燃气-蒸汽联合循环介绍V94.3A技术特点1精选ppt主要内容主要内容n联合循环机组的特点联合循环机组的特点n燃气轮机燃气轮机型号型号n燃燃气气电厂的分类和电厂的分类和分布分布n西门子燃气轮机的技术特点西门子燃气轮机的技术特点2精选ppt燃气轮机燃气轮机余热锅炉余热锅炉蒸汽轮机蒸汽轮机燃燃料料空空气气给给水水蒸蒸汽汽燃气蒸汽联合循环生产流程凝汽器凝汽器燃机发电机燃机发电机汽机发电机汽机发电机3精选ppt联合循环机组的特点n效率高n排放少n出力受环境温度影响大n可靠性高n占地少n耗水量少n自动化程度高,运行人员少 4精选ppt联合循环机组的特点效率高n350MW级联合循环机组效率可到达58%,比常规机组高出15-18%,折合标煤212g/kwh,比常规1000MW发电煤耗290300g/kwh左右低很多5精选ppt联合循环机组的特点排放少n最低的环境污染排放天然气发电,二氧化碳排放量约为燃煤电厂的42%,氮氧化物排放量那么不到燃煤电厂的20%,二氧化硫排放几乎为零可明显减轻日益严重的环保压力6精选ppt联合循环机组的特点可靠性高燃气发电实现:n自动、保护投入率100%n启停速度快n系统相对简单、辅机相对较少,整机可靠性高n可真正实现AGC控制7精选ppt联合循环机组的特点出力和环境温度关系8精选ppt联合循环机组的特点出力和环境温度关系n环境温度升高时,空气密度减小,燃气轮机的吸气容积流量根本恒定,所以,环境温度升高,必然导致燃气轮机质量流量减小,出力下降。
n燃气轮机中压气机的耗功是随环境温度的升高而增大的,而透平的膨胀功并不随环境温度升高而增大,所以,环境温度升高时,燃气轮机的效率必然下降9精选ppt联合循环机组的特点占地少n与同容量火电厂相比,联合循环电厂占地面积只有火电厂的30-40%,建筑面积也只有火电厂的20%10精选ppt联合循环机组的特点耗水量少n燃气轮机不需要大量冷却水,单循环机组只需火电厂2%10%,联合循环机组只需同容量火电厂的1/3左右11精选ppt联合循环机组的特点自动程度高,运行人员少n联合循环电厂采用先进的集散式控制系统,控制人员可以大大减少,一般只有同容量火电厂人员的20%25%12精选ppt燃机和联合循环机组型号燃机和联合循环机组型号n主要燃机厂家n美国GE/哈尔滨电气n日本三菱/东方电气n德国SIEMENS/上海电气n法国ALSTOM无转让n通过以市场换技术,国外燃机厂家已经将制造技术分别转让给国内三大动力集团n关键部件在国内的合资厂生产13精选ppt燃机和联合循环机组型号燃机和联合循环机组型号n燃机种类燃机种类n重型:工业用、大型,一般出力在重型:工业用、大型,一般出力在4万万kW以上n轻型:航空改型、小型,一般出力在轻型:航空改型、小型,一般出力在4万万kW以下。
以下n频率:频率:50HZ、60HZ14精选ppt燃机和联合循环机组型号燃机和联合循环机组型号n美国GE n燃机型号:nLM6000轻型、PG9171FA重型nPG6541B6BnPG6101FA6FAnPG7111EA7E60HZnPG9171E9EnPG9351FA9FA,9FBn9H15精选ppt燃机和联合循环机组型号燃机和联合循环机组型号n1=PG箱装式发电设备(Package Generation);n2=系列号,3、5、6、7、9n3=输出功率,以英制马力为单位的近似值n4=轴的数量,单轴或双轴n5=型号,B、E、F、G、H等16精选ppt燃机和联合循环机组型号燃机和联合循环机组型号n联合循环机组型号联合循环机组型号GEnS109FAnS:STAG-STeam And Gas字首字首n1燃气轮机的台数燃气轮机的台数n0没有意义没有意义n9燃气轮机系列号燃气轮机系列号nFA燃气轮机型号燃气轮机型号17精选ppt燃机和联合循环机组型号燃机和联合循环机组型号 nS209E n2台台9E燃机组成的联合循环燃机组成的联合循环n一般1套9E组成的联合循环机组出力约180MW左右n2S109FAn2套套9FA组成的联合循环组成的联合循环,每套,每套1台燃机台燃机n一般1套9F组成的联合循环机组出力约400MW左右。
