燃气轮机及联合循环（二）_2.ppt

燃气轮机及联合循环（二） 主讲：傅忠广 下面要介绍的主要内容： 发电方式的种类与常规联合（ACC）的发电特征 常规联合（ACC）的发电技术：设备构成与单轴、多轴型的比较 余热锅炉；联合循环发电机组的维护 IGCC与PFBC的研究、开发现状及其必威体育精装版技术和发展趋势 IGCC发电装置及其系统、在商业电站中的应用 PFBC的发电装置及其系统、在商业电站中的应用 联合循环发电的几种方式与常规联合（ACC）的发电特征（1） 余热利用方式 把燃气轮机做完功的排气引入余热锅炉，回收其余热，以产生蒸汽，来驱动汽轮机的方式，这是联合循环发电最为简单的一种方式，也是在国内外，引用数量最多的一种方式，通常说起联合循环发电，就多指这种方式。 特征： 是热效率最好的一种方式。 启动时间短。 由较小容量的设备构成，容易起停和调整出力。 燃气轮机与总出力的出力比例为2／3，比较大。 单位出力的温排水量少。 最大出力根据大气温度变化。 汽轮机不能单独运行。 余热利用方式 联合循环发电的几种方式与常规联合（ACC）的发电特征（2） 排气再燃式 这种方式用燃气轮机发电设备，代替了锅炉送风机，把燃气轮机作完功之才的排气，作为锅炉燃料燃烧用空气使用，来回收排气余热的一种方式。由于无需设置锅炉空气预热器，所以一般设置气体给水加热器，对锅炉排气进行热回收。在国内外，通常用来提高原有发电设备的热效率和出力（锅炉改造） 主要特征 因为可提高原有发电设备的热效率和出力，所以是锅炉改造的最佳方式。 在原有设备进行改造时，因为需要考虑燃气轮机设备的设置空间，所以改造范围受到一定限制。 如果设置送风机，汽轮机可以单独运行。 运行控制复杂。 排气再燃式 联合循环发电的几种方式与常规联合（ACC）的发电特征（3） 增压流化床燃烧方式 燃气轮机压缩机排出的空气弓l入增压流化床锅炉（PFBC：Pressurized Fluidized-Bed Combustion），使燃料增压燃烧，其排气引入并驱动燃气透平后，排气的余热引入气体给水加热器，用于给水加热的一种方式。由于是增压锅炉，传热效果好，可以减少传热面积，锅炉也可以小型化。另外，给流化床中混入石灰石，在燃烧的同时，还可以进行脱硫。现在，在日本有数台这样的机组正在运或建设当中。 主要特点： 燃气轮机可以把不能作为直接燃料的煤作为燃料使用。 燃料即使使用煤，也可以进行炉内脱硫，所以，不需要脱硫装置。 锅炉由于是高压容器，所以，单机出力不超过35万千瓦。 增压流化床燃烧方式 联合循环发电的几种方式与常规联合（ACC）的发电特征（4） 排气补燃式 向燃气轮机的排气中投入补充燃料，用排气中的残留氧，使其燃烧，以提高排气的温度，然后引入余热锅炉的一种方式。使用燃气轮机入口气体温度低的燃气轮机时，这种方式比较有效。 主要特征： 如果补燃燃料增多，汽轮机的出力比就增大。 如果燃气轮机的排气温度变高（燃气轮机入口气体温度变高），最佳补燃燃料要减少。 汽轮机不能单独运行。 排气补燃式 联合循环发电的几种方式与常规联合（ACC）的发电特征（5） 给水加热式 是用燃气轮机的排气加热蒸汽循环给水的一种方式。为有效的回收燃气轮机排气的余热，提高机组总体的热效率，要求汽轮机的容量比燃气轮机大得多。 主要特点： 系统简单。 汽轮机的出力比例大。 汽轮机可以单独运行。 给水加热式 余热利用式的优势 随着近几年燃气轮机入口气体温度的高温化和大容量化等形成的高效率化，在上述的发电方式中，余热利用式成为联合循环发电的主流。 由于近几年燃气轮机入口温度的高温化使燃气轮机单独的热效率提高以及排气温度高温化等。在所有的联合循环发电方式中，余热利用式可以得到最高的热效率。而且，具有控制系统简单，运行性能好，建设费用低等许多优点，因此成为近几年联合循环发电的主流。 近几年的燃气轮机为提高效率，减少冷却用的空气量，入口气体温度被高温化，所以，减少了排气中的残留氧浓度，排气补燃式中燃料补充燃烧造成的热效率提高的效果减弱。 增压流化床燃烧方式由于炉子成为压力容器，是一种耐压构造，所以，控制系统也比较复杂。 给水加热式存在燃气轮机容量和汽轮机容量平衡的问题。 从燃料方面看各种联合循环发电（1） 在联合循环发电中，由于使用燃气轮机，LNG，LPG等气体类、煤油，轻柴油等轻质油类可以直接燃烧，但煤、重油等劣质燃料需要气化后作为燃气轮机的燃料使用。但是，在1100℃级以下的燃气轮机中，国外也有把重、原油作为直接燃料使用的情况。 下面，从燃料方面来叙述各种联合循环发电的特征： LNG联合循环发电 在日本的电力行业中，联合循环发电的燃料几乎全部采用LNG。这主要因为环保性和经济性好的缘故。 排气中的NOx原来通过向燃烧器喷射水或蒸汽来降低。但近几年，为进一步提高热效率，不采取蒸汽喷雾，而是通过使用预混合燃