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燃气轮机考试范围1

燃气轮机考试范围1
燃气轮机考试范围1

燃气轮机与联合循环

部分考点整理

第一章

1、燃气轮机的组成及各部分的工作原理

燃气轮机装置简称燃气轮机,是一种完整成套的动力装置,是由压气机、燃烧室、透平、有时还有换热器等主要分部组成的回转式热机。

2、燃气蒸汽联合循环的热力学原理及其工作流程

用余热锅炉吸收燃气轮机排气的热量产生蒸汽,然后用汽轮机将蒸汽的热量转化为机械功。

3、燃气蒸汽联合循环分类

(1)余热锅炉联合循环;(2)补燃余热锅炉联合循环;(3)助燃锅炉联合循环;(4)正压锅炉联合循环;

4、燃气蒸汽联合循环与常规蒸汽循环机组的区别

(1)联合循环没有多级回热加热系统

原因:常规锅炉具有空预器,可以进一步利用锅炉汽水受热面后的烟气余热而不使余热损失掉;而联合循环余热锅炉无空预器,若给水温度过高,排烟温度就会很高,余热浪费掉;

(2)联合循环没有单独的除氧器

5、燃气蒸汽联合循环基本热力参数计算

课本P14~15例1-1;P19习题21

第二章

1、燃气轮机热力参数和性能参数

热力参数:压比(π)、温比(τ)

(1)压缩比(压比):说明工质在压气机内受压缩的程度。是压气机出口的气流压力与其进口的气流压力的比值。

(2)温度比(温比):说明工质被加热的程度。是透平前进口燃气温度与压气机进口气流温度的比值

性能参数:比功(nω)、热效率(gtη)

(1)比功:进入压气机内1kg空气完成一个循环后,对外界输出的有效轴功

(2)热效率:燃气轮机输出的有用功与所耗燃料的热量的比值。

2、理想简单循环性能参数与压比和温比的关系

压比π一定时,温比τ越高,比功nω越大,热效率gtη越大;温比τ一定时,改变压比π,可使比功取得最大值。即从比功nω的角度来

π

看,压比存在着最佳值,记为ωmax

热效率gtη仅取决于压比π,而与温比τ无关,压比π越大,效率gtη越高。

3、实际简单循环的循环性能参数与压比和温比的关系

压比π一定时,温比τ越高,比功nω越大,在一定的温比下,存在π使比功nω取得最大值。

一个特定的压比ωmax

效率gtη不仅与压比π有关,而且还与温比τ有关。在一定的压比

π下,温比越高,效率越高。在一定的温比下,存在一个特定的压比max

η

使效率gtη取得最大值。

4、压气机等熵效率,透平内效率

P23,公式2-15,2-16

5、复杂循环:再热循环,中间冷却循环,回热循环(图)

再热循环:P28,图2-10

中间冷却循环:P29,图2-12

回热循环:P30,图2-14

第三章

1、压气机的作用和分类

作用:连续不断的从周围环境吸取空气并将其压损后供给给燃气轮机的燃烧室。

分类:轴流式:气体在总体上沿轴向流动。离心式:气体在总体上沿径向流动。

2、轴流式压气机的不稳定工况

失速、阻塞、喘振

3、失速的原因、危害

原因:由于压气机流量减少,某一级叶栅中叶背的边界层就会急剧增厚,导致气流再次分离,引起流动损失急剧增大,称为失速。

危害:使压比和效率下降,产生振动

4、阻塞的现象、原因、危害

现象:流量增大到一定时,无法继续增大,

原因:高速时,原因是气流达到了超临界。低速时,叶栅入口面积大于了出口面积,出现了涡轮工况,变成了涡轮机,

危害:气流被阻塞,压比和效率降低

5、喘振现象、原因、危害及防治措施

原因:内因:压气机失速;外因:压气机下游有容积较大的管网部件(燃烧室、透平等)

现象:是一种气流震荡现象,流量忽增忽减,压比忽高忽低,剧烈震动并伴有轰鸣声

危害:若不能及时消除或停机,整台机组可能严重毁坏

防治措施:中间放气,旋转导叶,分轴压气

6、燃烧室的作用和分类(图)

作用:利用一部分高压空气使燃料燃烧,燃烧产物与其它高压空气混合后,送至燃气轮机

分类:按燃烧室布置方式分为:分管型燃烧室、环管型燃烧室、圆筒型燃烧室、环形燃烧室。按气流流过燃烧室的流程分类:顺流式、逆流式。(图为按照布置方式分类的图)

7、燃烧室的工作特点

◆燃烧室在一个连续的、高速的气流中下进行燃烧过程

◆燃烧室在高温、大负荷下工作

◆燃烧室在变工况情况下工作

◆有时候,燃烧室需要具备燃烧多种燃料的能力

◆燃烧过程是一个及其复杂的物理化学过程

8、透平的作用和分类(图)

作用:将来自燃烧室的燃气中的热能转化为机械功,带动压气机并向外界输送净功

分类:轴流式:燃气在总体上沿轴向流动。向心式:燃气在总体上沿径向流动

9、透平与汽轮机的区别

(1)汽缸壁薄,(2)级数少,(3)转子和叶片均需用压缩空气或者用水、水蒸气进行冷,(4)没有调节级,(5)其效率变化对燃气轮机装置效率变化的影响更为显著

10、透平冷却系统的设计基本准则

透平不同部位所用的冷却空气要从压气机的部位引过来

冷却空气的流量要合适,分配要合理

冷却空气要能保持清洁,否则会堵塞冷却通道

11、两种冷却系统

发散冷却、闭环蒸汽冷却

第五章

1、余热锅炉的类型

按汽水系统分:分为单压式、多压式、再热多压式

按照锅内汽水流程的特点,分为汽包式和直流式

按照汽水循环方式的不同,分为自然循环式和强制循环式

按照炉内烟气的流动方向,分为卧式和立式

按照有无补燃装置,可分为补燃式和无补燃式 2、余热锅炉的特点

热力特性变化大

燃气温度低、流量大,传热方式以对流为主

炉内烟气的速度和温度分布很不均匀

汽水系统形式多样

变工况时烟气侧和蒸汽侧热力变化不协调 需要适应燃气轮机快速启动的要求 3、余热锅炉的热力参数(定义)

