燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)基礎(chǔ)知識(shí)3目錄1.

聯(lián)合循環(huán)理論基礎(chǔ)知識(shí)2.

聯(lián)合循環(huán)的特點(diǎn)3.

聯(lián)合循環(huán)機(jī)組主要設(shè)備組成4.

聯(lián)合循環(huán)的發(fā)展前景4目錄第一章聯(lián)合循環(huán)理論基礎(chǔ)知識(shí)51.1

聯(lián)合循環(huán)基本概念何為聯(lián)合循環(huán)？+燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)蒸汽輪機(jī)循環(huán)?

其理想循環(huán)是朗肯循?

其理想循環(huán)是布雷頓循環(huán)（Brayton）環(huán)（Rankine

cycle

）?

利用高溫蒸汽在汽輪機(jī)里膨脹做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力循環(huán)裝置。?

利用高溫高壓燃?xì)庠谌細(xì)廨啓C(jī)中膨脹做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的

動(dòng)力循環(huán)裝置。61.1

聯(lián)合循環(huán)基本概念聯(lián)合循環(huán)電站工作原理圖聯(lián)合循環(huán)就是將燃?xì)廨啓C(jī)排出的“廢氣”引入余熱鍋爐，加熱水產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，再推動(dòng)汽輪機(jī)做功。相當(dāng)于將燃?xì)廨啓C(jī)的布雷頓循環(huán)和汽輪機(jī)的朗肯循環(huán)聯(lián)合起來(lái)，形成能源梯級(jí)利用的總能系統(tǒng)，達(dá)到極高的熱效率（約60％）。這叫做聯(lián)合循環(huán)，大多應(yīng)用于發(fā)電行業(yè)。71.1

聯(lián)合循環(huán)基本概念聯(lián)合循環(huán)溫熵圖lts

?lysq

q?qq1η

==1=

?122有用功GTq1q1q1效率可達(dá)40%

！q2燃?xì)廨啓C(jī)燃機(jī)

排氣損失q22qs1

?

qs2η

=有用功STqs1qs1蒸汽輪機(jī)余熱回收qs233.5%效率可達(dá)凝汽器排汽損失熵sη

=η

+

(1?η

)η

=

0.4

+

(1?

0.4)×0.335

=

60%GTCCGTGTST81.2

熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)卡諾循環(huán)（Carnot

cycle）：是一個(gè)特別的熱力循環(huán)，使用在一個(gè)假想的卡諾熱機(jī)上，由法國(guó)人尼古拉·卡諾于1824年?？ㄖZ循環(huán)全由可逆過(guò)程組成，其中包括：圖一A→B、圖二1→2，可逆等溫膨脹：此等溫的過(guò)程中系統(tǒng)從高溫?zé)釒?kù)吸收了熱量且全部拿去作功。圖一B→C、圖二2→3，等熵（可逆絕熱）膨脹：移開熱庫(kù)，系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做功，其能量來(lái)自于本身的內(nèi)能。圖一C→D、圖二3→4，可逆等溫壓縮：此等溫的過(guò)程中系向低溫?zé)釒?kù)放出了熱量。同時(shí)環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做正功。圖一D→A、圖二4→1，等熵（可逆絕熱）壓縮：移開低溫?zé)釒?kù)，此絕熱的過(guò)程系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作負(fù)功，系統(tǒng)在此過(guò)程后回到原來(lái)的狀態(tài)。91.2

熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)兩點(diǎn)結(jié)論：

通過(guò)熱力學(xué)相關(guān)定理我們可以得出，卡諾循環(huán)的效率ηc=1-T2/T1，由此可以看出，卡諾循環(huán)的效率只與兩個(gè)熱源的熱力學(xué)溫度有關(guān)，如果高溫?zé)嵩吹臏囟萒1愈高，低溫?zé)嵩吹臏囟萒2愈低，則卡諾循環(huán)的效率愈高。因?yàn)椴荒塬@得T1→∞的高溫?zé)嵩椿騎2=0K（-273℃）的低溫?zé)嵩矗?，卡諾循環(huán)的效率必定小于1。