18精选ppt燃机和联合循环机组型号燃机和联合循环机组型号n德国SIEMENS/上海电气n燃机型号nSGT5-2000E、SGT5-4000FnSGT表示Siemens Gas Turbinen2000E、4000F相当于GE的9E、9F系列n联合循环机组型号nSCC5-4000FnCC表示联合循环n表示1套9F系列燃机组成的联合循环机组19精选ppt燃机和联合循环机组型号燃机和联合循环机组型号20精选ppt燃机和联合循环机组型号燃机和联合循环机组型号n日本三菱MHI/东方n燃机型号nD、F、G、HnM501D、M701F、M701Hn联合循环机组n2M701Fn2台燃机21精选ppt9F系列燃机及联合循环出力22精选ppt燃机和联合循环机组型号燃机和联合循环机组型号n常规燃机第二代n单循环出力为150MW等级、燃烧温度低于1205,也即“E级及以下燃机n先进的燃机第二代n单循环出力为250MW等级、燃烧温度约1315,也即“F级燃机n最新型燃机第三代n单循环出力为300MW等级、燃烧温度约1425,也即“G或“H级燃机23精选ppt燃机和联合循环机组型号燃机和联合循环机组型号n最新型燃机nGE公司的9001H型有定货n西门子公司的SGT5-8000H 型开发成功n三菱公司的M701G型10几台运行n没有转让国内24精选ppt最新型燃机介绍25精选pptGE 公司MS9001H 燃气轮机n第1 台MS9001H 燃气轮机与1 台汽轮机组成的S109H 联合循环电站额定功率为480 MW,热效率60%,NOx 排放浓度25 ppm,于2003 年9月正式投入商业运行。
nH 型燃气轮机的压气机压比为23,空气流量为685 kg/s.n压气机的进口导叶(IGV)和前4 级静叶(VSV)均可调,以控制空气流量,适应环境温度的变化和不同运行工况的要求26精选pptGE 公司MS9001H 燃气轮机n4 级轴流透平气缸采用蒸汽冷却,前2 级采用闭式循环蒸汽冷却,第3 级为空气冷却,第4 级无冷却闭式蒸汽冷却替代了叶片燃气通道侧的气膜冷却,加大了叶片壁中的温度梯度这种冷却方法使叶片材料中产生更高的热应力,所以第1 级透平叶片使用单晶超级合金材料,并涂以陶瓷隔热涂层27精选pptGE 公司MS9001H 燃气轮机n常规的燃气轮机中,用压气机排气冷却第1 级喷嘴经过第1 级喷嘴后,燃气温度将下降155K;而H 级机组中,经过第1 级喷嘴后,燃气的温降小于4 K,从而使转子进口燃气温度到达1 400 等级,比F 级机组提高100 K,但燃烧室中的燃烧温度并未提高,保证机组的NOx 排放水平不提高28精选ppt西门子公司SGT-8000H 燃气轮机n2007 年冬季第一次点火,并准备于2021 年开始进行简单循环运行鉴定它是完全用空气冷却的机组,也是世界上最大的完全空气冷却的燃气轮机。
n13 级轴流式压气机,压比19,进口导叶和前3 级静叶可调,确保机组局部负荷运行时具有高的效率,易于启动29精选ppt西门子公司SGT-8000H 燃气轮机n4 级轴流透平,前3 级均采用空气冷却,第4级无冷却,转子前燃气温度1 427 第1 级动静叶采用单晶超合金材料并涂以耐热涂层,已具有承受近1 500 高温的能力;第2 级叶片上涂敷了热障涂层n由SGT-8000H 机组组成的联合循环的额定净输出功率超过530 MW,效率超过60%30精选ppt三菱重工-G 系列燃气轮机n三菱重工(MHI)的G 系列燃气轮机用于60 Hz的是501G 机型,用于50 Hz 的是701G 机型MHI 的G 型机相对于F 型机来说,透平进口温度从1 400 级提高到了1 500 级701G2燃机输出功率334MW效率39.5,联合循环功率489.MW,效率58.731精选ppt三菱重工-G 