燃?xì)廨啓C(jī)與燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)概述

燃?xì)廨啓C(jī)與燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)概述第一頁，共105頁。燃?xì)廨啓C(jī)及燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)裝置第二頁，共105頁。一、燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)概述二、燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)及分布式能源介紹三、燃?xì)廨啓C(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理四、燃?xì)廨啓C(jī)防火防爆技術(shù)五、燃?xì)廨啓C(jī)撬體的防火防爆技術(shù)第三頁，共105頁。1、主要是組織協(xié)調(diào)工作。2、項(xiàng)目前期工作（1）項(xiàng)目建設(shè)基本流程、主要工作內(nèi)容（2）地方政府及相關(guān)部門工作（3）相關(guān)技術(shù)合同、協(xié)議的談判（4）外部、內(nèi)部溝通、交流第四頁，共105頁。3、熟悉分布式能源電廠設(shè)備、外圍設(shè)備及相關(guān)企業(yè)的情況：

電廠主要設(shè)備：燃?xì)廨啓C(jī)（內(nèi)燃機(jī)）、余熱鍋爐、汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)、變壓器及電器設(shè)備、壓縮機(jī)（泵）、水處理設(shè)備等

外圍設(shè)備：電機(jī)及熱網(wǎng)泵、熱交換設(shè)備、制冷設(shè)備等

外圍企業(yè)的情況：主要設(shè)備和負(fù)荷性質(zhì)、上網(wǎng)變電站第五頁，共105頁。4、參與設(shè)備招、投標(biāo)規(guī)定，并參與各類招標(biāo)5、設(shè)計(jì)審查、圖紙會(huì)審，EPC商務(wù)談判及技術(shù)協(xié)議談判。6、施工階段（1）組織（協(xié)調(diào)）項(xiàng)目施工、調(diào)試

（2）對(duì)質(zhì)量、進(jìn)度、投資和安全進(jìn)行有效控制（3）了解各專業(yè)的基本規(guī)范要求，及時(shí)解決出現(xiàn)的各類問題

（4）驗(yàn)收組織第六頁，共105頁。7、協(xié)調(diào)施工與生產(chǎn)準(zhǔn)備的關(guān)系8、熟悉國家相關(guān)的法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)范第七頁，共105頁。1、宏觀把握、注意細(xì)節(jié)2、多學(xué)習(xí)，多溝通，有禮有節(jié)

注冊(cè)監(jiān)理工程師

注冊(cè)建造師

項(xiàng)目管理師3、注意來往信函、文件的保存、使用4、發(fā)揮專業(yè)技術(shù)人員、監(jiān)理的作用，發(fā)揮工程例會(huì)的作用；5、安全管理和協(xié)調(diào)質(zhì)量和進(jìn)度的關(guān)系是重點(diǎn)第八頁，共105頁。一、燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)概述二、燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)及分布式能源介紹三、燃?xì)廨啓C(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理四、燃?xì)廨啓C(jī)防火防爆技術(shù)五、燃?xì)廨啓C(jī)撬體的防火防爆技術(shù)第九頁，共105頁。1、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展20世紀(jì)50年代進(jìn)入發(fā)電領(lǐng)域1960年左右，提出點(diǎn)網(wǎng)中配備一定容量的燃?xì)廨啓C(jī)1980年后攜帶基本負(fù)荷和中間負(fù)荷第十頁，共105頁。公司機(jī)組型號(hào)ISO功率壓比燃?xì)獬鯗毓╇娦蕟挝皇蹆r(jià)GE發(fā)電PG9231(EC)169.114.035.20160PG9351(FA)255.617.0128837.00160AlstomGT13E2165.114.6126035.69166GT26263.032.0116737.00148SiemensV64.3A67.415.8131034.93236V84.3A180.016.6131038.00170V94.3A265.917.0131038.60159三菱M701F270.317.0134938.21160M701G334.021.0142739.54165GE船用與工業(yè)LM6000-PD41.2029.4116040.67296R-RTrent6051.5033.041.92299惠普FT825.4919.3112138.56382第十一頁，共105頁。公司名稱機(jī)組型號(hào)ISO基本功率供電效率所配燃機(jī)單位售價(jià)GE發(fā)電S109EC259.354.0MS9001EC×1S109FA390.056.7MS9001FA×1354S209FA786.957.1MS9001FA×2306AlstomKA13E2-2480.052.9GT13E2×2341KA13E2-3720.052.9GT13E2×3332KA26-1392.556.3GT26×1360SiemensGUD94.2239.252.2V94.2×1446GUD94.3A392.257.4V94.3A×1348三菱MPCP1397.757.0M701F×1348MPCP2799.657.3M701F×2295MPCP1489.358.7M701G×1396第十二頁，共105頁。1、供電效率遠(yuǎn)高于燃煤的蒸汽輪機(jī)電站2、國外交鑰匙工程投資500—600美元/kW3、建設(shè)周期短4、用地、用水比較少5、運(yùn)行高度自動(dòng)化，每天都能啟停6、可用率高達(dá)85%—95%7、便于快速無外電源啟動(dòng)8、采用天然氣或液體燃料，環(huán)保性能好第十三頁，共105頁。燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)受制于天然氣或液體燃料。IGCC——整體煤氣化燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)

