燃气蒸汽联合循环热力学分析.pptx

;;第一节联合循环基本热力学分析;;1、串接电站（无热量损失模型）;;1、串接电站（有热量损失模型）;热量损失与有传热温差带来的损失比较

传热温差带来的损失：质的损失，导致下位循环新蒸汽参数降低

热量损失带来的损失：量的损失;热量损失与有传热温差带来的损失比较

传热温差带来的损失：质上的损失，导致下位循环新蒸汽参数降低

热量损失带来的损失：量上面的损失;;1、串接电站（有热量损失模型）;;2、并接电站;2、并接电站;;;3、串并接电站;3、串并接电站

上位电站排气参数满足下位电站参数要求情况下，串并型联合循环电站中含有非联合循环成分，使得联合循环效率降低，非联合循环成分越大，联合循环电站效率降低越大。

串并行联合循环电站的效率一定比串行联合循环电站的效率低吗？;串接电站（无热量损失模型）;第二节不补燃燃气-蒸汽联合循环热力学分析;F是供入联合循环电站的总能量QB是供入联合循环电站的总热量

MF (CV)0供入联合循环电站的总的燃料的发热量(HR)0和(HP)0分别是反应物和产物在基准温度下的广义焓;;与串行联合电站的本征方程式完全相同

理论上证明不补燃的余热锅炉行联合循环是100%的热力学意义的联合循环电站;增大燃气轮机的比功是使联合循环电站的效率提高的因素

在燃烧室出口温度确定的条件下，增大比功通过上式的第4项使联合循环电站的效率增加，但前三项使联合循环电站的效率减小，如何选择好比功从而使联合循环电站获得最高效率的关键是选择好燃气轮机的压比，这是联合循环电站的第1个优化问题。

压比降低，T4高，下位循环电站效率高;比功增大，联合循环的效率增大压比从简单循环最佳效率压比向简单循环最佳比功压比移动

（压比减小），使得比功增加，是使得联合循环效率增加的;第2个优化问题;;;燃气轮机：排气温度T4=548℃，排气流量Mg=352.9kg/s，燃气定压比热=1.0945kJ/kg.K，环境温度T0=15℃，效率=0.3342，燃机功率=100MW

余热锅炉：高压蒸汽压力Ps0=12.5MPa，主蒸汽温度Ts0=510℃，低压蒸汽压力0.72MPa温度232℃，节点温差ΔTgw=15℃，接近点温差11℃

汽轮机：主、低压蒸汽管道压损3%，高??蒸汽管道温降3℃，低压2℃，排汽压力Pc=8kPa，汽轮机高压缸内效率ηi=0.86，低压缸0.87,排汽湿度允许值9～10%

机械损失系数0.9554;;;汽轮机效率计算

1、考虑压力损失（3%）和温度降低（3度）确定汽轮机进汽焓

2、求高压缸排汽等熵比焓

3、根据效率确定高压缸排汽实际比焓

4、确定高压蒸汽膨胀到低压蒸汽的压力、温度和熵

5、计算高压蒸汽膨胀到低压蒸汽压力时温度与低压温度的差值

6、计算蒸汽高压流程的做功;汽轮机效率计算

7、考虑压力损失（3%）和温度降低（2度）确定低压蒸汽焓

8、高压缸排汽和低压蒸汽混合比焓

9、确定低压缸排汽等熵比焓（背压和熵查）

10、根据效率定低压缸排汽实际比焓

11、确定排汽干度（实际焓和背压查）

12、确定蒸汽低压流程做功

13、计算总功率和下位电站;;高压蒸汽温度高压蒸汽温度升高，下位电站效率提高，排汽湿度降低，

但是均不满足排汽湿度要求（此要求为大型汽轮机要求，对于中小型汽轮机安装除湿装置，小于12～15％，具体根据除湿装置的效果确定）。主蒸汽温度510、520满足燃气和主蒸汽温差为25～40度要求。530度满足高压缸排气与低压缸温度差小于50度要求，其余不满足（可以通过优化高压参数来满足）。考虑钢材价格，主蒸汽温度510度是热经济性、投资－钢材价格和加工费用综合考虑的最佳值。;;高压压力影响，随着高压蒸汽压力降低余热锅炉效率降低

汽轮机效率降低下位电站效率降低汽机循环功率下降

高压缸排汽与低压缸进汽温度差减小排气湿度降低，高压蒸汽压力高于8.5MPa，汽轮机湿度均超过

13％，不可取，西门子公司取8.38作为高压蒸汽压力;高压蒸汽初温选定510度

5个高压压力,14.5,12.5,10.5,8.5,6.5MPa

6个低压压力，0.9,0.72,0.65,0.6,0.55

6个低压温度，192,202,121,222,232,242

进行排列组合确定180个工况，研究高压参数和低压参数对下位电站效率、汽机效率、余热锅炉效率、汽机功率、及边界条件适应性的影响;;余热锅炉效率随低压蒸汽压力的变化;;42;;温差随低压蒸汽压力的变化;第三节补燃燃气-蒸汽联合循环热力学分析;1、用完全燃烧技术把已有的蒸汽轮机电站改造成串-并行联合循环电站时，是否可以获得效率上的提高？;;;;3、补燃电站的两个优化问题结论是否和不