效率: 余热锅炉效率为输出的热量与输入的热量之比

端差:进入余热锅炉的烟气的温度与流出余热锅炉的过热蒸汽的温度之差称为余热锅炉的端差

节点温差:蒸发器起始点处燃气的温度与给水饱和温度之差称为余热锅炉的节点温差

接近点温差:锅炉汽包压力下饱和水的温度与省煤器出口处的给水温度之差称为余热锅炉的接近点温差

4、锅炉排烟温度的选取

排烟温度越低,余热锅炉的效率越高。

要达到较低的排烟温度,余热锅炉就要有更多的换热面积,这一方面会使制造费用上升,另一方面还会使烟气侧的流动阻力增大,从而导致燃气轮机功率和效率的下降。

对排烟温度的选取还受到烟气酸露点温度的限制。

在燃烧含有硫分的气体燃料或液体燃料的联合循环中排烟温度一般取为150℃-200 ℃之间;在燃烧天然气的联合循环中,排烟温度一般取为100℃左右。

5、主蒸汽温度的选取

在经济上存在一个最佳主蒸汽温度。

主蒸汽温度一般要在℃△30 gw t 的范围内,通过优化进行选取。

对于多压余热锅炉,中压蒸汽和低压蒸汽的温度则比它们各自所在的余热锅炉受热面上游的烟气温度低11℃左右。

6、主蒸汽压力的选取

选取主蒸汽压力9w p时,同样也要考虑经济和技术两方面的因素。 主蒸汽压力提高,余热锅炉的排烟温度就要升高,效率下降,余热锅炉中产生的蒸汽就会因此而减少。但对蒸汽循环而言,由于工质在余热锅炉中的平均吸热温度升高,循环效率会因此而有所提高。

7、节点温差的选取

从经济上看,存在着最佳的节点温差。

在其他条件不变时,增大节点温差,排烟温度就要升高,余热锅炉的效率就会因此而降低。

减小节点温差,余热锅炉各换热面的传热温差都减小,换热面积就要增大,从而使锅炉造价升高;同时,烟气侧阻力增加,燃机效率下降。

节点温差的最佳值一般在8一20℃之间

8、接近点温差的选取

余热锅炉设置一定的接近点温差,主要是为了防止低负荷工况下或机组启停期间给水在省煤器中汽化,导致省煤器管壁过热、振动等安全问题。

从安全角度看,接近点温差应选取得稍大一些。

接近点温差过大时,锅炉的循环倍率就要提高,蒸发器的换热面积会增大。

所以,从安全性和设备造价两个因素综合考虑,较为合适的在5一20℃之间

9、烟气侧流速的选取

烟气侧流速的变化会对传热和流动都产生影响。

烟气流速增大时,余热锅炉的换热系数会增大,但同时烟气侧的流动阻力也会增加。

前者可使换热面积减小或增加传热量,有利于传热。

后者则使燃机排气压力升高,导致燃机出力和效率下降。

因此,对余热锅炉烟气流速也要按照整体经济性最优的要求来取值。

10、余热锅炉采用多压的原因

按照最佳值选取蒸汽参数时,单压的余热锅炉的排烟温度只能降低到200 ℃左右甚至更高。

采用双压或三压蒸汽系统来解决这个问题,即在余热锅炉中除了产生高压过热蒸汽外,还产生中压或低压过热蒸汽,补入汽轮机的中、低压缸中做功。

11、蒸汽循环的除氧系统

联合循环中常用的除氧方式有三种:一是在余热锅炉中进行除氧;二是在凝汽器中进行真空除氧;三是设置独立除氧器除氧。12、联合循环的汽轮机结构上的特点

低压部分的结构相对更庞大,单缸汽轮机的“锥度”较大。

一般采用全周进汽,无调节级。

因无回热抽汽管道等,可能采用轴向或侧向排汽,以便于单层布置。

结构尽可能对称,蒸汽导管、控制阀、关断阀、外围管道等也都设计成偶数并对称布置,以降低启动过程中的热应力。

在不影响汽轮机效率的前提下,增大动静部件之间的间隙,以防止在快速启动过程中由于动静部件膨胀不同步而发生碰磨。13、燃气轮机的启动装置及启动机的分类

燃气轮机的启动装置一般由启动机、变矩器(祸合器)、盘车机构和控制器等组成,其核心是启动机。

联合循环燃气轮机所使用的启动机主要有柴油机、变频器加主发电机、汽轮机三种形式

14、清洗装置分类

清洗装置有干式和湿式两种类型。

干式清洗装置主要由盛装清洗介质的容器和将清洗介质送人压气机进气管的设施组成。

湿式清洗装置主要由盛装清洗液的容器、清洗液输送泵等组成。

15、同步自动离合器的功能

同步自动离合器是一种依靠自身机构自动实现啮合或脱离,从而使输入设备与输出设备联接或者分离开来的设备。

功能:静态啮合、动态脱离、动态啮合。

16、联合循环机组的布置方案(图)

CGS方案、CSG方案、一拖一双轴方案、二拖一多轴方案

图:P114,图5-21联合循环机组的各种设备组合和布置方案

第六章

1、燃气轮机的启动阶段

(1)冷拖、清吹。(2)点火、暖机。(3)升速、脱扣。(4)自升速2、燃气轮机的启动方式

按照启动时间的长短,燃气轮机的启动可分为正常启动、快速启动和紧急启动三种方式。

第七章

1、流化床的分类

鼓泡流化床、循环流化床

2、空气加热型增压流化床和蒸汽加热型增压流化床比较

空气加热型

优点:烟气除尘指标容易保证、负荷适应性好。

缺点:是所需的换热面积大、材料要求高,另外,其蒸汽循环部分也难以达到很高的参数。

蒸汽加热型的优缺点则正好相反。

3、IGCC工艺流程及主要设备

IGCC工艺流程:

煤的气化:煤经气化成为中低热值煤气。

煤气的净化:煤气经过净化,除去硫化物、氮化物、粉尘等污染物,变为清洁的气体燃料。

燃气轮机发电:送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质以驱动燃气轮机作功。

蒸汽轮机发电:燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。

主要设备:气化炉、净化设备、燃气轮机、余热锅炉、汽轮机

第八章

1、程式循环的原理(图)及优缺点

图:P163,图8-1 程式循环的热力系统

程氏循环的主要优点是:

不需要尺寸庞大的汽轮机、凝汽器及其辅助设备,投资少而且压比高、效率高、比功大;

NOx 排放量低;

余热锅炉的换热效果好,效率高。

其主要缺点是:

工作中有大量蒸汽排向大气,所以需要大量补水。

2、湿空气透平(HAT)循环原理(图)及优缺点图:P165,图8-4 HAT循环的热力系统

其优缺点与程式循环优缺点相同。

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燃气轮机性能指标主要影响因素及提高性能途径研究 摘要: 本文以9e燃机为例,概括介绍了国内已经投产的燃气轮机的主要性能指标,并通过对不同设计和运行条件下技术性能指标的对比,分析对燃气轮机性能指标产生影响的主要影响因素,从而总结和简述了提高性能指标的主要途径。 关键词: 燃气轮机;性能指标;功率;热耗率;影响因素;abstract:illustrated by 9e gas turbine, the main technical performance parameters of gas turbine in china are described, and with the comparison of the technical parameters under different design and operation condition, an analysis on the main influencing factors is presented, so as to summarizethe major way to improve the performance parameters. keywords: gas turbine; performance parameter; power; heat rate; influencing factor 中图分类号:th138.23 文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012) 1.引言 燃气轮机是从本世纪50年代开始逐渐登上发电工业舞台的。但是由于当时机组的单机容量较小,而热效率又比较低,因而在电力系统中只能作为紧急备用电源和调峰机组使用。 60年代时欧美的大电网曾发生过电网瞬时解列的大事故,这些事