把煤在高壓、高強(qiáng)度、高效率的氣化爐中氣化成中熱值（低熱值）煤氣，進(jìn)而通過洗滌和脫硫處理，把煤氣中的微塵、硫化物、堿金屬等雜質(zhì)清除干凈，最后把潔凈的人造煤氣輸送到燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)中去燃燒做工。

1、供電效率比天然氣低，預(yù)計(jì)熱效率50%—52%2、廠用電大第十四頁，共105頁。1、近期或稍長時(shí)間內(nèi)能提供多少天然氣資源供發(fā)電工業(yè)用2、如何確定天然氣價(jià)格，使其發(fā)電成本能夠與廉價(jià)的、污染嚴(yán)重的煤電競爭？3、從長遠(yuǎn)觀點(diǎn)看，能否提供自制的、優(yōu)質(zhì)而廉價(jià)的燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)的硬件和消耗性熱備件？第十五頁，共105頁。1、天然氣資源2、國家政策第十六頁，共105頁。1、設(shè)備折舊成本發(fā)電成本：2、機(jī)組運(yùn)行維護(hù)成本3、燃料成本天然氣價(jià)格對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電成本有決定性的影響第十七頁，共105頁。燃油機(jī)組天然氣機(jī)組LNG機(jī)組燃煤帶FGD燃煤不帶FGD電站規(guī)模臺(tái)數(shù)*功率，MW）2×5502×5502×5502×550建設(shè)工期（工程開始到投產(chǎn)，a）44444比投資費(fèi)用(美元/kW)86051051014001160負(fù)荷因數(shù)(%)8590907070供電效率(η)36.2745.46*45.46**34.7935.89燃料價(jià)格(美元/kJ)2.138~3.7922.3705.214***1.232~1.8661.232~1.896發(fā)電成本（美元/kWh）53.1~76.54580.356.6~65.548.4~52.2其中：基本建設(shè)費(fèi)20.511.311.330.725.8運(yùn)行維護(hù)費(fèi)2.54.24.29.36.4規(guī)劃費(fèi)30.1~53.729.564.816.6~25.516.2~20第十八頁，共105頁。*目前聯(lián)合循環(huán)供電效率已達(dá)56.5%**把液化天然氣的設(shè)備都考慮到燃料費(fèi)中***1995年美國管道輸送的天然氣實(shí)價(jià)第十九頁，共105頁。1、天氣熱價(jià)格比較低廉時(shí)，燃用天然氣的聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的發(fā)電成本要比同等功率燃煤帶FGD的機(jī)組低2、我國天然氣價(jià)格較高

美國氣煤價(jià)格比2:1

我國則為4:1第二十頁，共105頁。1、2001年10月國家計(jì)委頒布《燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)引進(jìn)工作實(shí)施意見》2、2004年428號(hào)文

