中小型燃气–蒸汽联合循环系统的部分回热调控方法

现代中小型燃气轮机相对具有较高的透平排气温度,而与之相匹配的底循环通常为单压或双压蒸汽动力系统,难以实现透平排气的高效、灵活热功转换。为提升该类燃气–蒸汽联合循环供能系统高效灵活性,提出回热可调控的燃气轮机联合循环系统(recuperative control,GTCC-RC),在全工况范围调节顶、底循环功比。以50MW级燃气轮机为例,以常规燃气-蒸汽联合循环系统为基准,设计GTCC-RC系统,并从?损失和热效率的角度进行全工况性能分析,提出系统的全工况最佳调控策略。案例研究表明：GTCC-RC提升了燃气轮机?效率。随着回热比例增加,燃料输入量减少。回热调控提升了案例联合循环系统的热效率和灵活性。与没有回热的基准系统相比,GTCC-RC系统调峰深度增加6.51%,联合循环热效率相对提升达6.47%。     

第一批引进制造技术的F型燃气轮机-蒸汽轮机联合循环电站建设简况

随着我国天然气资源大规模开发利用以及西气东输、近海天然气开发和液化天然气(LNG)引进工程的进展,国家能源结构调整已进入实施阶段,发展燃气-蒸汽联合循环发电成为这次战略调整的重要组成部分。国家以发展燃气轮机产业为基础目标,发挥我国的市场优势,集中必要的市场资源,通过打捆招标,引入竞争,引进国外成熟先进的燃气轮机制造技术,其核心技术部件为压气机、燃烧室、燃气透平与控制系统。第一批10个电站、23套F型燃气-蒸汽联合循环发电机组,每套机组电功率接近400 MW,总计约9 000 MW,工程分布如表1。根据要求,参加机岛(包括主机燃机、…     

350 MW级燃气-蒸汽联合循环电站余热锅炉配置

探讨了350 MW级燃气-蒸汽联合循环电站余热锅炉补燃与不补燃的应用条件及各自特点,给出了几种蒸汽轮机循环系统的布置方案,并分析了蒸汽循环系统的选择方法,对余热锅炉型式进行了分析比较,为大型燃气-蒸汽联合循环电站的建设提供参考。     

塔式光热发电系统性能分析与评价

本文基于热力学第二定律,对塔式光热发电系统在给定镜场布置与太阳能辐射模型条件下的系统性能进行分析与评价,对各部件进行常规?分析与先进?分析,以发电系统中吸热器为研究重点,探究其运行与结构参数对吸热器性能的影响规律,通过先进?分析对吸热器的不可逆性与系统耦合影响进行了量化分析,并对某30 MW塔式光热发电系统采用Ebsilon软件进行仿真模拟。仿真结果表明:在塔式光热发电系统中,各部件的内部?损占比为60%~95%,表明各部件的性能改善主要应针对部件自身;而吸热器的?损远高于其他部件,表明通过改善吸热器邻近设备性能而降低其外部?损具有明显效果;吸热器的?效率区间为45%~60%,为提高吸热器可用能的利用程度,除了提高吸热器自身热效率外,也可通过提高吸热器工质的温度等级得以实现。     

350MW级燃气-蒸汽联合循环机组设计探讨

随着我国能源结构的调整,环保要求日益提高,燃气-蒸汽联合循环电厂将逐渐增多,特别是随着“西气东输”及“引进液化天然气”工程的实施,我国将建设一些350MW级燃气-蒸汽联合循环机组。探讨了在350MW级燃气-蒸汽联合循环机组设计过程中如何选择燃气轮机并优化燃气轮机与蒸汽轮机的匹配关系,分析了余热锅炉补燃与不补燃的应用条件及各自特点,给出了几种蒸汽轮机循环系统的布置方案,并分析了蒸汽循环系统的选择方法,对联合循环电厂的轴系布置进行了比较,同时分析了环境温度对燃气轮机性能的影响,为大型燃气-蒸汽联合循环机组的设计优化提供参考。     

太阳能燃气联合循环系统典型日逐时特性分析

以槽式太阳能集热场和燃气-蒸汽联合循环所组成的太阳能燃气联合循环（ISCC）为研究对象,结合热力学第一定律和第二定律对太阳能集热场及ISCC系统整体在4个典型日的热力学逐时特性进行研究。结果表明:随着太阳能辐射强度的增加,太阳能侧发电量也随之增加,而燃气-蒸汽联合循环发电（CCPP）系统发电量逐渐减小,形成互补趋势;随着太阳能辐射强度的增加,太阳能集热场的工质流量、集热场效率和光电转换率随之增加,ISCC系统的燃料基热效率和?效率也随之增加,而?损率逐渐减小,表明太阳能集热场的启 用可以提升ISCC系统性能;对系统主要评价指标进行分析,得出系统年太阳能侧发电量 为27.25 MW·h,年燃料节约率为3 664.6 t,年CO2减排量为10 077.66 t,年节省燃料费用为1 210.64 万元。该研究可为ISCC系统的设计及改造提供理论依据。     