所有實(shí)際循環(huán)的效率都低于同樣條件下卡諾循環(huán)的效率，也就是說(shuō)，如果高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟却_定之后卡諾循環(huán)的效率是在它們之間工作的一切熱機(jī)的最高效率界限。因此，提高熱機(jī)的效率，應(yīng)努力提高高溫?zé)嵩吹臏囟群徒档偷蜏責(zé)嵩吹臏囟取?01.2

熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)朗肯循環(huán)：是指以水蒸氣作為工質(zhì)的一種理想循環(huán)過(guò)程，主要包括等熵壓縮、等壓加熱、等熵膨脹、以及一個(gè)等壓冷凝過(guò)程。3-4過(guò)程：在水泵中水被壓縮升壓，過(guò)程中流經(jīng)水泵的流量較大，水泵向周圍的散熱量折合到單位質(zhì)量工質(zhì)，可以忽略，因而3一4過(guò)程簡(jiǎn)化為可逆絕熱壓縮過(guò)程，即等熵壓縮過(guò)程。4-1過(guò)程：水在鍋爐中被加熱的過(guò)程本來(lái)是在外部火焰與工質(zhì)之間有較大溫差的條件下進(jìn)行的，而且不可避免地工質(zhì)會(huì)有壓力損失，是一個(gè)不可逆加熱過(guò)程。我們把它理想化為不計(jì)工質(zhì)壓力變化，并將過(guò)程想象為無(wú)數(shù)個(gè)與工質(zhì)溫度相同的熱源與工質(zhì)可逆?zhèn)鳠?，也就是把傳熱不可逆因素放在系統(tǒng)之外，只著眼于工質(zhì)一側(cè)。這樣，將加熱過(guò)程理想化為定壓可逆吸熱過(guò)程。1-2過(guò)程：蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹過(guò)程也因其流量大、散熱量相對(duì)較小，當(dāng)不考慮摩擦等不可逆因素時(shí)，簡(jiǎn)化為可逆絕熱膨脹過(guò)程，即等熵膨脹過(guò)程。2-3過(guò)程：蒸汽在冷凝器中被冷卻成飽和水，同樣將不可逆溫差傳熱因素放于系統(tǒng)之外來(lái)考慮，簡(jiǎn)化為可逆定壓冷卻過(guò)程。因過(guò)程在飽和區(qū)內(nèi)進(jìn)行，此過(guò)程也是定溫過(guò)程。111.2

熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)熱力學(xué)第一定律?

熱量可以從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體，也可以與機(jī)械能或其他能量互相轉(zhuǎn)換，但是在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，能量的總值保持不變。?

不同形式的能量在傳遞與轉(zhuǎn)換過(guò)程中守恒的定律，表達(dá)式為Q=△U+W。熱力學(xué)第二定律?

不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響，或不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響。?

不可逆熱力過(guò)程中熵的微增量總是大于零。熱力學(xué)第三定律?

一般當(dāng)封閉系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定平衡時(shí)，熵應(yīng)該為最大值，在任何自發(fā)過(guò)程中，熵總是增加，在絕熱可逆過(guò)程中，熵增等于零。?

在絕對(duì)零度，任何完美晶體的熵為零。121.2

熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)水蒸汽定壓產(chǎn)生過(guò)程示意圖在加熱開始時(shí)，氣缸中的水為過(guò)冷水，即水溫低于飽和溫度。所謂飽和溫度即一定壓力下水沸騰時(shí)的溫度。隨著加熱過(guò)程的進(jìn)行，水溫升高而達(dá)到飽和溫度，這時(shí)的水稱這飽和水。水開始沸騰，一部分水汽化成為蒸汽，這時(shí)的蒸汽稱為飽和蒸汽。這是一個(gè)汽、水共存的階段，隨著工質(zhì)不斷地從外界吸入熱量，水不斷地汽化為蒸汽，蒸汽的比例逐漸增加，水的比例逐漸減少。到了某一時(shí)刻，水正好全部變?yōu)檎羝?，這時(shí)候的蒸汽稱為干飽和蒸汽。所謂干飽和蒸汽就是不含液體水的水蒸汽。從飽和水變?yōu)楦娠柡驼羝@一過(guò)程中，工質(zhì)吸熱而溫度不變（在一定的壓力下，即壓力不變），汽液兩相共存，1kg飽和水全部變?yōu)轱柡驼羝盏臒崃糠Q為汽化潛熱。對(duì)干飽和蒸汽繼續(xù)加熱，可以發(fā)現(xiàn)此時(shí)蒸汽溫度升高，比體積增大，此時(shí)的蒸汽稱為過(guò)熱蒸汽，即水蒸汽的溫度超過(guò)了在該壓力下的飽和溫度，其溫度超過(guò)飽和溫度的數(shù)值稱為過(guò)熱度。131.3

傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)直接接觸的物體或物體本身各部之間的熱量傳遞現(xiàn)象叫導(dǎo)熱?；鹆Πl(fā)電廠中常見的導(dǎo)熱現(xiàn)象如管壁、汽缸壁、汽包壁內(nèi)外表面間的熱量傳遞。熱傳導(dǎo)熱對(duì)流熱輻射流動(dòng)的流體與固體壁面之間的熱量交換或流動(dòng)的流體與流體之間的熱量交換均稱為對(duì)流換熱。如水水換熱器、氫冷器、油冷器。熱射線傳播熱能的過(guò)程叫熱輻射。熱輻射是一種不需要物質(zhì)直接接觸而進(jìn)行的熱量的傳遞方式。如燃燒器中的火焰和燃燒筒金屬間的換熱。141.4

流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

真空：流體中某處的低于大氣壓強(qiáng)的部分。圖解絕對(duì)壓力、表壓力、真空度和大氣壓之間的關(guān)系：壓強(qiáng)pAAA相對(duì)壓強(qiáng)pA絕對(duì)壓強(qiáng)p’A大氣壓強(qiáng)papaB真空度P

=-p

相對(duì)壓強(qiáng)基準(zhǔn)0BByBB絕對(duì)壓強(qiáng)p’B絕對(duì)壓強(qiáng)基準(zhǔn)0151.4

流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)dccdAA(

)Ma

12

?氣流截面的變化規(guī)律是：=ffMa＜1，亞聲速流動(dòng)，dA與dc符號(hào)相反，減速流動(dòng)沿流動(dòng)方向必須擴(kuò)大；Ma＞1，超聲速流動(dòng)，dA與dc符號(hào)相同，減速流動(dòng)沿流動(dòng)方向必須縮小。擴(kuò)壓管的要求：

對(duì)亞聲速氣流要采用漸擴(kuò)形擴(kuò)壓管；

對(duì)超聲速氣流要采用漸縮形擴(kuò)壓管。拉伐爾噴管161.4

流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)流動(dòng)狀態(tài)：

層流：流層間互不摻混，流線平行。

紊流：各質(zhì)點(diǎn)間強(qiáng)烈摻混，運(yùn)動(dòng)軌跡極不規(guī)則。雷諾實(shí)驗(yàn)：揭示了沿程損失與流態(tài)有關(guān)。判別：Ｒｅ＜Ｒｅ＝2300（圓管），即為層流。ｋ171.5

泵與風(fēng)機(jī)離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理：葉輪旋轉(zhuǎn)，葉片迫使流體旋轉(zhuǎn)對(duì)流體沿它的運(yùn)動(dòng)方向作功；流體在慣性力的作用下，從葉輪中心流入，并進(jìn)入壓出室；在葉輪中心形成低壓區(qū)，在吸入端壓強(qiáng)的作用下，流體經(jīng)吸入室進(jìn)入葉輪；葉輪連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，流體也就連續(xù)地排出、吸入，形成離心式泵與風(fēng)機(jī)的連續(xù)工作。181.5

泵與風(fēng)機(jī)離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理：離心泵剖面圖離心泵模型191.5

泵與風(fēng)機(jī)軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理：流體沿軸向流入葉片通道，當(dāng)葉輪在原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)著的葉片給繞流流體一個(gè)軸向的推力，此葉片的推力對(duì)流體作功，使流體的能量增加并沿軸向排出。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)即形成軸流式泵與風(fēng)機(jī)的連續(xù)工作。201.5

泵與風(fēng)機(jī)軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理：軸流泵入口靜葉出口靜葉動(dòng)葉入口靜葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)211.5