以市場換技術(shù)，引進(jìn)PG9351FA、M701F、V94.3A等機(jī)組，17個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)電站40多臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)機(jī)組

3、三大公司哈爾濱動(dòng)力、東方東方電氣、上海電氣分別與GE動(dòng)力、三菱重工、siemens合作組裝、生產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)第二十一頁，共105頁。1、大型燃?xì)廨啓C(jī)2、中型燃?xì)廨啓C(jī)3、輕型燃?xì)廨啓C(jī)4、微型燃?xì)廨啓C(jī)第二十二頁，共105頁。特點(diǎn)：

1、在電力系統(tǒng)中承擔(dān)中間符合和基本負(fù)荷2、功率大、效率高3、能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行4、力求減少啟停次數(shù)5、啟動(dòng)加載性能較差

在熱態(tài)下從啟動(dòng)到加載至滿負(fù)荷耗時(shí)一般不少于25min。第二十三頁，共105頁。特點(diǎn)：1、滿足快速啟動(dòng)和加載要求

能在3——10min內(nèi)完成啟動(dòng)、加載至滿負(fù)荷的全過程2、適應(yīng)調(diào)峰負(fù)荷或處理電網(wǎng)緊急事故的需要3、功率等級(jí)比較小，20——50MW第二十四頁，共105頁。1、燃機(jī)選型與使用場所密切相關(guān)

較大小區(qū)單機(jī)功率可以達(dá)到20—30MW

大型機(jī)場單機(jī)功率一般在45MW

大型醫(yī)院、商場僅需數(shù)十千瓦

銀行、賓館適宜選用微型燃機(jī)2、要注重能源高效利用

熱電聯(lián)供效率75%以上

熱電冷聯(lián)供效率80%以上

第二十五頁，共105頁。1、基本負(fù)荷、中間負(fù)荷、尖峰負(fù)荷等概念第二十六頁，共105頁。運(yùn)行代碼ABCDEF符合特征連續(xù)滿負(fù)荷基本符合中間負(fù)荷基本/尖峰交替負(fù)荷每日啟停尖峰負(fù)荷參數(shù)范圍年運(yùn)行小時(shí)數(shù)8000~86006000~80003000~60002000~30002000~4000200~800使用率90~10070~9035~7520~5020~502.2~10年啟動(dòng)點(diǎn)火次數(shù)3~4020~8010~6040~120250~30060~150年小時(shí)數(shù)/點(diǎn)火次數(shù)>20060~40060~40030~6010~183~8快速啟動(dòng)次數(shù)0~50~100~20跳閘次數(shù)0~81~81~61~61~61~6第二十七頁，共105頁?；痉现虚g負(fù)荷尖峰負(fù)荷年運(yùn)行小時(shí)數(shù)（h/a）>60002000~6000<2000每次啟動(dòng)后運(yùn)行小時(shí)數(shù)（h/次）>60>10>101、上表根據(jù)ISO3997“燃?xì)廨啓C(jī)采購”的定義編制而成2、機(jī)組采用何種模式運(yùn)行，與燃料價(jià)格、機(jī)組性能、電價(jià)、熱價(jià)、電力結(jié)構(gòu)和負(fù)荷需求有關(guān)。第二十八頁，共105頁。1、簡單循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)主要適用于承擔(dān)尖峰負(fù)荷，聯(lián)合循環(huán)機(jī)組適用于承擔(dān)中間負(fù)荷和基本負(fù)荷2、基本負(fù)荷燃?xì)廨啓C(jī)：

（1）要求額定負(fù)荷率高（2）要能長期燃用低級(jí)燃料，如重油、煤氣、天然氣（3）壽命要長50000~100000h。（4）運(yùn)行可靠，便于維護(hù)第二十九頁，共105頁。3、尖峰負(fù)荷

