燃气蒸汽联合循环原理解读课件.ppt
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1、21:31:54,第二章燃气蒸汽联合循环原理,21:31:54,一、联合循环的基本方案余热锅炉型;排气补燃型;增压燃烧锅炉型;加热锅炉给水型,21:31:54,联合循环的基本方案,1、余热锅炉型联合循环(HRSG: Heat Recovery Steam Generator),21:31:54,联合循环的基本方案,2、排气补燃型联合循环,在余热锅炉前增加烟道补燃器,在锅炉中加入燃料燃烧 排气助燃型,21:31:54,联合循环的基本方案,2、排气补燃型联合循环优点由于补燃,锅炉的蒸发量增大,汽轮机的功率明显增加;蒸汽的初参数不受燃气轮机排气温度的牵制;可以提高蒸汽部分的循环效率;只改变汽轮机的功
2、率来改变联合循环的输出功率,使部分负荷下的效率较高;当燃气轮机因故障停机后,可用备用风机鼓风使锅炉中燃料继续燃烧,汽轮机仍能正常运行。,21:31:54,联合循环的基本方案,2、排气补燃型联合循环 但是,由于补燃燃料的能量仅在蒸汽部分的循环中被利用,未实现能源的梯级利用,致使联合循环的效率一般低于余热锅炉型。,21:31:54,联合循环的基本方案,3、增压燃烧锅炉型联合循环,21:31:54,联合循环的基本方案,3、增压燃烧锅炉型联合循环,21:31:54,联合循环的基本方案,3、增压燃烧锅炉型联合循环,优点: 传热面积减少,质量、尺寸 减少;材料厂房投资低;启动快;过量空气系数减少,压缩机负
3、功少。缺点:有炉膛密封问题,难以燃用煤粉。 所用金属比一般贵重,功率大小受一定限制。,21:31:54,联合循环的基本方案,4、加热锅炉给水型联合循环,21:31:54,二、余热锅炉型燃气一蒸汽联合循环的主要性能指标,顶部循环(前置循环),底部循环(后置循环),21:31:54,(一)燃气一蒸汽联合循环的功率,Paux: 燃气、蒸汽部分所有辅机所耗功率,21:31:54,(二)燃气一蒸汽联合循环的比功 联合循环比功是以燃气轮机压气机进口的空气单位流量为基准折算的总功率。,21:31:54,(三)燃气一蒸汽联合循环的效率,21:31:54,(三)燃气一蒸汽联合循环的效率 余热锅炉的当量效率定义为
4、余热锅炉的有效输出热量与输入热量之比,21:31:54,(三)燃气一蒸汽联合循环的效率,蒸燃功比:联合循环中汽轮机所输出的功率同燃气轮机所输出的功率之比,蒸功百分率:指汽轮机的输出占联合循环总输出的百分率,蒸空比:联合循环中新蒸汽质量流量同压气机进口空气质量流量之比,21:31:54,联合循环的基本方案,三、联合循环装置的性能分析(一)燃气轮机的能量平衡关系,燃气轮机的效率,QHRSG,Q1:相当于1kg/h燃料,吸入燃气轮机的空气所携带的热能;Hu:燃料低位发热量;LGT:燃机轴端功率的热当量;QA1:燃机对外泄漏的空气所携带的热能;QHRSG:燃机排入余热锅炉燃气携带的热量。,21:31:
5、54,联合循环装置的性能分析,(二)余热锅炉的能量平衡关系,余热锅炉的当量效率:,QHRSG,21:31:54,联合循环装置的性能分析,(三)汽轮机的能量平衡关系,汽轮机的效率:,QHRSG,21:31:54,联合循环装置的性能分析,(四)联合循环的热效率,QHRSG,21:31:54,联合循环装置的性能分析,(五)部件效率对联合循环装置热效率的影响,21:31:54,联合循环装置的性能分析,(五)联合循环的蒸燃功比,通常,汽轮机的输出功率大致占总功率的13左右。,QHRSG,21:31:54,四、燃气轮机循环性能对联合循环的影响,燃气一蒸汽联合循环原理,21:31:54,四、燃气轮机循环性能
6、对联合循环的影响,燃气一蒸汽联合循环原理,21:31:54,四、燃气轮机循环性能对联合循环的影响,燃气一蒸汽联合循环原理,21:31:54,二 注蒸汽的燃气轮机循环,定义: 将余热锅炉产生的蒸汽回注至燃气轮机中,与燃气混合后进入透平膨胀作功,增大了透平中的工质流量而提高了出力,形成注蒸汽循环,或称双工质循环、程氏(大猷)循环。,21:31:54,一、注蒸汽循环的组成1、注蒸汽循环的特点,目的,水或蒸汽,燃烧室,降低燃烧过程中产生的NOx量,航空燃气轮机夏季在燃烧室中喷水以增大推力,21:31:54,1、注蒸汽循环的特点,21:31:54,1、注蒸汽循环的特点,注蒸汽位置,燃烧室中,压气机出口处
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