第2章联合循环的概念和典型方案祥解.ppt

* 注蒸汽双流程循环机组的技术参数 公司商号 型号 ISO基本功率/kW 供电效率/% 压缩比 空气质量流量/(kg/s) 透平入口温度/℃ 其它 Alison Egnine Company 501-KH Steam 6751 39.89 12.6 18.6 2.722kg/s的 482.2℃的蒸汽 GE船用 与工业 LM2500 -PH STIG 28060 41.02 20.2 75.75 807.2 注入22680kg/h 蒸汽 LM5000 -PH STIG 51100 43.20 31.0 153.32 757.2 36288kg/h高压蒸汽 18144kg/h低压蒸汽 Stewart Stevenson TG-1600 STIG-20 16900 39.65 25.1 52.62 735 453.6kg/h蒸汽注入 TG-2500 STIG-50 28050 41.0 20.0 75.75 801.7 TG-5000 STIG-120 51620 43.8 31.4 153.77 787.8 * LM8000 注蒸汽双流体循环的热力系统 1-水处理设备 2-高压锅筒 3-中压锅简 4-低压锅筒 5-余热锅炉 6-发电机 7-动力透平 8-低压透平 9-高压透平 10-燃烧室 11-高压压气机 12-低压压气机 13-中间冷却器 * 燃气初温t3＝1371℃；温比＝5.708；低压压气机的压缩比=2.63；高压压气机的压缩比=13.299；高压透平的膨胀比＝2.404；低压透平的膨胀比＝1.311；动力透平的膨胀比＝10.0；余热锅炉的当量效率=73.45%，进人燃烧室时蒸汽/空气掺混比X＝12.37％；补水率=17.38%(相对于低压压气机进人的空气流量而言)。 整台机组的供电效率=52%，潜在的热电联产效率=87%。 LM8000 基本参数 * 三轴式的带有中间冷却器的燃气轮机。高压透平用来驱动高压压气机，低压透平则驱动低压压气机，动力透平驱动发电机。这种驱动压气机的方式可以提高整台机组的压缩比。采用中间冷却器可以减小高压压气机的压缩功，有利于增加整台机组的比功，而且还能利用中间冷却器来预热供给余热锅炉的给水，使机组的循环效率得以改善。 LM8000 中间冷却器 * 在余热锅炉中将分别产生高压(4.309MPa / 449 ℃)蒸汽、中压(1.448MPa/370℃)蒸汽和低压(0.2068 MPa/121℃)蒸汽，它们质量流量的份额分别为：72.14%,13.17%和14.69%。 LM8000 余热锅炉 蒸汽参数 * 高压蒸汽将注人燃烧室，与从高压压气机输来的高压空气一起与天然气混烧，升温至1371℃后进到高压透平中去膨胀作功，以带动高压压气机。 中压蒸汽是在高压透平后掺到燃气中去的，进而与燃气一起在低压透平中膨胀作功，以带动低压压气机工作。 低压蒸汽则是在动力透平的后几级中掺混到燃气中去进行膨胀作功的。由余热锅炉出来的燃气与蒸汽混合物的温度为133.9℃。 LM8000 蒸汽与设备匹配 * 注蒸汽循环系统的特点 1）结构特点： 燃气、蒸汽共同注入同一台燃气透平中膨胀做功； 不再配置蒸汽轮机和凝汽器等设备； 余热锅炉提供的全部或部分蒸汽还要在燃气轮机燃烧室中进一步加热； 蒸汽/燃气由余热锅炉直接排向大气。 * 注蒸汽循环系统的特点 2）优点： 部分蒸汽喷入燃烧区，适当降低燃烧火焰温度，有利于减少NOx的排放； 混合气体的传热系数增大，改善换热效果； 机组做功量增大，热工转换效率提高； 降低透平前燃气初温，提高设备寿命。 * 2.4 湿空气透平循环（HAT循环） 由日本Y. Mori教授提出，称为湿空气透平（HAT, humid air turbine）循环。 先将水或蒸汽加热压缩空气产生湿空气，再进行燃烧，也就是说，水蒸汽参与燃烧过程。 加入水量以使湿空气达到饱和为限。 HAT循环：双开式双流体循环，传热 * * HAT循环又称为蒸发-回热循环，其热力学特征： 1）用蒸发器大幅度降低压气机出口温度来突破回热循环对压气机极限压比( )的限制值； 2）水蒸汽进汽温度取高，尽管进汽压力取低、排汽压力和排汽温度取高，每千克蒸汽的做功能力仍远大于蒸汽轮机。 3）耗水量同程式循环。 * * CHAT循环（Cascaded Humidified Advanced Turbine） * HAT循环与注蒸汽循环的结合 部分空气湿化燃气轮机循环（热电联供） * 2.5 其它联合循环方案简介 2.5.1 IGCC * 2.5.1 IGCC * 2.5.2 增压流化床 * * 2.5.3 轻水反应堆联合循环 * 2.5.4 高温气冷堆联合循环 * 2.5.5 燃