微型燃气轮机的应用和发展前景

微型燃气轮机的应用和发展前景 摘要 微型燃气轮机是一类新型热机,近年来随着全球范围内的能源与动力需求,特别是电力系统的放松控制以及环境保护等要求的变化,得到了高度关注和迅速发展。先进的微型燃气轮机具有清洁、可靠、高质量、多用途等特点,为小型分布式发电和热电联供提供了最佳方式。另外高效的微型燃气轮发电机组可用于航空、航天等领域,还可用于军用车辆、辅助动力装置、车用混合动力装置等。本文通过介绍国外微型燃气轮机的发展过程及应用情况,综述了先进微型燃气轮机的技术进展,探讨了微型燃气轮机在我国的应用前景。 关键词:微型燃气轮机分布式发电热电联供径流式叶轮机械混合动力汽车

Micro gas turbine applications and development prospects Abstract Micro gas turbine is a new type of heat engine, in recent years, with the global energy and power demand, especially the power system deregulation and environmental protection requirements change, and highly. Advanced micro gas turbine has a clean, reliable, high quality, multiple use and other characteristics, for small distributed power generation and cogeneration to provide the best way. In addition to efficient micro turbine generator can be used for aviation, aerospace and other fields, can also be used for military vehicle, auxiliary power unit, vehicle with hybrid power device. This paper introduces the development process of micro gas turbine and its application, summarizes the advanced micro gas turbine technology, discusses the micro gas turbine and its future application in china. Key W ords:Micro gas turbine Distributed power generation Cogeneration Radial flow impeller machinery Hybrid electric vehicle

第一讲燃气轮机基本原理及9E燃机性能型号参数

第一讲:燃气轮机基本原理及9E燃机性能型号参数授课内容: 第一章:绪论 1):燃气轮机发电装置的组成 2):燃气轮机发展史 3):我国燃气轮机工业慨况 4):GE公司燃气轮机产品系列及其编号 第二章:燃气轮机热力学基础知识 1):工质的状态参数 2):理想气体状态方程 3):功和热量 第三章:燃气轮机热力循环 1):燃气轮机热力循环的主要技术指标 2):燃气轮机理想简单循环 3):燃气—蒸汽联合循环 第四章:9E燃机性能型号参数 1):PG9171E型燃机型号简介 2):PG9171E型燃机性能参数简介

第一章绪论 第一节燃气轮机发电装置的组成 燃气轮机是近几十年迅速发展起来的热能动力机械。现广泛应用的是按开式循环工作的燃气轮机。它不断地由外界吸入空气,经过压气机压缩,在燃烧室中通过与燃料混合燃烧加热,产生具有较高压力的高温燃气,再进入透平膨胀作功,并把废气排入大气。输出的机械功可作为驱动动力之用。因此,由压气机、燃烧室、透平再加上控制系统及基本的辅助设备,就组成了燃气轮机装置。如果用以驱动发电机供应电力,就成了燃气轮机发电装置。 (幻灯)

第二节 燃气轮机发展史 燃气轮机是继汽轮机和内燃机问世以后,吸取了二者之长而设计出来的,它

是内燃的,避免了汽轮机需要庞大锅炉的缺点;又是回转式的,免去了内燃机中将往复式运动转换成旋转运动而带来的结构复杂,磨损件多,运转不平稳等缺点。但由于燃气轮机对空气动力学和高温材料的要求超过其他动力机械,因此,发展燃气轮机并使之实用化,人们为之奋斗了很长时间。如果从1791年英国人约翰·巴贝尔(John Baber)申请登记第一个燃气轮机设计专利算起,经过了半个世纪的奋斗,到1939年,一台用于电站发电的燃气轮机(400OkW)才由瑞士BBC公司制成,正式投运。同时Heinkel工厂的第一台涡轮喷气式发动机试飞成功,这标志着燃气轮机发展成熟而进入了实用阶段·在此以后,燃气轮机的发展是很迅速的。由于燃气轮机本身固有的优点和其技术经济性能的不断提高,它的应用很快地扩展到了国民经济的很多部门· 首先在石油工业中,由于油田的开发和建设,用电量急剧增加·建造大功率烧煤电站不具备条件(没有煤炭,交通不便,水源紧张,施工困难等),周期也不能满足要求·而燃气轮机电厂功率不受限制,建造速度抉,对现场条件要求不高,油田有充足的可供燃用的气体和液体燃料·不少油田还利用开发过程中一时难以利用的伴生气作燃气轮机燃料,价格便宜,发电成本低,增加了燃气轮机的竞争力,所以在油田地区,燃气轮机装置被广泛应用,除用于发电外,还在多种生产作业申用燃气轮机带动压缩机(例如天然气管道输送,天然气回注,气田采油等)和泵(例如原油管道输送和注水等)。 其他工业部门,如炼油厂、石油化工厂、化工厂、造纸厂等等;它们不仅需要机械动力,而且需要大量热(例如蒸汽)。这时用燃气轮机来功热联供,在满足这两方面需要的同时,还能有效地节能,故应用发展较快。 实践证明,燃气轮机作为舰船推进动力,其优点显著,特别是排水量为数千

