动力机械基础-联合动力循环

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,联合,动,动力,循,循环,90,年,年代,为,为了,调,调峰,，,，现,在,在减,碳,碳,一、燃气-蒸,汽,汽联,合,合循,环,环,主要,内,内容,二、IGCC,与,与PFBC-CC,的,的研,究,究与,开,开发,一、,燃,燃气-蒸,汽,汽联,合,合循,环,环,1、目的,2、型式,3、国内,应,应用,情,情况,4、缺点,1、,目,目的,：,：为,了,了提,高,高循,环,环热,效,效率,=（2643）%,一般,电,电厂,总,总效,率,率,电站,锅,锅炉,效,效率,：,：,管道,效,效率,：,：,若不,计,计工,质,质的,漏,漏失,，,，,若计,及,及工,质,质的,漏,漏失,，,，,汽机,的,的相,对,对内,效,效率,：,：,对于,大,大型,汽,汽机,工,工作,过,过程,的,的各,段,段,机械,效,效率,：,：,循环,热,热效,率,率：,发电,机,机效,率,率：,其中,：,：,燃气,轮,轮机,的,的平,均,均吸,热,热温,度,度较,高,高（,一,一般,为,为11001200,）,，,，,但其,平,平均,放,放热,温,温度,也,也较,高,高（,一,一般,为,为500600,）,）,蒸汽,动,动力,中,中，,平,平均,放,放热,温,温度,却,却很,低,低（,一,一般,为,为3038,）,）,而其,平,平均,吸,吸热,温,温度,不,不高,（,（一,般,般为540560,）,，,，,将两,种,种循,环,环联,合,合起,来,来组,成,成燃,气,气-,蒸,蒸汽,联,联合,循,循环,，,，就,能,能得,到,到较,高,高的,平均,吸,吸热,温,温度,和,和较,低,低的,平,平均,放,放热,温,温度,，,，可,使,使整,个,个循,环,环的,热,热效,率,率大,大,大提,高,高,平均,吸,吸热,温,温度,和,和平,均,均放,热,热温,度,度,2、,型,型式,（1,）,）余热,锅,锅炉,联,联合,循,循环,（2,）,）余热,锅,锅炉,加,加补,燃,燃联,合,合循,环,环,（3,）,）正压,锅,锅炉,联,联合,循,循环,（4,）,）排气,助,助燃,联,联合,循,循环,在燃,气,气轮,机,机后,加,加装,余,余热,锅,锅炉,，,，利,用,用燃,机,机排,气,气所,具,具有,的,的热,能,能产,生,生蒸,汽,汽，,驱动,汽,汽轮,发,发电,机,机发,电,电,发电,功,功率,以,以燃,机,机为,主,主（,占,占总,发,发电,量,量的65%70%）,，,，汽,机,机为,辅,辅（,占,占,30%35%）,汽机,的,的容,量,量，,蒸,蒸汽,参,参数,和,和运,行,行等,受,受燃,机,机容,量,量和,排,排气,参,参数,的,的影,响,响和,限制,，,，汽,机,机不,能,能单,独,独运,行,行,燃机,可,可在,简,简单,循,循环,方,方式,下,下单,独,独运,行,行，,但,但经,济,济性,很,很差,余热,锅,锅炉,结,结构,简,简单,，,，但,换,换热,面,面积,需,需很,大,大,（1,）,）余,热,热锅,炉,炉联,合,合循,环,环：,（2）余,热,热锅炉加,补,补燃联合,循,循环：,在燃机和,余,余热锅炉,之,之间的排,气,气通道中,增,增加补燃,装,装置，利,用,用燃机排,气,气,中含有的16%18%的,氧,氧气助燃,提,提高余热,锅,锅炉炉内,烟,烟气温度,通常补燃,量,量占总燃,料,料的20%30%,可适当提,高,高蒸汽参,数,数，使整,个,个循环热,效,效率得到,提,提高，汽,机,机的功率,增大（其,发,发电功率,占,占总功率,的,的50%,）,）,实际的余,热,热锅炉联,合,合循环系,统,统图：,（3,）,）,正,正,压,压,锅,锅,炉,炉,联,联,合,合,循,循,环,环,：,：,采,用,用,正,正,（,（,增,增,）,）,压,压,锅,锅,炉,炉,，,，,同,同,时,时,产,产,生,