先进的M701F型燃气轮机及其联合循环

作为西气东输和LNG(液化天然气)输入的配套工程,我国新建了一批350MW等级燃气-蒸汽联合循环机组。介绍日本三菱重工业公司生产的M701F型重型燃气轮机的性能及主要结构特点,分析了其与其它同类产品的优缺点。

燃气轮机及其联合循环机组建模方法研究

燃气轮机是一种涡轮式热力流体机械,具有启动快、投资省、建造周期短、对环境污染小等优势。燃气-蒸汽联合循环则在此基础上进一步提高了能量利用率和机组热效率,正受到越来越多的关注。运用各种方法建立燃气轮机及其联合循环机组的模型对全面掌握机组在各种工况下的动态性能有着重要意义,综述了近年来燃气轮机及其联合循环机组的建模与动态仿真方法,指出了其未来的研究及发展方向。

影响燃气轮机及其联合循环特性的因素分析

燃气轮机及其联合循环的出力和热耗受环境和运行参数等众多因素的影响。采用热力学模拟的方法,分析了影响燃气轮机及其联合循环特性的因素,包括:环境温度、大气压力、空气湿度、海拔高度、进排气压力损失、燃料类型、蒸汽循环形式、循环冷却介质等,并给出了各因素与出力和热耗间的量化关系,得出了在选择联合循环的系统组成时,为获得高效率所需考虑的因素以及影响大小的排列次序。

烟气再循环联合循环中燃气轮机温度控制方案

在部分负荷工况下,采用余热锅炉排气再循环与压气机进口导叶调节联合应用(EGR-IGVC)策略,可有效改善燃气轮机联合循环性能.但此策略若配合联合循环电站部分负荷工况中燃气轮机常采用的等T3(透平入口温度)-T4_(m)(透平排气温度最大允许值)温控方案,在较低负荷下会造成较大的底循环[火用]损失,底循环做功能力下降明显.提出了一种更适用于EGR-IGVC策略的等T3-T4_(m)-T4_(d)(透平排气温度设计值)温控方案,以PG9351FA型燃气轮机联合循环为研究对象,采用能量与[火用]分析方法,对比研究了EGR-IGVC策略配合两种温控方案时的联合循环部分负荷性能.研究结果表明,当环境温度为15℃,部分负荷率在80%负荷以上时,EGR-IGVC策略配合等T3-T4_(m)方案效果仍为最佳;在30%~80%负荷时,与配合等T3-T4_(m)方案相比,EGR-IGVC策略配合等T3-T4_(m)-T4_(d)方案可使燃气轮机效率提高0.15~0.47个百分点,余热锅炉[火用]损失减少0.51%(2.15 MW)以上.研究亦表明,当环境温度在0~40℃间变化时,采用等T3-T4_(m)-T4_(d)方案总能获得更高的联合循环效率,且随环境温度上升,部分负荷效率增幅更为明显.

燃气轮机联合循环技术探析

随着全球对能源效率和减少环境影响的需求不断增长,为解决传统发电方式中存在效率低下和高排放问题,本文以本公司为例对燃气轮机联合循环技术要点进行分析研究,主要对燃气轮机、蒸汽轮机以及热回收蒸汽发生器核心技术进行概括总结,旨在进一步提高联合循环发电性能,提高工厂发电效率与质量,满足未来可持续能源发展需求。

M701F4燃气轮机双轴联合循环FCB功能实践与探讨

文章对燃气轮机联合循环FCB技术进行了概述,通过对某厂M701F4燃气轮机双轴联合循环机组FCB功能试验的案例分析,提出了通过优化辅助系统动作逻辑来保证燃气轮机联合循环FCB动作成功的实践与探讨,以期对国内其他燃气蒸汽联合循环机组FCB功能的实现提供指导。

环境温度对PG9351FA燃气轮机及联合循环性能影响的研究

以PG9351FA燃气轮机联合循环机组为研究对象,基于Thermoflex软件建立机组模型,分别对满负荷及定负荷运行工况进行了性能计算,并且分析了系统的各项关键参数.结果表明:对比满负荷和定负荷工况,环境温度升高对汽轮机、余热锅炉和联合循环效率的影响相同,但是对燃气轮机效率影响的差异较大;联合循环机组在定负荷工况运行时,可以采用合适的低品位热源提高燃气轮机入口空气温度,从而提高燃气轮机效率;同时,可以通过冷端优化等措施,降低汽轮机背压以改善汽轮机运行性能.