微型燃气轮机

微型燃气轮机 1.微型燃气轮机的结构: 微型燃气轮机是热电联产发电机组,这种微型燃气轮机采用的几项关键技术如下: (1)空气轴承。空气轴承支撑着系统中唯一的转动轴。它不需要任何润滑,从而节约了维修成本,避免了由润滑不当产生的过热问题,提高了系统可靠性。它可使微型燃气轮机以最大输出功率每天24h全年连续运行。 (2)燃烧系统技术。已取得专利的燃烧系统设计使其成为最清洁的化石燃料燃烧系统,不需进行燃烧后的污染控制。 (3)数字式电能控制器。将电力电子技术与高级数字控制相结合实现了多种功能,如调节发电机发电功率、实现多个燃气轮机成组控制、调节不同相之间的功率平衡、允许远程调试和调度、快速削减出力、切换并网运行模式和独立运行模式。数字式电能控制监视器可监视多达200个变量,它可控制发电机转速、燃烧温度、燃料流动速度等变量,所有操作可在一套界面友好的软件系统上进行。 2. 微型燃气轮机的优点: (1)环保。微型燃气轮机的废气排放少,使用天然气或丙烷燃料满负荷运行时,排放的体积分数NOx小于9×10-6;使用柴油或煤油燃料满负荷运行时,排放的体积分数NOx小于35×10-6;采用油井气做测试,排放的体积分数NOx小于1×10-6。其他采用天然气作为燃料的往复式发电机产生的NOx比微型燃气轮机多10~100倍,柴油发电机产生的NOx是微型燃气轮机的数百倍。 (2)维护少。微型燃气轮机采用独特的空气轴承技术,系统内部不需要任何润滑,节省了日常维护。每年的计划检修仅是在全年满负荷连续运行后更换空气过滤网。 (3)效率高。微型燃气轮机发电效率可达30%,联合发电和供热后整个系统能源利用率超过70%。 (4)运行灵活。微型燃气轮机可并联在电网上运行,也可独立运行,并可在两种模式间自动切换运行。由软件系统控制两种运行模式之间的自动切换。 (5)适用于多种燃料。微型燃气轮机适用于多种气体燃料和多种液体燃料,包括天然气、丙烷、油井气、煤层气、沼气、汽油、柴油、煤油、酒精等。 (6)系统配置灵活。可根据实际需要灵活配置微型燃气轮机的数量,并能够进行多单元成组控制,其中一台检修时不影响整个系统的运行。 (7)安全可靠。微型燃气轮机是同类型产品中符合美国保险商实验所严格标准UL2000的唯一产品,它同时符合IEEE519、NFPA规范、ANSI C84.1和其他规范,保证了与电网互联的安全性。 3. 微型燃气轮机的技术指标 目前,我国许多地区高峰时段商业用电价接近1元/kWh,虽然微型燃气轮机单位kW造价较高,但由于其安装和维护费用极低,发电成本又远低于高峰时段电价,因此对小型工商业用户具有极大的吸引力。风力发电和太阳能发电受地理位置和天然条件的限制,不能在居民居住区建设;太阳能光伏电池发电的能源转换效率还很低;蓄电池储能和燃料电池的成本还很高。微型燃气轮机是目前唯一已商业化运行的分散式发电装置,它可在居民居住区安装运行,靠近用户发电或与电网并联运行,这将会极大提高对用户的供电可靠性。可以预计,在电力市场蓬勃发展的今天,微型燃气轮机将会获得迅速发展。

燃气轮机及其联合循环课后题答案(姚秀平主编版)上海电力学院

第一章 3和4、从热力学角度看,汽轮机循环利用了蒸汽可在常温下凝结的特性,达到了较低的工质平均放热温度,但工质平均吸热温度不高。燃气轮机循环的工质平均吸热温度高,但工质平均吸热温度不低。 汽轮机发展方向:开发新材料以便把主蒸汽参数从亚临界水平逐步提高到超超临界水平;采用两次再热等手段改进热力系统及设备的设计。其中,主要方向为提高工质平均吸热温度。燃气轮机发展方向:提高燃气平均吸热温度。 5、燃气轮机是工作于高温区的一种热机,易于利用高品位的热量;汽轮机是工作于低温区的一种热机,易于利用低品位的热量;而联合循环按照热量梯级利用的原则将燃气轮机和汽轮机结合起来,可以将高品位和低品位的热量同时利用起来。由于联合循环同时利用了燃气轮机循环平均吸热温度高和汽轮机循环平均放热温度低的优点,又同时克服了两者的缺点,所以可以达到较高的循环效率。 6、ISO基本功率是指在国际标准化委员会所规定的ISO环境条件下燃汽轮机连续运行所能达到的功率。ISO环境条件:温度15℃,压力0.01013MPa,相对湿度60%。 7、燃气轮机与汽轮机同轴,共同驱动一台发电机的联合循环机组称为单轴机组;燃气轮机与汽轮机不同轴,各驱动一台发电机的联合循环机组成为多轴机组。 8、前置循环是工作于高温区,输入大部分热量的循环,它会产生大量的余热;后置循环是工作于低温区以前置循环的余热为主要热源的循环。两者通常用换热设备耦合在一起,最广泛的应用是燃气——蒸汽联合循环。 9、最基本的三种联合循环形式:余热锅炉型、补燃余热锅炉型和增压锅炉型。 10、余热型:优点是技术成熟。系统简单、造价低、启停速度快。缺点是余热锅炉效率低、汽轮机的功率和效率也低,所以不仅机组功率不大,而且效率也不高。 补燃型:优点是在燃气轮机排气温度较低的情况下,可使蒸汽参数及流量大幅度提高,从而使机组的容量增大、效率提高;同时机组的变工况性能也可得到改善。缺点是它并不是纯粹能量梯级利用意义上的联合循环,其中或多或少有一部分热量参与了汽轮机循环。所以,他只是在因蒸汽参数受限而无法采用高参数大功率汽轮机的条件下才可能优越于纯粹能量梯级利用意义上的余热锅炉型联合循环。 增压型:优点是在燃气轮机排气温度较低的情况下,可使蒸汽参数及流量不受限制,从而可达到较大的机组容量和较高的机组效率;同时由于燃烧是在较高的压力下进行的,且烟气的质量流速较高,所以锅炉的传热效率高,所需的传热面积小,锅炉尺寸紧凑。缺点是系统复杂、制造技术要求高、燃气轮机不能单独运行,同时兼有和补燃型类似的缺点。 综上可知,余热锅炉型联合循环将是今后的发展方向。 11、增压流化床联合循环PFBCC和整体煤气化联合循环IGCC是最有发展前途的两种燃煤型联合循环。 12、最基本的优点:高效率、低污染、低水耗。 13、 14、配置旁通烟道的好处: A、启停时,不必对燃气轮机、余热锅炉和汽轮机的工作状态进行严格协调; B、增加运行调节的灵活性,并方便临时性的检修及事故处理; C、必要时,可使燃气轮机维持单循环运行; D、可对整个工程分段建设、分期投运,从而可合理注入资金,更快地获得回报。 但配置旁通烟道需要增加投资,并且即使在正常运行的情况下,旁通挡板处也往往存在烟气泄漏损失,所以不再配置。

燃气轮机复习题

电站燃气轮机课程复习思考题 1. 词语解释: (1)循环效率:当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q转化成为机械功l c的百分数。 (2)装置效率(发电效率): 当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q转化成为电功l s的百分数。 (3)净效率(供电效率): 当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q转化成为净功l e的百分数。 (4)比功:进入燃气轮机压气机的1kg的空气,在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的机械功(或电功)l s(kJ/kg),或净功l e(kJ/kg). (5)压气机的压缩比: 压气机的出口总压与进口总压之比。 (6)透平的膨胀比: 透平的进口总压与出口总压之比。 (7)压气机入口总压保持系数:压气机的入口总压与当地大气压之比。 (8)燃烧室总压保持系数:燃烧室的出口总压与入口总压之比。 (9)透平出口总压保持系数:当地大气压与透平的排气总压之比。 (10)压气机的等熵压缩效率:对于1kg同样初温度的空气来说,为了压缩达到同样大小 的压缩比,等熵压缩功与所需施加的实际压缩功之比。 (11)透平的等熵膨胀效率:对于1kg同样初温度的燃气来说,为了实现同样的膨胀比, 燃气对外输出的实际膨胀功与等熵膨胀功之比。 (12)温度比:循环的最高温度与最低温度之比。 (13)回热循环:在简单循环回路中加入回热器,当燃气透平排出的高温燃气流经回热器时,可以把一部分热能传递给由压气机送来的低温空气。这样,就能降低排气温度,而使进到燃烧室燃料量减少,从而提高机组的热效率。 (14)热耗率:当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q,转化成机械功(或电工)