電網(wǎng)中負(fù)荷變動(dòng)的部分通常有若干臺(tái)尖峰復(fù)合機(jī)組擔(dān)任，尖峰機(jī)組也兼做備用機(jī)組，需要緊急啟動(dòng)。一般情況下，按照最大負(fù)荷設(shè)計(jì)機(jī)組，則經(jīng)常利用的負(fù)荷可能只有1/4，很不經(jīng)濟(jì)。它們占電廠容量的15%左右，每天只運(yùn)行8~12h，一年只運(yùn)行數(shù)百小時(shí)。

（1）設(shè)備要求成本低、尺寸小，質(zhì)量小。以降低廠房及基礎(chǔ)造價(jià)。（2）不單純追求效率（3）要求啟動(dòng)次數(shù)多，能迅速啟動(dòng)，每次啟動(dòng)時(shí)燃料消耗要少。

（4）壽命不需很長，10000~20000h。

第三十頁，共105頁。4、中間負(fù)荷特點(diǎn)和要求介于基本負(fù)荷和尖峰負(fù)荷機(jī)組之間。第三十一頁，共105頁。2、“F”技術(shù)GE公司首先提出

通過冷卻技術(shù)的改進(jìn)使透平進(jìn)口初溫t3在原E級(jí)基礎(chǔ)上提高了150—160℃，相應(yīng)的壓氣機(jī)的壓比也有所提高，從而使簡單燃?xì)廨啓C(jī)效率提高到35%以上，聯(lián)合循環(huán)效率接近60%。這些技術(shù)在20世紀(jì)90年代初由最先推出的的GE公司稱為“F”技術(shù)。第三十二頁，共105頁?！癋”技術(shù)：1、提高單級(jí)壓氣機(jī)壓比，以適應(yīng)透平進(jìn)口初溫提高的要求，同時(shí)也提高壓氣機(jī)流量；2、高溫部件的冷卻：葉片冷卻、機(jī)組轉(zhuǎn)子與靜子冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)；3、燃燒室壁面冷卻和降低排放的問題；4、耐高溫材料和涂層的應(yīng)用。第三十三頁，共105頁。3、透平進(jìn)氣溫度T3*（1）T3a:透平進(jìn)氣溫度（TurbineInletTemperature，TIT）

即燃燒室出口燃?xì)獾钠骄倻兀箿囟龋?）T2b:燃燒溫度（FiringTemperature，TRIT）緊接第一級(jí)透平導(dǎo)葉尾緣處的燃?xì)赓|(zhì)量平均總溫，即通過第一級(jí)導(dǎo)葉后的燃?xì)馀c第一級(jí)導(dǎo)葉冷卻后的冷卻空氣摻混形成的混合燃?xì)獾目倻?。?）t3C：利用現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)條件取的數(shù)據(jù)，是機(jī)組熱平衡計(jì)算模型第三十四頁，共105頁。第三十五頁，共105頁。第三十六頁，共105頁。4、ISO條件

（1）總壓為101325Pa（760mmHg，近似于1013bar，1,0332kgf/cm2）絕壓，相當(dāng)于海平面高度（2）總溫為15℃（3）相對(duì)濕度為60%（4）如果對(duì)工質(zhì)進(jìn)行冷卻，冷卻水進(jìn)口溫度為15℃①

①GB/T140099—2004燃?xì)廨啓C(jī)采購增加的條件第三十七頁，共105頁。1、機(jī)組輸出參數(shù)與進(jìn)口空氣參數(shù)有很大關(guān)系，應(yīng)有一個(gè)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)2、盡量不采用NEMA（美國電氣制造商協(xié)會(huì)）條件3、機(jī)組設(shè)計(jì)點(diǎn)數(shù)據(jù)取電廠當(dāng)?shù)氐哪昶骄髿鈪?shù)第三十八頁，共105頁。第三十九頁，共105頁。第四十頁，共105頁。二、燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)及分布式能源介紹第四十一頁，共105頁。本節(jié)主要是了解天然氣分布式能源的一些常見設(shè)計(jì)運(yùn)行方式，各運(yùn)行方式的優(yōu)劣有一個(gè)初步了解。