泵與風(fēng)機(jī)

汽蝕：水泵在運(yùn)行中，當(dāng)葉輪入口處局部地方流道的壓力低于工作水溫的飽和壓力，有一部分液體就會(huì)蒸發(fā)產(chǎn)生汽泡。汽泡進(jìn)入壓力較高的區(qū)域時(shí)，受壓突然凝結(jié)，四周的液體就以極大的能量沖向汽泡破滅的地方，造成水沖擊，對(duì)流道壁面和葉輪等部件產(chǎn)生水錘作用。這個(gè)連續(xù)的局部沖擊負(fù)荷，將使材料的表面逐漸疲勞損壞，造成金屬表面剝蝕，出現(xiàn)蜂窩狀蝕洞，形成汽蝕。

當(dāng)水泵產(chǎn)生汽蝕時(shí)，將會(huì)引起水泵發(fā)生振動(dòng)和噪聲，同時(shí)由于汽蝕時(shí)汽泡會(huì)堵塞葉輪槽道，使液體流動(dòng)的連續(xù)性遭到破壞，使泵的流量和揚(yáng)程降低，效率下降。有效汽蝕余量：泵吸入口單位重量液體所具有的超出汽化壓力的富余能量。必需汽蝕余量：泵吸入口到葉片入口壓力最低點(diǎn)的總壓降。221.6

聯(lián)合循環(huán)影響因素環(huán)境溫度的影響231.6

聯(lián)合循環(huán)影響因素

大氣壓力：大氣壓力升高，空氣密度增加，聯(lián)合循環(huán)機(jī)組出力隨大氣壓力升高而升高，反之亦然。聯(lián)合循環(huán)機(jī)組效率受大氣壓力影響不大。

相對(duì)濕度：聯(lián)合循環(huán)機(jī)組出力隨大氣濕度升高而增加。大氣濕度對(duì)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組效率幾乎沒(méi)有影響。

汽機(jī)背壓：當(dāng)汽機(jī)背壓處于某一值時(shí)，機(jī)組出力和效率達(dá)到最大值。當(dāng)汽機(jī)背壓超過(guò)或低于該值時(shí)，機(jī)組出力和效率均逐漸降低。24練習(xí)題1.

朗肯循環(huán)是由（

）組成的。（A）兩個(gè)等溫過(guò)程，兩個(gè)絕熱過(guò)程；

（B）兩個(gè)等壓過(guò)程，兩個(gè)絕熱過(guò)程；（C）兩個(gè)等壓過(guò)程，兩個(gè)等溫過(guò)程；

（D）兩個(gè)等容過(guò)程，兩個(gè)等溫過(guò)程。2.

燃?xì)廨啓C(jī)簡(jiǎn)單理想布雷頓循環(huán)在燃燒室完成的是（

）。（A）等熵絕熱壓縮過(guò)程；B）可逆定壓吸熱過(guò)程；

（C）等熵絕熱膨脹過(guò)程；

（D）可逆定壓放熱。（3.

隨著壓力升高，水的汽化熱（

D）。（A）與壓力變化無(wú)關(guān)；

（B）不變；（C）增大（D）減小。4.

確定泵的安裝高度主要是為了保證（

）。（A）泵可以將流體由低點(diǎn)提升到高點(diǎn)；（B）泵內(nèi)不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象；（C）泵的揚(yáng)程最大；

（D）泵的效率最高。；5.

燃?xì)廨啓C(jī)理想簡(jiǎn)單循環(huán)的熱效率只與溫比τ有關(guān)，并隨溫比τ的增加而增加。（

）6.

單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)固體壁面的熱量與壁的兩表面的溫度差與壁面面積成正比，與壁厚度成反比。（

）7.

水泵汽化的內(nèi)在因素是因?yàn)榻橘|(zhì)溫度超過(guò)其對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度。

（8.

一般泵的主要性能參數(shù)是：揚(yáng)程、流量和功率。

（

））9.

實(shí)際絕熱過(guò)程熵增的大小反映了實(shí)際絕熱過(guò)程偏離理想絕熱過(guò)程的程度，同時(shí)標(biāo)志著功的損失。（

）10.

