国华培训-燃气蒸汽联合循环

燃气-蒸汽联合循环燃气-蒸汽联合循环机组东方汽轮机有限公司陈建燃气-蒸汽联合循环目录1/联合循环基本概念2/联合循环机组轴系和布置3/东方电气燃机主要特点4/联合循环汽机及供热方案燃气-蒸汽联合循环1/燃气-蒸汽联合循环基本概念燃气-蒸汽联合循环4燃气轮机的历史燃气-蒸汽联合循环燃气-蒸汽联合循环6燃气-蒸汽联合循环7可编辑东方电气新版PPT模板单击此处编辑母版文本样式8•目前A380客机采用的罗罗公司遄达900发动机：•推力：70,000-76,500磅（最大认证推力：80,000磅）•涵道比：8.5-8.7•压比：40可编辑东方电气新版PPT模板单击此处编辑母版文本样式9燃气-蒸汽联合循环联合循环基本概念2absolutetemperature(ok)Entropy(kcal/kgok)T-SdiagramofcombinedcyclepowerplantsheatexhausttocondenserheatlostinexhaustgasgasturbinesteamturbineQG1QG2QＳ１QＳ２1234燃机效率:ηG=(QG1-QG2)/QG1蒸汽轮机效率:ηS=(QS1-QS2)/QS1联合循环效率:ηC=ηG+(1-ηG)ηＳ布雷顿循环朗肯循环联合循环就是将燃气轮机排出的“废气引入余热锅炉，加热水产生高温高压的蒸汽，再推动汽轮机做功。相当于将燃气轮机的布雷顿循环和汽轮机的朗肯循环联合起来，形成能源梯级利用的总能系统，达到极高的热效率。燃气-蒸汽联合循环现代燃气轮机大多数采用简单循环：1、简单循环最能体现燃机体积小、重量轻、结构简单、辅助机械少、运行可靠、用水少；2、简单循环的主要缺点是热效率低，但由于目前燃机的压比和初温都大幅度提高，这个缺点以有所改善。目前简单循环燃机的效率已达到40%以上；3、发电用燃机的应用趋势是与汽轮机组成联合循环机组，选择高燃气初温和适当压比的简单循环，恰好与联合循环总的最佳热效率比较吻合。燃气-蒸汽联合循环燃气轮机与汽轮机区别的三大特征：1、工质：燃气轮机采用空气和燃气；2、燃机为内燃方式，免除了庞大的传热与冷凝设备，因而燃机设备简单，启动和加载时间短，电站的厂房占地面积与安装周期都减少；3、燃机为高温加热高温放热，因此有更大的提高系统效率的潜力，但这也使在简单循环时热效率较低。燃气-蒸汽联合循环•1工质：•燃气轮机：高温高压的燃气；•汽轮机：高温高压的蒸汽•2参数•汽轮机超超临界参数：600℃、26.3MPa•燃气轮机燃气参数是：1400℃、1.7MPa•3输入•汽轮机：高温高压的蒸汽，热量来自煤•燃气轮机：气（CH4、油）+空气燃气-蒸汽联合循环•4部件功能•燃气轮机：–压气机耗功将空气增压，消耗掉透平2/3功–燃烧室将高压空气加热–透平将将热能转化为功•汽轮机：–汽轮机将蒸汽的热能转化为功–（给水泵将水的压力升高）–（锅炉将水变为一定温度的水蒸气）•5输出结果•燃气轮机：机械功+580-600℃燃气•汽轮机：机械功+超低压蒸汽燃气-蒸汽联合循环燃气-蒸汽联合循环HRSG余热锅炉STCompGT天然气空气给水凝汽器燃气轮机蒸汽轮机联合循环电厂系统基本组成燃气-蒸汽联合循环联合循环机组蒸汽热力循环方案（F级燃机）燃气-蒸汽联合循环2/联合循环机组轴系和布置燃气-蒸汽联合循环联合循环轴系布置时考虑的主要因素成本可维护性运行可供利用的场地控制GT&ST设计协调一拖一单轴多轴二拖一多轴燃气-蒸汽联合循环燃气-蒸汽联合循环•燃气轮机轴系示意（分轴）发电机燃气轮机盘车装置燃气-蒸汽联合循环汽轮机低压模块汽轮机高中压模块燃气轮机发电机•燃气轮机轴系示意（单轴CSG）燃气-蒸汽联合循环联合循环典型布置M701F41拖1单轴布置约115m约80m燃气-蒸汽联合循环约160m约105mM701F41拖1分轴布置燃气-蒸汽联合循环M701F4，2拖1多轴布置燃气-蒸汽联合循环燃机低位布置燃机轴线标高4.8m行车轨顶