微型燃气轮机的结构优点以及前景

微型燃汽轮机 1 引言 功率为数百kW及以下的燃气轮机在20世纪40~60年代就已存在,但由于其发电效率低,长期以来,几十至几百kW的小型发电机组市场一直由内燃发电机组占领。随着高效回热器由军用转入民用,微型燃气轮机的发电效率显著提高。20世纪90年代初出现了无齿轮箱的燃气轮机,有些机组采用了不需要润滑系统的空气轴承,使得微型燃气轮机的结构更为紧凑,几乎不用维护。微型燃气轮机体积小、重量轻、适用燃料范围广,可靠近用户安装,显著提高了对用户供电的可靠性。这些优点使得微型燃气轮机在分散式供电、热电联供和车辆混合动力方面的应用得到了迅猛发展[1]。1998年末美国Capstone公司推出了第1台商业化的微型燃气轮机装置,现已有多家公司研制和生产这种微型燃气轮机,主要集中在北美、瑞典和英国。美国AlliedSignal公司估计,到2010年微型燃气轮机发电机组的销售额将达到100~150亿USD[2]。 微型燃气轮机在生产电力的同时回收利用了燃烧后的废热,可同时提供供暖服务和空调制冷服务,这种热电联产的发电形式越来越受欢迎[3]。我国也在医院、机场、楼宇等领域有应用的实例,并取得了较好的效果[4]。 在充满竞争的电力零售市场上,微型燃气轮机凭藉其综合发电成本低的优势必将在未来的电力系统中占据越来越重要的位置[5]。2003年冬季,英国Powergen 公司将开展微型电站装入居民家庭厨房的试点工程。这种燃气电站可取暖、供热水、发电,试验表明一年可节约能源费用249.6USD。微型燃气轮机在未来的电力系统中必将同大型集中式电站一起为用户提供清洁便宜的能源服务。 2 微型燃气轮机的结构 微型燃气轮机是热电联产发电机组,美国Capstone公司生产的微型燃气轮机的工作原理如图1所示,内部结构剖面如图2所示。 Capstone公司生产的微型燃气轮机的主要组成部分包括:发电机、离心式压缩机、透平、回热器、燃烧室、空气轴承、数字式电能控制器(将高频电能转换

燃气轮机的选型

燃气轮机的选型 在燃气轮机选型时,对其热力性能方面的考虑应注意以下几点: (1)机组热效率和燃料成本相结合的综合经济性。单方面考虑热效率高低常常是不全面的,一般需把机组热效率和燃用的燃料成本结合起来,更全面权衡机组的经济性。因为有时地理因素更优先于热效率,如某些地区的用户可能更注重燃气轮机对燃用廉价原油和重油的能力与相应的长热部件寿命性能。 (2)热力循环系统优化的问题。影响燃气轮机热力性能的因素有很多,如透平初温、压气机压比、回热度(若采用回热循环)等热力参数,压气机、透平、燃烧室等部件效率,进、排气道等各部分流阻损失等。其中许多参数受到设计制造时的技术与设计水平所制约,一般要根据设计和技术条件选取,如透平初温就要根据高温材料和冷却技术来确定。而压气机压比要通过热力循环设计优化分析来确定。 (3)机组的全工况或变工况热力特性。实际上,随着环境大气条件、外界负荷或系统本身等变化,燃气轮机及其联合循环装置总是处于非设计工况下运行,全面考虑全部可能运行区域的特性,就更为重要和实用。主要包括: 1)随大气条件变化的机组变工况特性。由于燃气轮机的工质来自大气环境、又排回大气,其输出功率对大气条件,特别是对大气温度非常敏感。通过燃气轮机及其联合循环性能(设计工况的效率与功率)相对比值随大气温度变化的典型规律。大气温度总在变化,随着温度的升高,燃气轮机及其联合循环相对的输出功率都会下降,但联合循环的功率减小要比燃气轮机平缓,燃气轮机效率下降,而联合循环的效率稍有增加;反之,当温度下降时,两者的输出功率都会增加,燃气轮机效率提高,联合循环效率稍有降低。至于大气压力则与机组安装地区的海拔高度有密切关系,燃气轮机及其联台循环的功率都与大气压力成正比,而两者的效率与此无关。但当分析机组安装地点的海拔高度对燃气轮机性能影响时,要考虑大气温度和压力两个因素的综合影响。 2)随外界负荷变化的机组变工况特性。燃气轮机是通过调节燃料量、也就是调节透平初温来适应外界负荷变化,而不像汽轮机那样是通过改变蒸汽工质质量流量来改变功率,所以机组热经济性随负荷变化而变化趋势就非常明显。 2.燃料与环境问题 (1)燃料问题。燃气轮机燃用的燃料对电站的环境特性,还有经济性、安全性和可靠性等都有很大的影响,主机选型时需全面考虑可供燃用的燃料问题,包括燃料的来源、供应量、质量以及候选机组对其适应性与要求等。燃气轮机适合燃用气体燃料和从高级的航空煤油到低级的锅炉渣油的液体燃料。但所用燃料的各种品质会严重影响燃气轮机装置的运行、维护和成本。因此,燃料的最佳选择应

GE公司F级燃气轮机总体性能参数

GE公司F级燃气轮机 1 F级燃气轮机产品系列及其性能演变 F级燃气轮机已有多种多样的型号可满足不同用户的需要,在MS6000、MS7000、MS9000系列中都有F级的产品,表1列出F级燃气轮机最新机型简单循环的性能,表2列出50Hz的F级燃气 表1 F级最新机型燃气轮机简单循环性能 基本参数MS9351FA MS7241FA MS6101FA 净出力/MW 255.6 171.7 70.1 效率/% 36.9 36.4 34 透平进口温度/℃1327 1327 1288 压比15.4 15.5 14.9 质量流量/kg·s-1624 432 198 排气温度/℃609 602 597 频率/Hz 50 60 50/60 表2 50HzF级燃气轮机联合循环性能 基本参数S109FA S209FA S106FA S206FA 净出力/MW 390.8 786.9 107.4 218.7 净热耗率/kJ·(kWh)-16350 6305 6767 6654 净效率/% 56.7 57.1 53.2 54.1 MS9001FA、MS7001FA、MS6001FA型燃气轮机都有18级的压气机和3级的涡轮机,以冷端驱动和轴向排气为特点,有利于联合循环布置。F级燃气轮机采用GE公司传统可靠的分管式燃烧系统,