計(jì)算：某循環(huán)熱源溫度為527℃，冷源溫度為27℃，在此溫度范圍內(nèi)循環(huán)可能達(dá)到的最大熱效率是多少？11.

某燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的燃?xì)廨啓C(jī)效率為37%，汽輪機(jī)效率為36%，余熱鍋爐效率為90%，求該機(jī)組的效率。12.

水泵的汽蝕是怎樣產(chǎn)生的？對(duì)泵有何影響？13.

簡(jiǎn)述離心泵的工作原理。14.

大氣溫度對(duì)燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組性能（功率、效率）有何影響？為什么？25目錄第二章聯(lián)合循環(huán)的特點(diǎn)262.1

聯(lián)合循環(huán)構(gòu)成272.1

聯(lián)合循環(huán)構(gòu)成單軸M701F機(jī)組功率分配示意圖400MW=130MW+270MW282.2

聯(lián)合循環(huán)優(yōu)勢(shì)?

排放低（與大型燃煤電廠相比，發(fā)電產(chǎn)業(yè)的CO2僅約為50%；產(chǎn)業(yè)的氮氧化物僅約為20%；基本不產(chǎn)生二氧化硫。）?

熱效率高機(jī)組等級(jí)

供電煤耗

直接廠用

熱效率發(fā)電水耗

So2NOx粉塵排放(g/KWh)

電率（%）

（%）(Kg/KWh)

（mg.m3)

（mg.m3)

（mg.m3)1000MW

281.9超超臨界燃煤機(jī)組3.632.145.456.72.051.0317.6902318.9390MW225.1可忽略可忽略GE機(jī)組注：上表為具體某電廠數(shù)據(jù)292.2

聯(lián)合循環(huán)優(yōu)勢(shì)?

造價(jià)低（下圖為廣東設(shè)計(jì)院調(diào)查數(shù)據(jù)）電廠名稱裝機(jī)容量（MW）4X1000總造價(jià)（億元）單價(jià)（元/KW）3900華能玉環(huán)（燃煤）國(guó)華臺(tái)電（燃煤）福建晉江（LNG）廣東惠州（LNG）156116.7505X60038904X39032053X390373162300MW供熱亞臨界燃煤機(jī)組600MW超臨界燃煤機(jī)組4412367537513591112003332316631161000MW超超臨界燃煤機(jī)組（濱海電廠）1000MW超超臨界燃煤機(jī)組（內(nèi)陸電廠）核電390MW燃?xì)鈾C(jī)組（PG9351FA）390MW燃?xì)鈾C(jī)組（M701F3）180MW燃?xì)鈾C(jī)組（9E級(jí)）302.2

聯(lián)合循環(huán)優(yōu)勢(shì)機(jī)組啟停快調(diào)節(jié)速度快占地少耗水量少?gòu)S用電量少自動(dòng)化程度高建設(shè)周期短312.3

聯(lián)合循環(huán)劣勢(shì)?

調(diào)峰能力受大氣溫度限值：夏季出力低，冬季出力高；?

燃料成本所占比例及絕對(duì)值均較高；?

燃機(jī)核心技術(shù)仍掌握國(guó)外供應(yīng)商手中，造成維護(hù)成本絕對(duì)值很高。1）對(duì)常規(guī)燃煤火力發(fā)電而言,燃料成本：38%；折舊成本50%；運(yùn)行維護(hù)12%。2）對(duì)LNG聯(lián)合循環(huán)電廠而言,燃料成本：72%；折舊成本20%；運(yùn)行維護(hù)8%。常規(guī)燃煤火力發(fā)電LNG聯(lián)合循環(huán)機(jī)組折舊成本,20%燃料成本,38%折舊成本,50%運(yùn)行維護(hù)成本,

8%燃料成本,72%運(yùn)行維護(hù)成本,

12%322.4

機(jī)組的設(shè)計(jì)主機(jī)配套

通常，鍋爐與機(jī)島（燃機(jī)、汽機(jī)）分開招標(biāo)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)銜接不力，各方均給自己留余地，導(dǎo)致鍋爐與機(jī)島的出力無(wú)法配套恰當(dāng)，影響出力。