标高~22m燃机房剖面燃气-蒸汽联合循环燃机高位布置燃气-蒸汽联合循环燃机高位布置－运行方便、检修方便燃气-蒸汽联合循环燃气-蒸汽联合循环3/东方电气燃机主要特点燃气-蒸汽联合循环东方燃气轮机发展历程2003《技术许可证协议》签字2004广州合资公司成立2005国产三菱燃机发运2015首台M701F5订单签约2016F5及J型燃机技术转让协议2011首台M701F4机组成功投运燃气-蒸汽联合循环东方汽轮机有限公司三菱重工合资公司JV（生产高温部件、维修）投资（49％)投资（51％)G/T技术转让用户维修部品销售三菱重工东方燃机(广州）有限公司2004年成立东方燃气轮机发展历程燃气-蒸汽联合循环DEC燃气轮机业绩燃气-蒸汽联合循环燃机型号：M701F4电厂规模：1×951MW机组配置：分轴2GT+1ST+2HRSG投运时间：2015年国内智能化程度最高APS一键启动范围最大神华国华北京燃气电厂燃气-蒸汽联合循环华能北京高碑店热电厂燃机型号：M701F4电厂规模：1×923MW机组配置：分轴2GT+1ST+2HRSG投运时间：2011年国家优质工程金质奖2012-2013年度燃气-蒸汽联合循环华电江苏戚墅堰电厂2015.08.15#1机组一次点火成功2015.09.25#1机组投入商业运行2015.11.16#2机组投入商业运行联合循环机组性能试验结果：热耗＜6050kJ/kWh效率＞59.5%燃机型号：M701F4电厂规模：2×474MW机组配置：2套单轴1GT+1ST+1HRSG投运时间：2015年燃气-蒸汽联合循环深圳前湾燃机电厂单轴1ON1X3广东惠州LNG电厂单轴1ON1X3深能源集团东部电厂单轴1ON1X3福建莆田燃气电厂单轴1ON1X4白俄明5燃机电厂单轴1ON1X1戚墅堰E级燃机电厂分轴1ON1X2北京第三热电厂单轴1ON1X1四川达州燃机电厂单轴1ON1X2燃气-蒸汽联合循环北京高碑店燃机电厂多轴2ON1X1大唐浙江绍兴电厂单轴1ON1X2中海油中山嘉明电厂分轴1ON1X3中海油珠海电厂分轴1ON1X2浙能浙江常山电厂单轴1ON1X1华能重庆两江电厂单轴1ON1X2山西嘉节燃机电厂多轴2ON1X1北京高安屯燃机电厂多轴2ON1X1燃气-蒸汽联合循环戚墅堰F级燃机电厂单轴1ON1X2东莞燃机电厂分轴1ON1X2天津陈塘庄燃机电厂分轴2ON1X2太原东山燃机电厂分轴2ON1X1浙江江东燃机电厂单轴1ON1X2燃气-蒸汽联合循环M701F4联合循环机组优异性能得到多个项目验证热耗平均低于合同保证值0.7%出力平均高于合同保证值1.6%东方电气对机组性能数据进行无容差保证！燃气-蒸汽联合循环东方联合循环性能优异-振动水平低实测燃机轴振全部＜50μm实测汽机轴振全部＜50μm燃气-蒸汽联合循环型号频率燃机功率联合循环机组功率（1拖1）M701DA50Hz144MW~213MWM701F350Hz270MW~400MWM701F450Hz324MW~478MWM701F550Hz359MW~525MWM701J50Hz493MW~717MW注：以上数据基于ISO工况（15.0℃、101.325kPa、60%）东方燃气轮机产品系列燃气-蒸汽联合循环F级燃气轮机结构特点燃气-蒸汽联合循环燃气-蒸汽联合循环压气机进气压气机燃烧器透平排气透平转子进气缸压气机气缸燃兼压缸透平缸排气缸排气扩压段F级燃气轮机结构特点燃气-蒸汽联合循环低NOX燃烧器（DLN）设计技术燃烧天然气的联合循环电厂1高效率：提高透平入口温度T1T2低NOX排放透平入口温度T1T扩散燃烧器DLN燃烧器多喷嘴+DLN燃烧器蒸汽冷却+多喷嘴+DLN燃烧器DLN：DryLowNOx三菱重工是世界第一个生产预混燃烧器的厂家。3.2F4机组燃烧器结构：燃气-蒸汽联合循环火焰检测器水平中分面火焰检测器点火器点火器CrossFlametube(19pc)联焰管F4机组燃烧器结构：环管式，20个；燃气-蒸汽联合循环DLN燃烧器燃烧室兼压气机缸TOPHAT喷嘴燃烧筒透平缸主喷嘴旁路阀过渡段值班喷嘴值班喷嘴主喷嘴TOPHAT喷嘴燃气-蒸汽联合循环•燃烧喷嘴由围成一圆圈的8个干式预混燃烧主喷嘴和位于圆心的扩散燃烧值班喷嘴组成。