华南理工大学课件 天然气开采与综合利用技术5-1(第五章联合循环发电).ppt

\[filename].ppt 天然气开采与综合利用 Natural Gas Exploitation Utilization Technologies 　天然气产业链下游：分配应用 前言：天然气在发电业中的利用 世界用天然气生产电力的概况 1、电力生产、消费和燃料构成 电力是人类社会消费能源的高级形式，全世界生产的一次能源中约1/3用于电力生产。 2、天然气在电力生产中的消费量及比例 未来，天然气增长的消费量中，有50％以上将消费在电力市场。 第一节、热电联产和联合循环发电 1、热电联产和联合循环发电系统原理和意义 1、热电联产和联合循环发电系统原理和意义 1、热电联产和联合循环发电系统原理和意义 “总能系统”：为了节约能源，提高天然气等能源的利用率，依据工程热力学理论，借助系统工程的方法，综合研究整个工厂中能量传递、转化和利用的全过程，按能量的品位高低，安排用于发电(或做动力)和供热，不同温度的热能按应用要求进行合理分配，做到热电结合，实现不同品位的能量梯级利用，达到最大限度地提高能源利用率。 1、热电联产和联合循环发电系统原理和意义 “总能系统”具体应用有多种形式，如热电联产、燃气／蒸汽联合循环发电、先热利用、注蒸汽燃气轮机和湿空气燃气轮机等，但基本形式仍是热电联产和联合循环发电。 1、热电联产和联合循环发电系统原理和意义 热电联产：是指从一个能源顺序取得电和热两种以上的有效能量供实际利用的技术。 燃气／蒸汽联合循环发电：是指一个能源经燃气轮机输出动力发电后，排出的较高温度烟气在排气余热锅炉中发生蒸汽，再以此蒸汽送入蒸汽轮机发电。 2、热电联产系统 天然气在热电联产中的利用有三种型式：蒸汽轮机型、燃料电池型和燃气轮机。 2、热电联产系统 2.1、蒸汽轮机型 以锅炉产生的高温、高压蒸汽在蒸汽轮机中膨胀做功，输出动力发电，做功后的背压蒸汽供热；或者由蒸汽轮机中间抽出部分高压蒸汽供热。该形式未利用燃料燃烧高温烟气。 2.1、蒸汽轮机型 2.1、蒸汽轮机型 2.1、蒸汽轮机型 2.1、蒸汽轮机型 2.1、蒸汽轮机型 蒸汽轮机循环热力系统 蒸汽轮机循环 2、热电联产系统 2.2、燃料电池型： 由一种燃料经电化学反应产生电能和热能供实际利用。 2.3、燃气轮机型： 是燃料燃烧后的高温气体作工质，直接在燃机内膨胀做功，输出动力发电。做功后甚高温度的烟气在排气锅炉中回收热能或直接利用高温烟气热能。 2.3、燃气轮机型 燃气轮机循环 把燃料燃烧时释放出来的热量转变为有用功的动力机械。由压气机、燃烧室、燃气透平等部件组成。 燃气轮机 2.3、燃气轮机循环 2.3.1、理想简单循环 2.3.1、燃气轮机理想简单循环 2.3.1、燃气轮机理想简单循环 2.3.1.1、燃气轮机循环的性能 燃气轮机循环的性能主要取决于压缩比和温度比两个热力参数。 2.3.1、燃气轮机理想简单循环 2.3.1.1、燃气轮机循环的性能 压缩比： 压气机出口与进口压力之比 膨胀机入口与出口压力比 温比： 透平进口处与 压气机进口处的 温度之比 2.3.1、燃气轮机理想简单循环 2.3.1.2、燃气轮机循环性能指标 燃气轮机循环的性能的主要指标是比功、循环热效率和有用功系数。 2.3.1、燃气轮机理想简单循环 2.3.1.2、燃气轮机循环性能指标 比功：工质经过工作循环，单位质量工质（空气）对外界所做的工，燃气轮机向外界输出的净功。比功的大小反映了工质对外做功能力的大小。(忽略燃气与空气在流量上的差异) WT –透平的比功，J/kg , Wc—压气机的比功，J/kg 2.3.1、燃气轮机理想简单循环 燃气轮机的循环比功大，说明在做功量相同时，工质的流量小，机组的尺寸就可能较小；或者在同样的工质流量和装置尺寸下，燃气轮机的功率大。 2.3.1、燃气