做好熱平衡是關(guān)鍵。

重視“燃機(jī)背壓”這個(gè)重要指標(biāo)。隨著余熱利用率的提高，余熱鍋爐換熱面積將增加，余熱鍋爐煙氣側(cè)的阻力將有所提高，也就是燃?xì)廨啓C(jī)的排氣背壓將有所提高，這將引起燃?xì)廨啓C(jī)功率和效率有所下降。有計(jì)算表明：1kPa的壓降會(huì)使燃?xì)廨啓C(jī)的功率和效率下降0.8%，因此在聯(lián)合循環(huán)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)要綜合考慮這一因素。余熱鍋爐及煙道的阻力按聯(lián)合循環(huán)設(shè)備采購(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)[12]規(guī)定，對(duì)于單壓、雙壓和三壓余熱鍋爐分別為2.5kPa、3.0kPa、3.3kPa。332.4

機(jī)組的設(shè)計(jì)軸系的選擇

燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)中的燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)可以設(shè)計(jì)成單軸布置或多軸布置，單軸布置即燃?xì)廨啓C(jī)軸系和汽輪機(jī)組的軸系串聯(lián)成一個(gè)軸系，共同驅(qū)動(dòng)同一臺(tái)發(fā)電機(jī)；多軸布置即燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)各自驅(qū)動(dòng)單獨(dú)的發(fā)電機(jī)。有時(shí)1臺(tái)汽輪機(jī)是由2臺(tái)(或更多)燃?xì)廨啓C(jī)的排氣熱量(通過(guò)余熱鍋爐供汽)所驅(qū)動(dòng)。

單軸布置只有一臺(tái)發(fā)電機(jī)及相關(guān)的輸變電設(shè)備，余熱鍋爐一般不需加裝旁通煙囪和擋板，同時(shí)使輔助設(shè)施(如冷卻水系統(tǒng))可以統(tǒng)一布置，使設(shè)備簡(jiǎn)化，布置緊湊，廠房面積小，土建成本降低，使整個(gè)電廠緊湊高效，電站投資降低。西門子公司認(rèn)為：?jiǎn)屋S機(jī)組設(shè)備造價(jià)可比多軸機(jī)組低約5％。342.4

機(jī)組的設(shè)計(jì)352.4

機(jī)組的設(shè)計(jì)單軸布置優(yōu)缺點(diǎn)

單軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）系統(tǒng)簡(jiǎn)化，設(shè)備費(fèi)用低；2）變工況下效率下降較少；3）控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化；4）運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)化；5）高的可靠性性和利用率。因此，近年來(lái)被迅速推廣應(yīng)用，特別是在新一代大功率聯(lián)合循環(huán)中廣泛采用單軸機(jī)組。

缺點(diǎn)：不能采用前期安裝簡(jiǎn)單循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)，先行投入運(yùn)行。而后期建設(shè)增加蒸汽循環(huán)的分期建設(shè)放案，也基本上不適用于對(duì)已有的汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行提高效率、增大容量的技術(shù)改造。362.4

機(jī)組的設(shè)計(jì)372.4

機(jī)組的設(shè)計(jì)多軸布置優(yōu)缺點(diǎn)

多軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）運(yùn)行方式靈活：在電廠建設(shè)時(shí)，只要燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組安裝完畢即可發(fā)電（不必等到鍋爐與蒸汽輪機(jī)安裝完畢）；蒸汽輪機(jī)檢修時(shí)燃?xì)廨啓C(jī)仍可發(fā)電。2）系統(tǒng)啟動(dòng)快，燃?xì)廨啓C(jī)可先啟動(dòng)發(fā)電（不必等到鍋爐里的水加熱成蒸汽）。在我國(guó)20萬(wàn)千瓦以下的燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組多數(shù)采用多軸布置。

缺點(diǎn)：系統(tǒng)較單軸布置復(fù)雜，建設(shè)成本較單軸布置高。382.4

機(jī)組的設(shè)計(jì)燃機(jī)高位布置燃機(jī)低位布置39練習(xí)題1.

論述燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的主要優(yōu)、缺點(diǎn)？2.