基于喷射器的有机闪蒸循环系统?分析

喷射式有机闪蒸循环（喷射式OFC）可与中低温热源进行有效匹配，且能够避免传统有机闪蒸循环中低压节流阀的?损。为探明喷射式OFC系统的?损情况，构建了100~200 ℃地热水驱动的喷射式有机闪蒸循环?分析模型，选取R601、R600a、R123、R1234ze和R1234yf作为循环工质，分析了系统吸热过程?损、内部?效率、外部?效率以及各部件?损占比随地热水进口温度的变化情况。结果表明:临界温度越高的工质，所对应的系统内部?效率越高；且工质存在一个特征温度，当地热水进口温度等于工质特征温度时，系统吸热过程?损最小；系统内部以及外部?效率最大；此外，冷凝器?损占比为23.0%~28.7%，是系统中?损占比最大的部件，因此降低冷凝器?损是提高系统性能的一个重要途径。     

联合循环机组建模及环境参数对其性能的影响

利用某联合循环电厂450 MW机组在性能保证工况温控模式下的设计参数,以热力循环模拟软件EBSILON为平台,搭建燃气-蒸汽联合循环机组模型。同时,改变压气机入口处的环境参数进行仿真,分析和研究不同环境参数下联合循环系统出力和热效率的变化情况。通过仿真结果与理论分析及厂家修正曲线的对比,验证了该模型的有效性;该模型可用于联合循环机组优化运行研究,指导燃气电厂的经济运行。     

分布式燃气–蒸汽联合循环供能系统热经济性分析

动力循环参数热力学分析是系统参数配置、系统设计及变工况分析的基础。以既有典型航改型、工业型和114MW容量以下的燃气轮机构成的分布式燃气?蒸汽联合循环供能系统为研究对象,结合实际联合循环装置的设计参数,获得余热锅炉?汽轮机发电效率与透平排气温度之间的经验耦合;提出适合分布式燃气?蒸汽联合循环供能系统的热经济分析参数和分析模型;基于循环分析和热分析的方法获得系统诸设计参数对供能系统设计性能的影响规律。研究表明:引入抽汽做功不足单位系数的概念,可获得综合热效率的简明且物理意义清晰的表达式;当设计热电比及供热参数一定时,综合热效率最佳压比可认为与联合循环效率最佳压比相等;供热/冷蒸汽品位越低,则供能系统综合热效率越高;分布式燃气?蒸汽联合循环供能系统电价期望值高,提高燃气透平进气温度是改善供能系统热经济性的重要方向。研究可作为系统变工况性能分析及电/热/冷价与天然气价格联动机制的工作基础。     

燃气预热温度对燃气-蒸汽联合循环性能影响

以西门子V94.3燃气-蒸汽联合循环系统为例,采用Aspen Plus软件对该系统投运性能加热器后燃气预热温度变化对联合循环性能的影响进行了模拟计算。结果表明:投运性能加热器预热天然气后,燃气轮机(燃机)效率提升了0.15%,联合循环效率上升了0.06%,排烟温度下降了1.98℃;并且随着燃气预热温度的提高,燃机效率和联合循环效率上升,联合循环排烟温度下降。     

绝热燃烧室内弛放气燃烧特性的实验研究

为保证多联产系统中燃气-蒸汽联合循环发电系统稳定运转,使燃料气能够稳定、充分地燃烧,确保燃气轮机的安全运行,通过设计的实验系统,对弛放气燃烧特性进行了系统的实验研究。采集了在燃烧喷嘴直径一定、燃气流量一定的条件下,弛放气在绝热燃烧室内扩散燃烧时的温度和燃烧产物浓度随过量空气系数变化的数据,得到了在不同过量空气系数下燃烧室内径向温度分布和轴向温度分布的数据及燃烧产物浓度的变化规律。为多联产系统燃气-蒸汽联合循环发电系统控制方案的制定提供了依据。     

M701F型350MW燃气-蒸汽联合循环机组电气监控系统的分析

介绍了深圳能源集团东部电厂350 MW燃气-蒸汽联合循环机组电气监控系统的结构;重点分析了电气自动化系统在电厂的应用,各系统的运行情况和存在的4方面问题,对国内发电厂电气监控系统的设计和应用具有借鉴意义。     

