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1、第三节 常规余热锅炉型联合循环,一 设备与系统,1、热力系统及设备,（1）设备：燃气轮机；余热锅炉；汽轮机,（2）方案：,“一拖一”；“多拖一”（如“二拖一”、“三拖一”等）,单轴方案；多轴方案（如双轴、三轴等）,2、主要特点 （与常规机组的主要区别）,（1）不设给水回热加热系统,（2）除氧器与余热锅炉或凝汽器合为一体,旁通烟囱？,蒸汽旁路？,3、热效率与比功,（1）热效率：燃气轮机的轴功与汽轮机的轴功之和在加入系统的燃料热中所占的比例,（2）功比率（蒸/燃功率比）：汽轮机的轴功与燃气轮机的轴功之比,4、能流图,讨论：,（1）该系统用效率不超过40%的单循环，轻易地实现了效率为57%的联合循环
2、，复杂性没有提高。这表明：联合循环确实高效，这是由其热力学原理决定的。,（2）前已述及，联合循环中，汽轮机的功率一般占总功率的30%35%，该题目很好地说明了这一点。,二 分设备效率对联合循环效率的影响,情况1. 燃气轮机、汽轮机和余热锅炉之中的一个效率发生变化时，其它两个不受影响,将例题中的有关数据代入，经计算得: C1=0.456 C2=0.335 C3=0.335,这表明：余热锅炉型联合循环中，燃气轮机的影响最大，汽轮机和余热锅炉的影响相等，均比燃气轮机影响小。,情况2. 燃气轮机效率、汽轮机效率和余热锅炉效率中的一个发生变化时，其它两个中的一个或者两个同时发生变化。,含义：在联合循环机
3、组中，一个部件与其它部件的联系非常紧密，它们相互影响、相互制约，一个部件工作情况发生变化，其它部件的工作情况多数会跟着发生变化。,对这种情况，只有在特定的条件下，才可以从理论上作出分析。,三 余热锅炉型联合循环的基本特性,主要优点：,1起停时间短，便于调峰运行,2部分负荷下的热经济性高,（前提：若干台同类型单轴机组或一台多轴机组作为一个系统来管理，对负荷进行统一调度）,3占地面积小,设备集成化程度很高，布置紧凑,*4比投资费用低,一般仅为燃煤蒸汽轮机电站的40%70%。,5建设周期短,单轴机组：1824个月， 双轴机组增加1-2个月,6管理费用低,例：英国Rye House电厂，700MW功率
4、的 “三拖一” 机组，常设员工数33人,7机组的运行性能高于或至少相当于常规燃煤机组。,（1）可靠性,PH指定时间周期内的总时数，一般 以一年为周期，总时数为8760 小时 FOHPH内的故障停机时数,（2）可用率,PH指定时间周期内的总时数， 一般以一年为周期，总时数 为8760小时 UHPH内的故障停机、启动失败 和计划维修的时数,（3）启动可靠性,AS总的启动次数 SS在规定时间内成功启动的次数,若干统计数字：,三菱公司（自己介绍）：F等级燃机及联合循环机组的可靠性在99.3%以上。,美国国家电气可靠性联合会通报：GE公司50MW以上的燃机和联合循环机组的可靠性分别为99.0%和98.3
5、%，可用性分别为96.5%和95%。,更大范围内的统计表明，承担基本负荷天然气联合循环机组的可用率一般为85%90%，而常规燃煤机组的可用率一般仅为80%85%。,主要缺点：,1机组的出力和效率受环境条件（特别是温度）影响较大。,对简单循环的燃机，环境温度每提高10，出力约降4%8%，效率约降0.82个百分点。,对联合循环机组，环境温度每提高10，出力约降低2%5%，效率略有降低或大体不变。,2常规联合循环机组只能燃用石油、天然气等优质燃料，当本地区不具备这些资源时，燃料成本存在某种不确定性。,燃天然气的联合循环机组在我国是否具有经济性有待检验。,长远看，联合循环机组应该具竞争力。,个人观点：
6、,因为：,（1）我国的天然气开发工作才刚刚开始，天然气价格有一定下降空间；,（2）随着环保标准的提高，燃煤发电的成本必然会提高；,（3）随着“分时段电价”政策的完善，燃天然气联合循环机组调峰性能优良的特性会在经济上得到体现。,3在目前我国尚不能制造大型联合循环机组、备品备件主要依赖进口的情况下，机组的维护费用存在变数。,建议：尽量不要用未经充分验证过的机组,习 题 1. 某发电用燃气轮机的设计功率270MW，循环效率为0.39，现为其匹配一台热效率为0.92的余热锅炉和一台循环效率为0.36的汽轮机以构成余热锅炉型联合循环发电系统，假定配成联合循环系统时，燃气轮机的功率和效率均不改变，试估算：
7、（1）联合循环的热效率可以达到多少？（2）联合循环的总功率可以达到多少？,思考题,第一章 联合循环概论（P3 P18） 3. 从热力学角度看，汽轮机循环有哪些优缺点？蒸汽轮机循环进一步发展的方向如何？潜力如何？ 4. 从热力学角度看，燃气轮机循环有哪些优缺点？燃气轮机循环进一步发展的方向如何？潜力如何？ 5. 从热力学角度看，燃气-蒸汽联合循环怎样吸收了汽轮机循环和燃气轮机循环的优点，克服了它们的局限性？ 6. 何谓燃气轮机的ISO基本功率？,思考题,10. 三种基本联合循环各有哪些优缺点？哪一种形式被认为是发展的方向？为什么？ 11. 哪两种燃煤联合循环目前被认为是最有发展前途的燃煤型联合循环方案 12. 各种形式的联合循环有哪些共同的、最基本的优点？ 14. 余热锅炉的旁通烟道有何用处？为什么大功率联合循环机组目前大多不再配旁通烟道？ 15. 余热锅炉型联合循环发电机组与常规蒸汽轮机发电机组在热力系统上有哪些主要差别？ 16. 常规余热锅炉型联合循环机组各组成设备中的那一部 分对联合循环的工作性能影响最大？,