畫出典型的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)

“1拖1”

單軸配置圖，并注明設(shè)備名稱？3.

燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組單軸布置優(yōu)缺點(diǎn)？40目錄第三章聯(lián)合循環(huán)機(jī)組主要設(shè)備組成413.1

燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)423.1

燃?xì)廨啓C(jī)國(guó)內(nèi)目前引進(jìn)最先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)燃機(jī)型號(hào)燃燒室形式SGT5-4000F(4)M701F4環(huán)管形DLN189FB（03）DLN2.6+18環(huán)形

DLN17.2壓比燃機(jī)簡(jiǎn)單循環(huán)出力，MW燃機(jī)簡(jiǎn)單循環(huán)效率，%單軸聯(lián)合循環(huán)出力，MW單軸聯(lián)合循環(huán)效率，%透平進(jìn)氣溫度，℃燃機(jī)排氣溫度，℃空氣流量，kg/s31228729539.339.538.647042345559.558.66134359059.31427*5971370633.6648.6730672.53.1

燃?xì)廨啓C(jī)43目前最先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)型號(hào)三菱M701JGE9FB（05）西門子SGT5-8000H壓氣機(jī)壓比（級(jí)數(shù)）透平入口溫度（℃）簡(jiǎn)單循環(huán)出力（MW）單軸聯(lián)合循環(huán)出力（MW）聯(lián)合循環(huán)效率（%）NOx排放（mg/Nm3）23（15級(jí)）1600（靜葉入口）46019.7（14級(jí)）19.2（13級(jí)）330510603755786706160.7525ppm30-50（25ppm）啟動(dòng)時(shí)間（點(diǎn)火到FSNL）10-15min6min帶負(fù)荷時(shí)間從230MW到460MW僅

熱態(tài)啟動(dòng)滿負(fù)荷小

標(biāo)準(zhǔn)25分到375MW需11.5min

于30min快速

10分鐘到375MW443.1

燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)453.2

蒸汽輪機(jī)蒸汽輪機(jī)463.2

蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)設(shè)計(jì)要求：無(wú)回?zé)岢槠到y(tǒng)快速啟動(dòng)滑壓運(yùn)行?

汽輪機(jī)功率被動(dòng)調(diào)節(jié)?

提高蒸汽干度?

溫度變化小，熱應(yīng)力少?

聯(lián)合循環(huán)整套機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間受汽輪機(jī)限制?

充分利用鍋爐余熱?

降低排煙溫度?

排向凝汽器蒸汽流量相對(duì)較大473.2

蒸汽輪機(jī)蒸汽1、高效聯(lián)合循環(huán)對(duì)輪機(jī)整體要求2、快速啟動(dòng)3、蒸汽流量大4、滑壓運(yùn)行483.2

蒸汽輪機(jī)典型蒸汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)圖493.2

蒸汽輪機(jī)汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：高中壓合缸低壓缸對(duì)稱布置?

低壓缸對(duì)稱布置，中間進(jìn)汽。?

高壓和中壓合并成為一個(gè)整體式高中壓汽缸，縮短了汽機(jī)的總長(zhǎng)度。?

低壓缸是一種反動(dòng)式雙流型汽輪機(jī)?

高中壓汽輪機(jī)是一種沖動(dòng)型汽輪機(jī)。503.3

余熱鍋爐余熱鍋爐513.3

余熱鍋爐聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐設(shè)計(jì)要求：適應(yīng)燃機(jī)頻繁起停要求運(yùn)行、維護(hù)方便可靠采用高效傳熱元件模塊化結(jié)構(gòu)?

安裝方便；?

建設(shè)周期短?

吸收熱膨脹；?

運(yùn)行操作方便、

?

解決小溫差、可靠大流量、低阻力傳熱困難的問(wèn)題。?

避免熱應(yīng)力造成破壞。?

可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)單523.3

余熱鍋爐余熱鍋爐主要部件余熱鍋爐包括上升管、汽包、下降管主要部件533.3

余熱鍋爐余熱鍋爐汽水流程543.3

余熱鍋爐余熱鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?

采用模塊化結(jié)構(gòu)。?