基于成本效益分析的燃气发电项目后评价研究——以某燃气轮机联合循环发电厂为例

对某燃气轮机联合循环发电厂的后评价,采用成本效益分析方法,计算项目的各项成本和效益,评价项目的经济、社会和环境效益。项目的净现值、内部收益率、投资回收期和成本效益比等指标均符合投资要求。项目还能节能减排,提升电网调峰能力,促进地方经济发展,具有高社会和环境效益。成本效益分析方法能全面评价燃气发电项目的综合效果和可持续性。

燃气轮机联合循环发电系统的设计优化与实践

本钢集团投资建设CCPP燃气轮机联合循环发电项目,主机引进上海电气安萨尔多AE94.2KS燃气轮机,这是该机型首次应用在钢铁企业低热值联合循环发电项目,安萨尔多设计理念与国内用户需求存在很大差异,在项目实施过程中对系统设计进行了优化,提升功能的完整性、运行维护的可行性,同时对热力系统进行了优化,采用燃气轮机复杂循环,提高联合循环效率。

新型燃气轮机再热联合循环发电关键技术探析

发电厂在生产电能过程当中,燃气轮机往往起着核心的作用,它的运行效率直接影响到总体的发电效益。但以往燃气轮机总体运行效率普遍低下,已经无法满足当前的实际需求,很难维护发电厂总体的经济效益。鉴于此,本次主要提出一种全新的燃气轮机,并对其所涉及再热联合循环发电各项关键技术进行总结分析,旨在为业内相关人士提供参考。

Maisotsenko燃气轮机循环技术经济分析与参数优化

Maisotsenko燃气轮机循环(MGTC)的能效需进一步提升且其经济适用性未被合理评估,为此,区别于具备后冷及回热过程的两级MGTC,充分考虑对于冷却水的重复使用和能量回收,构建另耦合有中冷过程的3级MGTC系统(IMGTC)布局。研究压比(R_c)、饱和器出口气流湿化程度(H_(ASD))以及燃烧室出口温度(T_(CO))对于热效率、饱和器载水量、当量二氧化碳排放(E_(EC))和平准化电力成本(C_(LOE))的影响。最后,基于ISIGHT平台对系统展开多目标优化并筛选出最佳参数组合。结果表明,IMGTC的中冷器及其能效增进能够调节并有效减少饱和器载水量,可实现IMGTC系统饱和器最低载水量仅为无中冷模式下饱和器载水量的57.55%。多目标优化表明,IMGTC在采用最佳参数组合时热效率达49.89%,E_(EC)和C_(LOE)分别仅为5.496 kg/s和0.059 5 USD/kWh。研究证实了IMGTC相比MGTC在热力学性能及经济性方面的显著优势。

微型燃气轮机与有机朗肯循环装置组成联合循环的设计与分析

提出筛选有机朗肯循环工质的方法。基于能的"温度对口,梯级利用"原理和有机工质的热力性质,讨论用于增大输出轴功的微型燃气轮机与有机朗肯循环装置组成的联合循环,给出该联合循环的流程布置。用此布置将国内某正在研制中的微型燃气轮机与使用R123为底循环工质的有机朗肯循环装置组成联合循环,进行模拟计算和敏感性分析。结果表明,该联合循环可将热效率提高9.4%,达到38.4%,循环增压比、最高温度、回热度和环境温度的变化均会对热效率产生一定的影响。

联合循环机组中燃气轮机部件劣化对功率效率的敏感性分析

我国以市场换技术方式引进的F级燃气轮机,运行多年后其部件劣化不可避免。以机组现场运行数据为基础,应用回归分析法建立了燃气轮机的运行特性模型,并结合三压再热余热锅炉模型,研究了不同IGV开度下压气机劣化和透平劣化对联合循环机组功率、效率影响规律,以及对劣化所带来的影响提出了应对措施。以MPCP1-M701F联合循环机组为研究对象,分析表明:在相同IGV开度下,功率、效率的变化与部件劣化程度基本呈线性关系,透平劣化对功率、效率的影响大约是压气机的3倍;随着IGV开度的减小,功率对2种部件劣化的敏感性因子都呈下降趋势,效率对压气机劣化的敏感性因子呈上升趋势,但是对透平劣化的敏感性因子呈下降趋势。为弥补部件劣化带来的联合循环功率、效率下降,提出了调整IGV开度和改变透平排气温控线的方法来改善劣化工况,分析结果为挖掘机组的节能潜力提供参考。