并可配备双燃料燃烧系统,如在以天然气为主燃料时,可以轻油为辅助燃料。当天然气供应发生故障时,机组可自动切换到轻油燃烧,使燃机不因燃料供应故障而停机,进一步保证了机组的可靠性和可用性。机组也可根据要求,在一定条件下使用双燃料混合燃烧。此外,F级燃气轮机可燃用低热值燃料,从而扩大了发电厂的燃料使用范围和灵活性。F级燃气轮机应用于IGCC电厂,可 GE公司在其制造MS6000型、MS7000型和MS9000型机组的基础上,发展完善了底盘部套、控制和辅机组合一体的快装模块结构,这种标准化布置可减少管道、布线及其他现场相关联接的工 F级燃气轮机还显示出不同寻常的环保特点。由于机组的效率高,单位发电量的NO x和CO排放量较少。采用干式低NO x(DLN)燃烧室,大大降低了NO x的排放。180多台采用干式低NO x燃烧室的F级燃气轮机已累计运行近30 0万h。有些电厂的NO x排放量甚至低于10mg/kg。 1.1 7F和7FA、7FB型燃气轮机 自从1987年生产第一台7F型燃气轮机后,经过不断改进,形成了一系列F级的燃气轮机。图1以7000系列中的F级燃气轮机为例,展示了F级燃气轮机的发展过程。(图中华氏温度t F 换算因数为)其主要性能见表3。 图1 F级燃气轮机的发展过程 表3 7F系列燃气轮机主要性能

微型燃气轮机

微型燃汽轮机 1引言 功率为数百kW及以下的燃气轮机在20世纪40~60年代就已存在,但由于其发电效率低,长期以来,几十至几百kW的小型发电机组市场一直由内燃发电机组占领。随着高效回热器由军用转入民用,微型燃气轮机的发电效率显著提高。20世纪90年代初出现了无齿轮箱的燃气轮机,有些机组采用了不需要润滑系统的空气轴承,使得微型燃气轮机的结构更为紧凑,几乎不用维护。微型燃气轮机体积小、重量轻、适用燃料范围广,可靠近用户安装,显著提高了对用户供电的可靠性。这些优点使得微型燃气轮机在分散式供电、热电联供和车辆混合动力方面的应用得到了迅猛发展[1]。1998年末美国Capstone公司推出了第1台商业化的微型燃气轮机装置,现已有多家公司研制和生产这种微型燃气轮机,主要集中在北美、瑞典和英国。美国AlliedSignal公司估计,到2010年微型燃气轮机发电机组的销售额将达到100~150亿USD[2]。 微型燃气轮机在生产电力的同时回收利用了燃烧后的废热,可同时提供供暖服务和空调制冷服务,这种热电联产的发电形式越来越受欢迎[3]。我国也在医院、机场、楼宇等领域有应用的实例,并取得了较好的效果[4]。 在充满竞争的电力零售市场上,微型燃气轮机凭藉其综合发电成本低的优势必将在未来的电力系统中占据越来越重要的位置[5]。2003年冬季,英国Powergen公司将开展微型电站装入居民家庭厨房的试点工程。这种燃气电站可取暖、供热水、发电,试验表明一年可节约能源费用249.6USD。微型燃气轮机在未来的电力系统中必将同大型集中式电站一起为用户提供清洁便宜的能源服务。 2微型燃气轮机的结构 微型燃气轮机是热电联产发电机组,美国Capstone公司生产的微型燃气轮机的工作原理如图1所示,内部结构剖面如图2所示。 Capstone公司生产的微型燃气轮机的主要组成部分包括:

燃气轮机和燃气内燃及发电机组对比

燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济 性分析 2014-9-9 摘要:介绍燃气分布式能源系统配置。对燃气轮机、燃气内燃机发电机组性能(性能参数、变工况特性、余热特性、燃气进气压力)、经济 性等进行比较。 关键词:分布式能源系统;燃气轮机发电机组;燃气内燃机发电机组;经济性 Analysis on Performance and Economy of Gas Turbine and Gas Engine Generator Units Abstract :The configuration of gas distributed energy system is introduced .The performance of gas turbine generator unit including performance parameters ,variable conditions characteristics ,waste heat characteristics and gas inlet pressure as well as the economy are compared with gas engine generator unit . Keywords:distributed energy system :gas turbine generator unit ; gas engine generator unit ;eeonomy 1 概述 燃气分布式能源系统(以下简称分布系统)是指布置在用户附近,以天然气为主要一次能源,采用发电机组发电,并利用发电余热进行供冷、 供热的能源系统[1-11]。主要设备包括发电机组、余热利用装置等,作为动 力设备的发电机组是分布系统的关键。 分布系统通常采用的发电机组为燃气轮机发电机组(以下简称燃气轮机组)、燃气内燃机发电机组(以下简称内燃机组)。燃气轮机组是以 连续流动气体为工质,将热能转化为机械能的旋转式动力设备,包括压气 机、燃烧室、透平、辅助设备等,具有结构紧凑、操作简便、稳定性好等 优点。在分布系统中应用的主要是发电功率范围为25?20000kW的微 型、小型燃气轮机组。 内燃机组是将液体或气体燃料与空气混合后,直接输入气缸内部燃烧并产生动力的设备,是一种将热能转化为机械能的热机,具有体积小、热效 率高、启动性能好等优点,发电功率范围为5?18000kW美国不同规模分 布系统的发电机组发电功率见表 1 。

微型燃气轮机及其_混合动力_的技术进展

第34卷 第1期热力透平Vol.34No.1 2005年3月THE RM ALTU R BINE M ar.2005 微型燃气轮机及其 混合动力 的技术进展 戴 韧 (上海理工大学动力工程学院,上海200093) 摘 要: 参照目前微型燃气轮机的技术参数,基于热力循环理论,确定下一代微型燃气轮机的主要发展目标是压缩比6~8,透平进口温度1600K,效率达到40%,并对相关实现技术提出了建议。其次对微型燃气轮机与燃料电池构成混合动力的技术进展作一评述,介绍了两种主要混合动力结构的工作原理,为更好地应用微型燃气轮机提供技术参考。 关键词: 微型燃气轮机;燃料电池;混合动力 中图分类号:T K471 文献标识码:A 文章编号:1672-5549(2005)01-0007-05 Review on Progress of Micro Gas Turbine and its Hybrid Power S ystem DAI Ren (C olleg e o f Powe r En gin ee ring,U n iversity of Sh a ng h ai f or Scie n ce an d T ech n olog y,Sh a n gh a i200093,Ch in a) Abstract: Refer ring t o available micro g as turbine(M GT)product s,po ssible designing parameter s o f nex t generatio n M GT is inv est igat ed upo n ther mal system analysis.Develo ping tar get is concentr ated on compress ratio of6~8with burning temperature o f1600K for efficiency o f40%.Po ssible technolo gies ar e pro po sed for nex t generat ion M GT.T echnolo gy o f hy br id pow er system co mpo sed of M GT and fuel cell is reviewed fo r two major systems in wo rking pr inciple aiming at technical pr ediction for future M G T utilization. Key words: m icro g as turbine;fuel cell;hybr id po wer sy stem. 0 前言 微型燃气轮机(MGT)是以气体或液体为燃料,高速旋转的发电设备,功率范围在30kW~ 350kW。今天的微型燃气轮机技术来源于20世纪50年代的汽车发动机新技术开发,如车用燃气轮机、备用电源以及增压器等,1997年微型燃气轮机开始使用测试,2000年正式进入商业化市场。与小型柴油发电机相比,微型燃气轮机的优势在于:(1)燃料的多元化,不仅可以使用天然气等高品质的清洁燃料,而且高含硫的化工反应气、乃至低热值的沼气等均可使用;(2)运动部件减少,基本无磨损,运行维护简化,可靠性大为提高。 由于微型燃气轮机联网布局灵活,对负荷要求的快速反应,高品质的电力以及低排放,其十分适合于分布式能源与冷热电联产。目前主要用于以下: 峰时发电于基本负荷发电(并网形式); 冷热电联产; 独立运行与备用电站; 地区独立电网; 资源利用,如化工气等。 本文着重总结近年来微型燃气轮机的设计技术,以及在冷热电联产(CCH P)与燃料电池组成 混合动力 等应用的进展,研究微型燃气轮机的发展趋势,为今后有关基于微型燃气轮机的相关研究,提供技术指导。 1 微型燃气轮机的技术现状 微型燃气轮机由透平、压气机、燃烧室、回热器、发电机及电子控制部分组成。为了提高热效率,微型燃气轮机普遍采用回热循环,如图1所示。MGT的热力循环是Brayton循环,与大型燃气轮机是相同的。提高燃气初温与空气压缩比, 收稿日期:2004-11-15 作者简介:戴韧(1966-),男,福建长汀人,工学博士,教授,主要从事叶轮机械气动设计、强度与流动模拟的研究。