采用高效傳熱元件——開齒螺旋鰭片管，解決了燃機(jī)排氣與工質(zhì)間小溫差、大流量、低阻力傳熱困難的問(wèn)題。553.3

余熱鍋爐余熱鍋爐運(yùn)行特點(diǎn)：無(wú)補(bǔ)燃三壓給水加熱?

三壓聯(lián)合循環(huán)的效率比雙壓聯(lián)合循環(huán)的效率大約提高1％；雙壓和三壓采用再熱后，聯(lián)合循環(huán)效率均能再提高?

補(bǔ)燃后，如保持蒸汽參數(shù)不變，一般總會(huì)使聯(lián)合循環(huán)的效率下降。?

盡可能地利用燃?xì)廨啓C(jī)排氣余熱，防止低溫腐蝕。0.8～0.9％。563.4

發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)573.4

發(fā)電機(jī)聯(lián)合循環(huán)電站中的發(fā)電機(jī)特點(diǎn)：?jiǎn)屋S布置或多軸布置滿足調(diào)峰運(yùn)行能夠快速啟動(dòng)583.4

發(fā)電機(jī)300MW級(jí)336.6/39650400MW級(jí)409.7/48250480MW級(jí)480/56550額定容量

MW/MVA額定頻率

Hz額定轉(zhuǎn)速

rpm相

數(shù)300030003000333額定電壓

kV功率因數(shù)162021.50.850.850.85冷卻方式轉(zhuǎn)子線圈氫內(nèi)冷，定子線圈和鐵芯氫外冷額定氫壓

MPa0.350.4≥98.80.5效

率%≥98.8≥0.5≥98.8≥0.5短路比≥0.5噪

音dB≤85≤85≤85勵(lì)磁方式絕緣等級(jí)配套燃機(jī)靜態(tài)勵(lì)磁F級(jí)（B級(jí)考核）F4分軸靜態(tài)勵(lì)磁F級(jí)（B級(jí)考核）F3單軸靜態(tài)勵(lì)磁F級(jí)（B級(jí)考核）F4單軸593.4

發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)通風(fēng)及冷卻：?jiǎn)渭?jí)風(fēng)扇、轉(zhuǎn)子徑向內(nèi)冷、定子全出風(fēng)、定子線棒外冷與傳統(tǒng)水氫氫發(fā)電機(jī)相比，減少了定子內(nèi)冷水系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)本體和輔機(jī)系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)方便，提高了運(yùn)行可靠性。603.5

機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)：?本廠機(jī)組主要用于調(diào)峰，三臺(tái)機(jī)年啟1、啟停頻繁動(dòng)次數(shù)約為530次。?熱態(tài)啟動(dòng)只從啟動(dòng)到滿負(fù)荷只需1個(gè)小時(shí)，冷態(tài)啟動(dòng)到滿負(fù)荷只需3個(gè)小時(shí)。2、啟停時(shí)間短3、自動(dòng)化程度高?除在一些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作外，啟停過(guò)程中需要人為干預(yù)的情況比較少。613.5

機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)燃?xì)廨啓C(jī)具有快速啟動(dòng)的特點(diǎn)，對(duì)于單軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組來(lái)說(shuō)：機(jī)組的啟動(dòng)狀態(tài)由汽輪機(jī)的溫度所決定，汽輪機(jī)根據(jù)狀態(tài)不同，一般分以下三種啟動(dòng)方式：熱態(tài)：汽機(jī)高壓缸入口金屬溫度>400℃，停機(jī)時(shí)間一般少于8小時(shí)溫態(tài)：汽機(jī)高壓缸入口金屬溫度230~400℃，停機(jī)時(shí)間一般在8到

32小時(shí)之間冷態(tài)：汽機(jī)高壓缸入口金屬溫度<230℃，停機(jī)時(shí)間一般超過(guò)32小時(shí)623.5

機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)633.5

機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)相對(duì)于常規(guī)燃煤機(jī)組，燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)具有快速的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力。M701F3單機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力如下：最小負(fù)荷：240MW最大負(fù)荷：372MW

(受環(huán)境溫度影響)升速度率：18MW/MIN643.5

機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)檢修周期的計(jì)算：

連續(xù)運(yùn)行機(jī)組