*的关系估算出T3*来。 17、具有足够的高温蠕变强度、热疲劳强度，又具有良好的抗腐蚀、抗氧化能力。 18、透平动叶在高温部件中工作条件最恶劣，对材料的高温强度、特别是高温蠕变强度的要求最高。透平静叶工作温度比动叶高一些，但受力较小，它对材料蠕变强度要求比动叶低，但对疲劳强度要求比动叶高。燃烧室部件受力较小，但工作温度最高，它对材料抗腐蚀、抗氧化能力和热疲劳强度要求最高。 19、DS叶片是定向结晶叶片，SC叶片是单晶叶片. 20、工作在仅比其融化温度低几百度高温下的金属部件，不可避免会被氧化和腐蚀，为了保护这些高温部件，在金属表面涂层,a.耐腐蚀、耐氧化涂层材料;b.热障涂层材料.