簡單循環(huán)聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)熱電冷聯(lián)產(chǎn)分布式能源供應(yīng)第四十二頁，共105頁。第四十三頁，共105頁。第四十四頁，共105頁。第四十五頁，共105頁。第四十六頁，共105頁。第四十七頁，共105頁。第四十八頁，共105頁。SiemensV94.3A聯(lián)合循與環(huán)GE公司109FA聯(lián)合循環(huán)均是單軸布置二者有何不同？發(fā)電機(jī)布置位置不同第四十九頁，共105頁。第五十頁，共105頁。1、當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生故障或檢修時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)可以做簡單循環(huán)運(yùn)行，增加了運(yùn)行靈活性2、啟動(dòng)快，不需要大容量的輔助鍋爐在啟動(dòng)時(shí)為汽機(jī)提供蒸汽第五十一頁，共105頁。第五十二頁，共105頁。第五十三頁，共105頁。第五十四頁，共105頁。第五十五頁，共105頁。第五十六頁，共105頁。第五十七頁，共105頁。第五十八頁，共105頁。第五十九頁，共105頁。三、燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理第六十頁，共105頁。驅(qū)動(dòng)附件空氣進(jìn)口

壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子

燃燒室外罩透平轉(zhuǎn)子液體燃料歧管齒輪箱空氣排放閥端口壓縮機(jī)擴(kuò)容器燃料噴嘴氣體燃料歧管

透平排氣擴(kuò)容器輸出軸第六十一頁，共105頁。第六十二頁，共105頁。第六十三頁，共105頁。第六十四頁，共105頁。1、可拆卸

焊接轉(zhuǎn)子

紅套打銷子轉(zhuǎn)子2、不可拆卸

長拉桿轉(zhuǎn)子（中心拉桿、分布拉桿）

短拉桿轉(zhuǎn)子第六十五頁，共105頁。第六十六頁，共105頁。第六十七頁，共105頁。第六十八頁，共105頁。第六十九頁，共105頁。第七十頁，共105頁。第七十一頁，共105頁。第七十二頁，共105頁。第七十三頁，共105頁。進(jìn)口導(dǎo)葉或前幾級(jí)靜葉可調(diào)中間放氣（放氣閥）雙轉(zhuǎn)子或多轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)第七十四頁，共105頁。第七十五頁，共105頁。第七十六頁，共105頁。第七十七頁，共105頁。第七十八頁，共105頁。第七十九頁，共105頁。第八十頁，共105頁。第八十一頁，共105頁。第八十二頁，共105頁。第八十三頁，共105頁。第八十四頁，共105頁。第八十五頁，共105頁。第八十六頁，共105頁。Saturn20燃?xì)廨啓C(jī)第八十七頁，共105頁。啟動(dòng)裝置混合（預(yù)混合）壓氣機(jī)高壓壓縮空氣高溫、高壓燃?xì)馔苿?dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)做功燃燒室燃燒輸出功率（發(fā)電機(jī)）附件工作第八十八頁，共105頁。1、進(jìn)氣過濾器堵塞與反吹的問題

2、夏季潤滑油溫度過高的問題3、流量調(diào)節(jié)閥卡滯的問題第八十九頁，共105頁。第九十頁，共105頁。四、燃?xì)廨啓C(jī)的防火防爆第九十一頁，共105頁。

燃燒室及渦輪高溫部件

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天然氣1、點(diǎn)火瞬間2、運(yùn)行中意外熄火第九十二頁，共105頁。①燃?xì)廨啓C(jī)的吹除帶轉(zhuǎn)②燃?xì)廨啓C(jī)天然氣管線進(jìn)入燃燒室前設(shè)置主副截止閥③獨(dú)立的快速截止閥④燃?xì)廨啓C(jī)熄火保護(hù)系統(tǒng)

第九十三頁，共105頁。

在燃?xì)廨啓C(jī)點(diǎn)火前將進(jìn)氣道直至排氣系