燃煤燃气／蒸汽联合循环热力系统分析与计算

本文对常见的三种方式的联合循环发电进行了定性分析比较,认为增压流化床燃气/蒸汽联合循环发电最有发展潜力。文章对燃气/蒸汽联合循环系统进行了详细的热力计算,结果表明,其各项经济指标显著优于200MW常规电站,对解决我国能源紧张问题收益甚大。     

风能太阳能联合蓄能发电系统性能分析

本文提出一种新型的风能太阳能联合蓄能发电系统,该发电系统将风力压缩空气蓄能技术和太阳能蓄热技术以及燃气-蒸汽联合循环发电技术相结合,通过风力机组直接驱动压缩机组压缩空气蓄能,利用太阳能集热装置对燃料进行加热,使用燃气轮机的排气作为蒸汽透平的热源,实现燃气-蒸汽联合循环。通过对风能太阳能联合蓄能发电系统热力分析和系统效益计算可知,该风能太阳能联合蓄能发电系统不仅提高了联合循环系统的效率,也可提供稳定的供电,经济效益、环境效益和社会效益较好。     

基于多模型鲁棒输入训练神经网络协同的燃气-蒸汽联合循环机组传感器故障诊断方法

为提高燃气-蒸汽联合循环机组传感器测量值的准确性及可靠性,提出了一种基于多模型鲁棒输入训练神经网络（RITNN）的燃气-蒸汽联合循环机组传感器故障诊断方法。该方法建立若干燃气-蒸汽联合循环重要参数的数据重构模型,并对各模型进行优先级划分,以串并联方式设定模型间关系,通过可靠参数的逐级生成和传递,有效抑制了多传感器显著故障产生的残差污染,提高了故障诊断的准确性及可靠性,进而给出了传感器故障诊断流程,建立了完整的传感器故障诊断系统。以某200 MW级燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象,对多传感器故障进行诊断,并与RITNN单一模型方法和输入训练神经网络（ITNN）单一模型方法进行对比,结果表明,提出的多模型RITNN故障诊断方法诊断精度更高,可保证燃气-蒸汽联合循环机组稳定运行。     

175MW联合循环机组首台国产余热锅炉和汽轮机设计特点及其调试

针对某175MW燃气-蒸汽联合循环机组中余热锅炉和蒸汽轮机调试存在的问题进行分析，提出改进意见。实践表明我国在联合循环机组除燃气轮机以外设备的制造、安装、设计、调试和大型机组电成套配置方面达到一定的水平。指出燃气-蒸汽联合循环机组在我国具有广泛的发展前景，尽快缩短我国在燃气轮机及其配套产品方面与国外先进国家的差距。     

联合循环余热锅炉保护系统

介绍镇海300MW燃气-蒸汽联合循环余热锅炉保护系统及其在调试、运行中所遇到具体问题和解决措施.     

半山天然气发电厂主机选型及系统配置

浙江半山天然气发电厂采用 3套 30 0MW级燃气 -蒸汽联合循环发电机组 ,每套机组有燃气轮机、余热锅炉、汽轮机及发电机 4大主要部件。由于天然气价格较高 ,该厂应采用F级机组。从电厂容量的适应性、主厂房布置和总平面布置的可行性、启动和控制性能、投资成本比较、联合循环整体性能的比较、国产化实施潜力及维修费用、施工的便利性等方面确定了该厂宜采用F级、单轴燃气 -蒸汽联合循环机组。     

美国第一座煤气化联合循环电站

美国第一座把煤的气化和燃气-蒸汽联合循环系统结合在一起的综合试验电站IGCC(Integrated Gasification-Combined Cycle System),位于加利福尼亚州穆加维沙漠的达盖特,是根据煤气化计划建设的一座总发电能力为117MW的煤气化联合循环电站.该电站占地面积49.6公顷,总投资0.263G美元,     

基于变背压改造的燃气-蒸汽联合循环变工况性能优化

为了优化燃气-蒸汽联合循环变工况性能,本文对常规燃气-蒸汽联合循环系统进行改造,提出了一种变背压改造方法。改造系统在常规联合循环机组的余热锅炉尾部烟道布置引风机,以此降低机组部分工况下的燃气透平背压。以S109FA燃气-蒸汽联合循环作为参比机组,通过对参比机组和改造机组建模,采用等透平入口温度+燃料调节运行策略,分析并比较了二者的变工况性能。结果表明:与参比机组相比较,改造机组部分负荷下的顶、底循环效率均有所提高,联合循环负荷在84%~35%时,顶循环效率提高0~2.7百分点,底循环效率提高0~3.0百分点,联合循环的效率也相应提高,增幅为0~2.5百分点。变背压改造系统可以充分利用IGV流量调节,并提高相应流量下的燃气初参数,为燃气-蒸汽联合循环电站高效改造及运行提供了技术借鉴。