微型燃气轮机项目规划设计方案

微型燃气轮机项目规划设计方案 规划设计/投资方案/产业运营

摘要 燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能 量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机,它是 继蒸汽轮机和内燃机之后的新一代动力装置。而微型燃气轮机是一种小型 热力发动机,是发电功率在几百千瓦以内的动力装置。按照功率等级可分 为30kW、60kW、75kW、80kW、100kW等产品。 该微型燃气轮机项目计划总投资8198.67万元,其中:固定资产 投资6783.46万元,占项目总投资的82.74%;流动资金1415.21万元,占项目总投资的17.26%。 本期项目达产年营业收入14064.00万元,总成本费用10899.44 万元,税金及附加161.79万元,利润总额3164.56万元,利税总额3762.84万元,税后净利润2373.42万元,达产年纳税总额1389.42万元;达产年投资利润率38.60%,投资利税率45.90%,投资回报率 28.95%,全部投资回收期4.95年,提供就业职位258个。

微型燃气轮机项目规划设计方案目录 第一章项目概述 一、项目名称及建设性质 二、项目承办单位 三、战略合作单位 四、项目提出的理由 五、项目选址及用地综述 六、土建工程建设指标 七、设备购置 八、产品规划方案 九、原材料供应 十、项目能耗分析 十一、环境保护 十二、项目建设符合性 十三、项目进度规划 十四、投资估算及经济效益分析 十五、报告说明 十六、项目评价 十七、主要经济指标

第二章项目建设背景及必要性分析 一、项目承办单位背景分析 二、产业政策及发展规划 三、鼓励中小企业发展 四、宏观经济形势分析 五、区域经济发展概况 六、项目必要性分析 第三章投资方案 一、产品规划 二、建设规模 第四章项目建设地方案 一、项目选址原则 二、项目选址 三、建设条件分析 四、用地控制指标 五、用地总体要求 六、节约用地措施 七、总图布置方案 八、运输组成 九、选址综合评价

燃气轮机与联合循环-姚秀平-课后题答案-第三单元

1.压气机在燃气轮机中的作用是什么? 连续不断地从周围环境吸取空气并将其压缩后供给燃气轮机的燃烧室。 2.燃气轮机所使用的压气机有哪两种类型?它们各有什么特点? 轴流式:流量大、效率高但级的增压能力低,多应用于大功率燃机。 离心式:级的增压能力高但流量小、效率低,多应用于中小功率燃机。 3.轴流式压气机由那两个组成部分? 由转子、静子组成。 转子:动(工作)叶片、叶轮(转鼓)、主轴。静子:静(导)叶、气缸 4.何谓扭速?何谓理论功?理论功是否可全部转换为气体的压力能? 扭速:气流经过叶栅内的流动发生了转折,气流转折所引起的相对速度圆周分量的变化 成为扭速。 理论功:基元级的动叶栅加给单位质量气体的机械功成为理论功或加功量。 不能。理论功的一部分用于气流的动能升高,也有一部分用于气流压力升高,还有一部分在气流流动过程中因摩擦等因素而转换成了热量。 5.压气机级的理论功为什么会受到限制? u 的增加要受到材料许用应力的限制,u 过大时,叶片根部截面处的离心拉应力会超过叶片材料的许用应力。 的增大要受到叶栅气动性能的限制 , 过大时,在叶栅中气流的转折角过大,叶栅 表面上的气流边界层容易分离并形成漩涡,导致流动损失大幅度增加。所以压气机级的理论 功会受到限制。 6.压气机的压比特性曲线有哪些主要特点? (1)每一转速下,压比有一最大值 (2)转速不变,流量降至一定值时→不稳定→喘振 (3)转速不变,流量增至一定值后→压比急剧下降→阻塞 (4)转速越高,特性线越陡 (5)效率的流量特性与压比类同 7. 8.试绘图说明压气机级在转速一定、体积流量增大和减小时,速度三 角形的变化情况 转速一定时,级的扭速与体积流量之间有什么关系? 随着体积流量的增大,扭速必然减小,理论功也相应减小 u w ?w u w C u =?u w ?u w ?w u w C u = ?

燃气轮机和燃气内燃及发电机组对比

燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析 2014-9-9 摘要:介绍燃气分布式能源系统配置。对燃气轮机、燃气内燃机发电机组性能(性能参数、变工况特性、余热特性、燃气进气压力)、经 济性等进行比较。 关键词:分布式能源系统;燃气轮机发电机组;燃气内燃机发电机组;经济性 Analysis on Performance and Economy of Gas Turbine and Gas Engine Generator Units Abstract:The configuration of gas distributed energy system is introduced.The performance of gas turbine generator unit including performance parameters,variable conditions characteristics,waste heat characteristics and gas inlet pressure as well as the economy are compared with gas engine generator unit. Keywords:distributed energy system:gas turbine generator unit;gas engine generator unit;eeonomy 1 概述 燃气分布式能源系统(以下简称分布系统)是指布置在用户附近,以天然气为主要一次能源,采用发电机组发电,并利用发电余热进行供冷、供热的能源系统[1-11]。主要设备包括发电机组、余热利用装置等,作为动 力设备的发电机组是分布系统的关键。 分布系统通常采用的发电机组为燃气轮机发电机组(以下简称燃气轮机组)、燃气内燃机发电机组(以下简称内燃机组)。燃气轮机组是以连续 流动气体为工质,将热能转化为机械能的旋转式动力设备,包括压气机、燃烧室、透平、辅助设备等,具有结构紧凑、操作简便、稳定性好等优 点。在分布系统中应用的主要是发电功率范围为25~20000kW的微型、 小型燃气轮机组。 内燃机组是将液体或气体燃料与空气混合后,直接输入气缸内部燃烧并产生动力的设备,是一种将热能转化为机械能的热机,具有体积小、热效率高、启动性能好等优点,发电功率范围为5~18000kW。美国不同 规模分布系统的发电机组发电功率见表1[12]。