系列燃气轮机n701G2 型压气机分别为14 级,压比21,空气流量738 kg/s,保持原来25x10-6的NOx 排放水平n4级透平,第1 级和第2 级动叶采用定向凝固浇铸法制造透平采用空气冷却32精选ppt燃燃气气电厂的分类电厂的分类n简单循环n只有燃机和旁路烟囱n联合循环n包括燃气轮机、蒸汽轮机、余热锅炉、发电机等33精选ppt燃机电厂的布置方式燃机电厂的布置方式n布置方式n单轴:燃机、汽机、发电机在同一根轴上n多轴:燃机、汽机和发电机不在同一根轴上n一拖一:1台燃机拖动1台汽机n二拖一:2台燃机拖动1台汽机34精选pptGTHRSGGTHRSGST二拖一多轴联合循环机组二拖一多轴联合循环机组35精选ppt二拖一多轴联合循环机组二拖一多轴联合循环机组效果图效果图36精选pptGTHRSGSTHRSGGTST一拖一单轴联合循环机组一拖一单轴联合循环机组GE,三菱SIMENS,ALSTOM37精选ppt一拖一联合循环电厂示意图38精选ppt造价及本钱情况造价及本钱情况n机组越大,单位投资越小n对9E系列,3600元/千瓦左右n对9F系列,3400元/千瓦左右n对9E系列,每立方米天然气发4度n对9F系列,每立方米天然气发5度39精选ppt西气东输天然气管线及电厂分布40精选ppt公司气源管道41精选ppt燃燃气气电厂的分电厂的分布布-GE42精选ppt燃燃气气电厂的分电厂的分布布-三菱三菱43精选ppt燃燃气气电厂的分电厂的分布布-西门子西门子44精选ppt燃气轮机主要辅助设备及系统n燃气轮机n压气机n燃烧器室、n透平n燃机进气系统n冷却和密封系统n燃机罩壳消防系统n燃料模块n燃机控制系统n润滑油、顶轴油系统n燃机液压油系统45精选pptV943A燃气轮机概况nV94.3A燃气轮机的设计基于西门子可靠的V94.2机型,V942巩固耐用的特性已通过200多台机的7万次启动和400多万运行小时得到验证。
nV943A燃气轮机从1997年英格兰的首台机组开始,已安装72200多台,总运行小时数为1 546 000当量运行小时.n中国首台V943A燃气轮机2005年安装于上海石洞口电厂46精选pptV94.3A燃机结构47精选pptV94.3A燃机结构48精选ppt 天然气管道天然气管道 排气管道排气管道 冷却空气管道冷却空气管道49精选pptV943A燃气轮机主要设计特点50精选pptV943A燃气轮机51精选pptV943A燃气轮机-质量流量52精选pptV943A燃气轮机主要设计特点与发电机连接方式:n采用冷端驱动n通过3S离合器与蒸汽轮机连接HRSGGTSTSIMENS V94.3A53精选ppt西门子单轴方案54精选ppt西门子采用SSS离合器的单轴方案-优点:n当汽轮机发生故障或检修时,燃气轮机可以作单循环运行,增加了运行灵活性n启动快,启动机耗功少;不需要大容量的辅助锅在启动时为汽机提供冷却蒸气n冷凝器在运转层,减少土建工期与费用55精选pptV94.3A-轴系布置示意图56精选pptSSS离合器nA:爪 nB:离合器齿 nC:滑动部件 nD:花键nE:输入轴nF:输出环nG:棘轮齿57精选pptSSS离合器-工作原理n当输入轴E转动起来,滑块C会随着它转动直到一个棘轮齿G会接触到输出离合器环F上面的爪A的一端来阻止滑块的转动超过输出离合器环。
58精选pptSSS离合器-工作原理n当输入轴连续地转动,滑块会沿着输入轴的花键轴向移动当棘轮齿与爪端接触,离合器啮合齿会精确地对中准备内啮合并且将沿直线光滑地滑动n随着滑块与输入轴啮合,爪会和棘轮齿脱离连接来允许棘轮齿进入侧面连接59精选pptSSS离合器-工作原理n当滑块通过连接输入轴的终端来完成其移动,此时,离合器齿完全啮合而爪不承受任何负载,来自输入轴的驱动力矩才被传输60精选ppt61精选pptV94.3A燃气轮机-转子62精选ppt63精选。