生,高,高,温,温,高,高,压,压,蒸,蒸,汽,汽,和,和,燃,燃,气,气,循环热效,率,率较高,正压锅炉,内,内压力约,为,为0.55MPa,，,，燃烧迅,猛,猛，传热,系,系数大为,增,增加，,可以大大,减,减少换热,面,面积，缩,小,小锅炉尺,寸,寸，减少,设,设备造价,和,和投资,燃机和汽,机,机不能单,独,独运行,只能使用,气,气体和液,体,体燃料,（4）排,气,气助燃联,合,合循环：,以燃机排,气,气作为锅,炉,炉的助燃,空,空气，既,可,可以利用,燃,燃机排气,中,中的,氧气，也,可,可回收其,热,热量,助燃锅炉,的,的结构与,普,普通电站,锅,锅炉相似,，,，需送风,机,机和空气,预,预热器,锅炉燃料,不,不受限制,可产生高,参,参数蒸汽,燃机和汽,机,机可分开,运,运行,适合于对,原,原有的中,小,小型火电,机,机组进行,改,改造，既,可,可以增加,发,发电量，,节约投,资,资，又,可,可提高,效,效率，,延,延长中,小,小型火,电,电机组,的,的寿命,3、国,内,内应用,情,情况,（1）1967年开,始,始筹建,，,，1971年,在,在四川,乐,乐山建,成,成燃气-蒸汽,联,联合循,环,环,试验电站：,正压锅炉型,，,，燃料为天,然,然气,容量为12MW,（2）1987年在广,东,东汕头建成,燃,燃气-蒸汽,联,联合循环电,站,站：,排烟温度为529 544,排烟量为495.9t/h,简单循环时,出,出力为34.55MW,，,，热耗率为11780KJ/KWh,联合循环时,出,出力为34.10MW,，,，热耗率为8032KJ/KWh,余热锅炉：,主蒸汽参数,为,为4.0MPa，500,最大蒸发量,为,为 61t/h,燃机：,汽机：,主蒸汽参数,为,为3.6MPa，486,主蒸汽流量,为,为121.9 t/h,额定功率为34.5MW,联合循环的,总,总效率达45.6%,（3）近年,来,来在江苏、,上,上海、福建,等,等地兴建并,投,投运了许多,新,新项目,高达：,调峰性能：,启,启动12分,钟,钟到100%负荷。停,机,机更快。,2台PG6551B燃,机,机，每台38MW（冬,天,天40MW,）,），汽机：,南,南汽15MW,余热锅炉：,杭,杭锅和703所各1台,，,，中压3.5MPa，500，,每,每台66t/h。低压,送,送除氧器。,轻柴油：联,合,合循环210230g/kwh,单循环280g/kwh,天然气：联,合,合循环0.3Nm3/kwh,0.9元/kwh,油价1000多涨到8000多/,吨,吨,1.6,元,元/kwh,燃机排烟温,度,度504,，,，,苏州工业园,区,区蓝天燃气,热,热电有限公,司,司,由燃机分厂,、,、第一热源,厂,厂、跨塘分,厂,厂、管网部,构,构成,燃机分厂于2005年2月28日,正,正式开工，,在,在八个月的,时,时间内完成,了,了两台机组,的,的安装及调,试,试工作。2005年9,月,月14日实,现,现了一号机,组,组的联合循,环,环并网，2005年10月26日,二,二号机组实,现,现首次并网,，,，装机总容,量,量可达2180兆瓦,，,，最大对外,供,供热能力可,达,达每小时250吨。,第一热源厂,建,建有二台德,国,国进口的20吨/时LOOS 燃,油,油锅炉，,跨塘分厂建,有,有二台35,吨,吨/时国产,锅,锅炉，实际,供,供热能力共,为,为90吨/,小,小时，发电,能,能力6MW,。,。,热网系统已,经,经与燃机分,厂,厂的热网联,网,网，热网,管,管线累计达,到,到32公里,，,，最大供热,能,能力将达到340吨/,小,小时。从热,源,源厂地理分,布,布位置看，,已,已形成三点,鼎,鼎立、互为,联,联网、互为,备,备用的特点,，,，三个热源,厂,厂共同承担,着,着为园区集,中,中供热的任,务,务。,天然,气,气耗:0.23Nm3/kwh。,天,天然,气,气价2.25,元,元/Nm3。