微型燃气轮机技术规范书

多电源光伏微网项目微型燃气轮机技术规范书 编制: 复核: 审核: 批准:

一、一般规定与规范 1总则 1.1.本技术规范提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有关标准的条文,卖方应提供符合本规范和有关最新工业标准的优质产品,同时必须满足国家有关安全、环保等强制性标准和规范的要求。 1.2.卖方应参加所供设备在现场的调试运行。试运行中如出现质量问题应负责及时处理。 1.3.如未对本规范书提出偏差,将认为卖方提供的设备符合规范书和标准的要求。 1.4.技术条件签订后,卖方应指定负责本工程的项目经理,负责协调卖方在工程中的各项工作,如设计图纸、工程进度、设备制造、包装运输、现场安装、调试验收等。 1.5.本技术规范未尽事宜由买卖双方与设计单位共同协商解决,本设备技术规范书经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件,与合同正文具有同等的法律效力。 2应遵循的主要现行标准 GB/T 13384-2008 机电产品包装通用技术条件 GB/T 191-2008 包装储运图示标志 GB/T 17626 -2006 电磁兼容试验和测量技术 GB 7947-2006 人机界面标志标识的基本和安全规则导体的颜色或数字标识 GB/T 12325-2008 电能质量供电电压允许偏差 GB/T 15543-2008 电能质量三相电压允许不平衡度 GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)(IEC 60529:1998) GB/T 15945-1995 电能质量电力系统频率允许偏差 GB/T 4942.2-1993 低压电器外壳防护等级 IEC 60947-3 低压开关第三部分:开关、断路器、开关-断路器和保险丝整合单元GB/T 17626.8 工频磁场抗扰度试验 GB/T 14598.3-2006 绝缘试验 GB/T 10489-2009 轻型燃气轮机通用技术要求

GE燃气轮机

9FA燃机的研发历程 美国GE公司于二十世纪八十年代中期投入了大量资金,进行F型燃气轮机的开发研制,主要是将飞机发动机的先进技术和部件移植到工业和发电用燃气轮机上,从而使其性能大幅度提高。GE公司于1987年制成了首台60Hz的MS7001 F型燃气轮机发电机组,输出功率135.7MW,发电效率32.8%。接着,GE公司与GEC Alsthom公司联合开发,通过MS7001 F 型燃气轮机的模化放大,模化系数1.2,制成了50Hz的MS9001 F型燃气轮机发电机组,输出功率212.2MW,发电效率34.1%。其燃气轮机的所有部件,除轴承和燃烧室以外,都是按1.2的比例进行模化放大。第一台MS9001 F型燃气轮机发电机组于1991年8月在美国南卡罗莱纳州的格林维尔(Greenville)厂制造成功并满意地运行。 接着,GE公司又将其MS7001 FA型燃气轮机模化缩小,模化比2/3,于1995年末研制成70MW等级的MS6001 FA型燃气轮机,通过齿轮箱减速,用于50Hz/60Hz发电。GE公司还与其意大利的伙伴新庇隆公司联合开发了50Hz的9EC型燃气轮机发电机组,该机组结合了9E燃气轮机的设计和9F型燃气轮机的透平段技术,使9E型燃气轮机发电机组的性能有了较大幅度的提高。烧天然气时,9EC型机组的额定功率达169MW,发电效率35%,首台9EC型发电机组于1996年秋天制成。 9F型燃气轮机的结构和性能 1.9FA型燃气轮机的结构 该机组为典型的单轴结构,与传统的9E型燃气轮机相比较,省去了一个中间轴承,三支承变成了双支承。动力输出由透平排气端(热端)改变为压气机进气端(冷端)。透平改变为轴向排气,有利于与余热锅炉的连接。其控制系统应用GE公司的Speedtronic MKV,有三冗余度,由3台计算机分担燃气轮机的控制职能,三冗余的计算机或传感器之一发生故障时,内部的表决逻辑将透平控制重新定向于两台能工作的计算机和传感器,因而有较高的可靠性。其辅机安装在分开的底盘上,也有一定的冗余度。 9FA型燃气轮机主要部件的结构、性能和材料的情况如下: 压气机:18级轴流式,压比15.4∶1,空气质量流量645kg/s。头两级为跨音速级,带可调进口导叶,用于调节透平的排气温度,提高运行效率。第9级和第13级开有排气口,以配合起动过程。其转子是由单个叶轮用多根IN 738合金钢轴向拉杆连接成的刚性转子,末级叶轮上附有一向心式透平槽道,将压缩空气引入中心孔,用于透平段的冷却。转子的一阶临界转速高于同步转速20%。 燃烧室:有18个逆流管环形燃烧室,直径350mm,每个燃烧室有6个燃料喷嘴,共108个燃料喷嘴。可烧天然气、蒸馏油和中热值气体燃料。两只高能点火器分装在两个燃烧室上点火,各燃烧室之间用联馅管联馅。可以注蒸汽或注水抑NOx的形成,或应用干式低NOx (DLN)燃烧室。 9FA采用的DLN-2.6燃烧室主要由火焰筒、过滤段、导流衬套、帽罩、喷嘴、端盖、前外壳和后外壳等部件构成。其中,端盖、喷嘴、前外壳和帽罩又形成了一个可以单独拆卸的头部组件。压缩空气由压气机的排气缸流出,首先对过滤段形成冲击冷却,再逆流向前,流过火焰筒与导流衬套之间的环形空间,流向燃烧室头部。其中,有少量空气用于冷却帽罩,其余空气经喷嘴上的旋流器进入头部的预混区,与由燃料喷管喷出的燃料气进行预混合,燃料/空气混合物由预混区经帽罩流入火焰筒,被置于2个上部燃烧室上的高能点火器点燃,火焰附着在喷嘴尖端与帽罩形成的平面上,并被火焰筒包容,燃烧产物经过渡段进入透平第一级喷嘴环。各燃烧室之间用联焰管连接,未安装点火器的燃烧室靠联焰管联焰而着火。每个燃烧室外的头部均布置了6个预混喷嘴,其中5个喷嘴均布于四周,称为外围喷嘴。但在其中央增加了一个喷嘴。这样,当周围的5个燃烧器的燃料/空气比维持高于其贫着火极限时,可以使中央燃烧器的燃料/空气比低于周围的贫着火极限,同样可以保持火焰的稳定。由于

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