马立群燃气蒸汽联合循环热电联产多维运行特性研究.docx

燃气-蒸汽联合循环热电联产

多维运行方式负荷特性研究

指导老师：戈志华教授

目录

PART01研究背景

PART02联合循环热电联产运行方式

PART03多维运行方式负荷特性

PART04多维运行方式热经济性

PART05供热季机组调峰性能

粉尘、硫化物、氮氧化物等

燃煤供热冬季“供暖性雾霾”问题

绿色低碳

可持续发展

PM2.5监测治理

清洁能源

发电、供热

燃气-蒸汽联合循环热电联产

污染物排放少、综合效率高、耗水量低、占地面积小、运行调节方便、灵活性高

燃气热电机组

替代传统燃煤

供热并入电网

大规模风、光、

水等可再生能

源电并入电网

天然气耗率热电比

3

T

STG

HRB

TNH

燃气轮机

4

9B

G

C

GT

P

CC

2

1

8

7

5

蒸汽轮机

6

1110

供热

C-压气机；B-燃烧室；GT-燃气轮机；HRSG-余热锅炉；

ST-蒸汽轮机；CC-凝汽器；P-给水泵；G-发电机；TNH-热网加热器

燃气-蒸汽联合循环热电联产系统图

联合循环热电联产理想T-S曲线

S

联合循环-底循环驱动方式

供热系统

蒸汽

水

燃气

空气

G

SSS

发电机凝汽器

离合器

凝结水泵

燃气轮机

压气机

G

燃烧室

发电机

排烟

G

涡轮机

余热锅炉

蒸汽

水

燃气

空气

燃气轮机

燃烧室

发电机

G

压气机

涡轮机

G

发电机

供热系统

SSS

离合器

凝结水泵

凝汽器

排烟

余热锅炉

“二拖一”方式热力系统图“一拖一”方式热力系统图

联合循环联产供热方式

压气机

蒸汽

水

燃气

空气

G

发电机

燃烧室

发电机

G

涡轮机

余热锅炉

SSS

离合器

排烟

凝汽器

热网加热器

凝结

水泵

压气机

蒸汽

水

燃气

G

空气

发电机

燃烧室

发电机

G

涡轮机

余热锅炉

热网加热器

SSS

离合器

排烟

低压缸

解裂

抽凝热电联产热力系统图

背压热电联产热力系统图

联合循环多维运行负荷特性

1000500

抽凝模式最大供热工况抽凝模式最大供热工况

900450

背压模式

800

背压模式

400

700

350

100%燃机负荷

600

90%燃机负荷

80%燃机负荷

500

70%燃机负荷

400

60%燃机负荷

50%燃机负荷

300

40%燃机负荷

30%燃机负荷

200

300

250

200

150

100

100%燃机负荷

90%燃机负荷

80%燃机负荷

70%燃机负荷

60%燃机负荷

50%燃机负荷

40%燃机负荷

30%燃机负荷

0100200300400500600700050100150200250300

热负荷(MW)热负荷(MW)

“二拖一”发电功率与供热量的关系“一拖一”发电功率与供热量的关系

联合循环负荷调节范围

1000

900

I

II

III

热负荷范围

(MW)

最高发电负荷及

运行模式(MW)

最低发电负荷及

运行模式(MW)

调峰能力

%

800

700

0≤Q≤152

二拖一抽凝模式

922~951

一拖一抽凝模式

161~319

63.3~81.9

600

500

400

300

200

100

0

0100200300400500600

一拖一

背压模式

二拖一

背压模式

二拖一

抽凝模式

一拖一

抽凝模式

152Q≤175

175Q≤328

328Q≤349

349Q≤550

二拖一抽凝模式

917~922

二拖一抽凝模式

887~917

二拖一抽凝模式

883~887

二拖一抽凝模式

845~883

二拖一抽凝模式

315~319

一拖一背压模式

147~416

二拖一抽凝模式

453~491

二拖一背压模式

293~663

63.3~63.4

49.5~81.0

44.4~48.9

19.1~62.0

热负荷(MW)

多维运行负荷调节范围

550Q≤650

二拖一背压模式

663~827

二拖一背压模式

663~827

0

发电气耗率

0.22

0.20

100%燃机负荷90%燃机负荷

80%燃机负荷70%燃机负荷

60%燃机负荷50%燃机负荷

40%燃机负荷30%燃机负荷

0.22

0.20

100%燃机负荷90%燃机负荷

80%燃机负荷70%燃机负荷

60%燃机负荷50%燃机负荷

40%燃机负荷30%燃机负荷

0.18

0.16

0MW热负荷

100MW热负荷

200MW热负荷

300MW热负荷

400MW热负荷

0.18

0.16

0MW热负荷

100MW热负荷

200MW热负荷

0.14

500MW热负荷

抽凝模式

最大供热工况

0.14

抽凝模式

最大供热工况

0.120.12

背压工况

背压工况

0.100.10

30040