,上网,电,电价,：,：0.6,元,元/kwh（,气,气）,0.46,元,元/kwh,（,（煤,）,）,2,套,套9E,：,：,每,每,套,套120MW+60MW=180MW,供汽：1.4MPa,，,，300.250,元,元/吨,汽耗：3GJ/吨,成本：90Nm3/,吨,吨*2=180元/,吨,吨,管损：10%15%,（4）杭州锅,炉,炉厂生,产,产的燃,气,气轮机,余,余热锅,炉,炉情况,简,简介,4、缺,点,点：燃,机,机燃用,的,的都是,液,液体和,气,气体燃,料,料,IGCC与PFBC-CC,的,的研究,与,与开发,二、IGCC,与,与PFBC-CC的,研,研究与,开,开发,传统的,锅,锅炉燃,煤,煤技术,，,，可用,能,能损失,占,占1/3以上,，,，并且,产,产生,粉尘、SOx,、,、NOx 等,严,严重污,染,染物,通过寻,求,求高效,而,而洁净,的,的先进,燃,燃煤技,术,术，以,解,解决污,染,染物排,放,放问题,和,和,提高电,厂,厂的效,率,率,背景：,1、IGCC（整,体,体煤气,化,化燃气-蒸汽,联,联合循,环,环）,、PFBC-CC（增,压,压流化,床,床燃烧,联,联合循,环,环）,1、IGCC（整,体,体煤气,化,化燃气-蒸汽,联,联合循,环,环）,是洁净,的,的煤气,化,化技术,和,和燃气-蒸汽,联,联合循,环,环的结,合,合,（1）系统组,成,成,（2）工艺过,程,程,（3）优点,（4）煤的气,化,化炉及,煤,煤气的,净,净化系,统,统,（1）,系,系统组,成,成：,蒸汽轮,机,机发电,系,系统,煤的气,化,化与净,化,化部分,燃气-,蒸,蒸汽联,合,合循环,发,发电部,分,分,气化炉,（,（燃气,发,发生器,）,）,煤气净,化,化设备,（,（包括,硫,硫的回,收,收装置,）,）,空分装,置,置（可,选,选）,燃气轮,机,机发电,系,系统,余热锅,炉,炉,（2）,工,工艺过,程,程：,煤经气,化,化成为,中,中低热,值,值煤气,（,（CO,、,、H,2,为主）,，,，经过,净,净化，,除去煤,气,气中的,硫,硫化物,、,、氮化,物,物、粉,尘,尘等污,染,染物，,变,变为清,洁,洁的,气体燃,料,料，然,后,后送入,燃,燃机的,燃,燃烧室,燃,燃烧，,产,产生燃,气,气驱动,燃,燃气,透平作,功,功，排,气,气进入,余,余热锅,炉,炉加热,给,给水，,产,产生过,热,热蒸汽,驱,驱动,蒸汽轮,机,机作功,（3）,优,优点：,发电效,率,率高。,净,净效率,可,可达43%45%,，,，今后,可,可望更,高,高,环保性,能,能极好,大量灰,分,分在气,化,化炉中,被,被熔化,成,成灰渣,，,，在炉,底,底冷却,为,为玻璃,状,状颗粒,，,，可综,合,合利用,脱硫效,率,率可达,到,到99%，二,氧,氧化硫,排,排放在25mg/Nm3左,右,右（目,前,前国家,标,标准为1200mg/Nm3）,NOx,排,排放,只,只有常,规,规电站,的,的15%20%,耗水只,有,有常规,电,电站的1/31/2,废水经,除,除去NH3和,酸,酸性气,体,体后，,也,也符合,环,环保要,求,求,（4）,煤,煤的气,化,化炉及,煤,煤气的,净,净化系,统,统,：是IGCC,最,最终商,业,业化的,关,关键,对IGCC气,化,化炉及,煤,煤气的,净,净化系,统,统的要,求,求,气化,炉,炉的,种,种类,对IGCC气,化,化炉,及,及煤,气,气的,净,净化,系,系统,的,的要,求,求,气化,炉,炉的,产,产气,率,率、,煤,煤气,的,的热,值,值和,压,压力,及,及温,度,度等,参,参数,能,能满,足,足,设计,的,的要,求,求,气化,炉,炉有,良,良好,的,的负,荷,荷调,节,节性,能,能，,能,能满,足,足发,电,电厂,对,对负,荷,荷调,节,节,的要,求,求,煤气,的,的成,分,分、,净,净化,程,程度,等,等能,满,满足,燃,燃气,轮,轮机,的,的要,求,求,具有,良,良好,的,的煤,种,种适,应,应性,系统,简,简单,