利用燃气轮机联合循环技术对电厂进行改造

通过对燃气轮机联合循环（ＧＴＣＣ）及其对现有电厂增容、增效改造技术的论述，着重在系统配置、工程实施及投资、运行成本、环保效益、能源与资源的节约等方面进行了技术经济比较，可以看出，对现有中小容量的机组特别是城市附近的电厂，利用ＧＴＣＣ进行技术改造，不失为增加机组容量、提高效率、减轻环境污染的有效途径。

设置富氨蒸气回热器的固体氧化物燃料电池/燃气轮机/卡琳娜联合循环系统的热力性能分析

提出了一种新的SOFC/GT/KCS联合循环发电系统,建立了该系统热力性能的数学模型,根据热力学第一定律和第二定律,利用EES软件仿真模拟对系统进行了能量分析、憥分析,并研究了空气流率、燃料利用率、燃料流率、压气机压比、水蒸气碳比的变化对联合循环热力性能的影响。研究结果表明,在设定工况下,SOFC的发电效率为49.2%,系统总发电效率为67.6%,系统总火用效率为68.16%;系统的各部件中,火用损失较大的部件依次为SOFC、后燃烧室、燃气轮机、预热器3和余热锅炉;当燃料利用率为0.85时联合循环系统的性能最佳;在一定范围内,随着空气流率、燃料流率或水蒸汽碳比的增加,联合循环系统的能量利用效率均降低。

整体煤气化联合循环系统中燃气轮机的变工况特性

采用ThermoFlex软件建立了200 MW级整体煤气化联合循环(IGCC)系统模型,从系统的角度研究了200 MW级IGCC系统中燃气轮机的变工况特性.详细讨论了在3种调节方式下,燃气轮机负荷、整体空分系数(Xas)、氮气回注系数(Xgn)和大气环境条件对系统性能的影响.结果表明:随着燃气轮机负荷的降低,在压气机进口可转导叶(IGV)不调时,燃气透平初温(T3)和燃气透平排气温度(T4)均呈下降趋势;在等T3调节时,T4先升高后降低,转折点在80%负荷时;而在等T4调节时,T3先缓慢降低,而后快速降低,转折点在70%负荷时.在等T3调节时IGV可关闭的角度比等T4调节时的小.当Xas和Xgn增大时,系统发电效率降低.IGV可调的变工况性能比IGV不调时好.随着大气温度的升高,燃气轮机功率和系统功率均下降.当Xas=0.3时,燃气轮机功率和系统功率均随Xgn的增大而增加.

燃气轮机排气温度对联合循环热经济性的影响

针对燃气轮机排气温度对整体机组变工况运行的重要性,以某三压再热余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象,将余热锅炉侧换热器分为单相换热器和蒸发换热器两类,并采用"效能-单元数"法编写换热模块,分析了燃气轮机排气温度对蒸汽系统热力参数的影响,结合"热经济分析"法探讨燃气轮机、余热锅炉及汽轮机效率的变化,进而得出机组效率和标准煤耗量随燃气轮机排气温度的变化.结果表明:模型在燃气轮机排气温度小扰动工况下有效可行,对进一步分析燃气扰动工况和机组优化运行有一定的实际参考价值.

环境温度对燃气轮机功热并供装置及联合循环变工况性能的影响

采用动力机械变工况性能解析分析方法，研究了大气温度变化对燃气轮机功热并供和联合循环装置性能影响．指出燃气轮机在带有余热利用的条件下，大气温度的影响明显减弱，并对不同燃气轮机设计参数和蒸汽设计参数影响做了分析比较。

燃气轮机性能对联合循环电站经济性的影响

利用Thermoflex软件模拟了具有不同燃气初温和压比的燃气轮机,并用模拟的燃气轮机设计联合循环电站。采用燃气轮机维护费用因子对选用不同燃气轮机电站的经济性进行计算,并对天然气价格提高的情况也进行了讨论。目的是分析燃气轮机燃气初温提高引起的成本和维护费用增加对电站经济性的影响。分析结果表明:采用更高初温的燃气轮机的联合循环电站并不一定具有更高的经济性。所得结果可作为联合循环电站燃气轮机选型的参考。

顶置燃气轮机核能联合循环系统开拓研究

本文探索研究核电站更新改造新技术．基于系统综合和能的梯级利用的思路，设计构筑压水堆核电站与燃气轮机相结合的核能联合循环系统流程超结构，通过对其综合优化，提出两种可供选用的顶置燃气轮机核能联合循环总体技术方案，还结合实例进行模拟分析，揭示了它们的热力学特性，从而提出核电站联合循环技术更新改造（ＮＲＣＣ－Ｒｅｐｏｗｅｒｉｎｇ）的新途径与新方案及其设计分析方法。