–采用多喷嘴预混式的目的是为了使空气与燃料混合均匀，增加火焰面积，降低燃烧温度，特别是减少局部高温区，以最终减少NOx的生成。–旋流器：给流动的空气以扰动，形成湍流区加强混合燃气-蒸汽联合循环•内筒：为火焰筒的双层壁面。冷却空气从外壁的小孔进入，并在夹层中沿壁面的沟槽流动形成对流换热，然后从沿圆周方向的缝隙中流出，对燃气的下游形成膜式冷却；是燃烧的主要区域•过流段的壁面结构，冷却空气通过外壁的多个圆形孔进入夹层，同样沿壁面的沟槽运动，并从下游的出口进入燃气的主流。燃气-蒸汽联合循环•尾筒，也称为过渡段，是将高温燃气引向透平做功的关键部件，它和火焰筒也是燃气轮机中承受温度最高的部件，因此对内壁的材料防护及冷却技术也是至关重要的。•火焰筒和过渡段的内壁面采用隔热涂层，以防止金属升温，并防止有害介质对金属的腐蚀。燃气-蒸汽联合循环燃气-蒸汽联合循环完善的燃烧调节硬件系统燃气热值计、燃气流量计；燃料供应调节阀组：燃料关断阀/排放阀、燃料A/B压力控制阀、燃料A/B量控制阀、值班（PILOT）燃料流量控制阀、顶环（TOPHAT）燃料流量控制阀;燃烧空气旁路系统（BY-PASS);压气机入口导叶(IGV);先进的环管式燃烧器结构。燃气-蒸汽联合循环先进的燃烧测控系统火焰检测器；燃烧器压力波动传感器、加速度传感器；燃机透平叶片通道温度检测；先进的燃烧压力波动检测系统（A-CPFM)；先进的燃机控制系统(GTC)。燃气-蒸汽联合循环透平静叶冷却透平动叶和转子冷却透平热通道部件冷却压气机第6、11、14级的放气经过冷却后的压气机出口空气燃气-蒸汽联合循环透平叶片热障（TBC）涂层透平叶片涂层燃气温度和叶片金属温度的分布燃气-蒸汽联合循环压气机段透平段扭矩管3.4F4机组转子结构：燃气-蒸汽联合循环技术研发主燃料值班燃料☆高水平设计/分析技术燃烧室冷却空气动力材料・定向结晶材料・精密铸造叶片・结晶分析☆核心部件验证高压燃烧试验透平动静叶验证试验压缩机模块试验蠕变实验反馈到研发MHITakasagoMachineryWorks☆整机设计制造验证高砂制作所内联合循环示范电站(T-地点)精密测量技术透平叶片振动应力遥感测量LowHighVelocity反馈到设计制造先进性和稳定性的完美结合→先进的技术和高可靠性紧密结合！燃气-蒸汽联合循环经过长期验证、先进而成熟的设计特点！技术特点D型F型Ｊ型冷端驱动发电机○○○双轴承支撑转子○○○4级透平○○○环管式燃烧器○○○水平中分面气缸○○○空气冷却透平叶片○○○转子冷却空气冷却过滤○○○先进性和稳定性的完美结合D型F型J型燃气-蒸汽联合循环透平转子冷却空气流道示意图交换的热量可以被有效利用来加热锅炉给水，提高联合循环机组效率。先进的冷却技术燃气-蒸汽联合循环透平第一级静叶1stTurbineVane透平第一级动叶1stTurbineBlade热通道表面陶瓷热障涂层冷却空气鳍片冷却头部喷淋冷却空气流道冷却空气表面薄膜冷却表面薄膜冷却销片冷却头部喷淋冷却空气流道热通道表面陶瓷热障涂层头部喷淋冷却销片冷却鳍片冷却表面薄膜冷却表面薄膜冷却头部喷淋冷却冷却空气先进的冷却技术燃气-蒸汽联合循环燃兼压缸顶环喷嘴(预混)燃烧筒透平缸主喷嘴(预混)旁路阀过渡段值班喷嘴(扩散)燃料适应性好华白指数±15%范围内可用。燃烧调整灵活/自动化在热值仪在线监测燃料的情况下，通过燃气阀组、IGV及旁路阀等硬件和A-CPFM软件相结合进行实时燃烧调整。燃烧稳定/高效环管式燃烧器，扩散/预混燃烧比例平稳过度，始终保持最佳燃空比。排放低实际机组运行时NOx排放大幅优于国家标准/保证值。项目合同保证值mg/Nm3性能试验mg/Nm3负荷%*山西*≤5034100377535.710036.575*天津