燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組中的F級燃機(jī)系統(tǒng)介紹與總結(jié)

胡芳芳

摘要：本文針對燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組中的F級機(jī)組的系統(tǒng)進(jìn)行簡要描述，并對聯(lián)合循環(huán)的熱力系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行歸納總結(jié)。

關(guān)鍵詞：聯(lián)合循環(huán);F級系統(tǒng)設(shè)備;前景

燃?xì)廨啓C(jī)是一種依靠由燃料與空氣混合燃燒而形成的高溫高壓燃?xì)馔频饺~輪旋轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置，蒸汽輪機(jī)是依靠由各種熱源產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置嗎，兩種循環(huán)在熱力學(xué)上的結(jié)合，就組成了燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)，完成這種熱力循環(huán)的動(dòng)力裝置稱為聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，以此裝置為主配備各種輔助系統(tǒng)，就組成了燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠。

1 燃?xì)廨啓C(jī)排氣溫度較高，可以作為蒸汽系統(tǒng)的能源或補(bǔ)充能源，兩者結(jié)合可以達(dá)到高效率

兩者循環(huán)實(shí)現(xiàn)了能量的梯級利用，效率可達(dá)60%以上。

2 F級燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)

2.1聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)及設(shè)備：

本文著重介紹聯(lián)合循環(huán)機(jī)組中的F級機(jī)組，目前發(fā)電用的F級燃機(jī)主要有哈爾濱電氣/GE公司的PG9351FA、上海電氣/SIMENS公司的V94.3A、東方電氣/三菱公司的M701F這三種機(jī)型。

主要技術(shù)參數(shù)：

項(xiàng)目

GE機(jī)組

西門子機(jī)組

三菱機(jī)組

燃機(jī)型號

PG9351FA

V94.3A

M701F

機(jī)組出力（MW）

325.126

325.126

325.126

機(jī)組總效率（%）

70.13

71.02

70.16

機(jī)組總熱耗（kJ/kWh）

5133

5069

5131

燃機(jī)參數(shù)

壓比

16.5

17.0

18

壓氣機(jī)級數(shù)

18級

15級

17級

透平級數(shù)

3級

4級

4級

排汽量（t/h）

2386.7

2468.4

2581.6

排汽溫度（℃）

607

583.5

602

基本功率（MW）

255.6

265

270

ISO環(huán)境條件：溫度15℃，壓力1.013bar，相對濕度60%。

2.2聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備

燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)有三種基本型式：余熱鍋爐型、補(bǔ)燃余熱鍋爐型和增壓鍋爐型，下面就F級常規(guī)余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組中：一臺(tái)余熱鍋爐和一臺(tái)汽輪機(jī)組成（簡稱“一拖一”方案）進(jìn)行闡述

項(xiàng)目

GE機(jī)組

西門子機(jī)組

三菱機(jī)組

燃機(jī)型號

PG9351FA

V94.3A

M701F

天然氣系統(tǒng)

全廠設(shè)調(diào)壓站，具有緊急隔斷，過濾、計(jì)量及調(diào)壓等功能，天然氣調(diào)壓后分別經(jīng)前置模塊至燃機(jī)。

全廠設(shè)調(diào)壓站，具有緊急隔斷，過濾、計(jì)量、加熱及調(diào)壓功能。天然氣調(diào)壓后分別經(jīng)前置模塊至燃機(jī)。

全廠設(shè)增壓站，具有緊急隔斷，過濾、計(jì)量及增壓功能。天然氣增壓后分別經(jīng)前置模塊至燃機(jī)。

蒸汽及旁路系統(tǒng)

單元制三壓蒸汽系統(tǒng)，均配備100%容量高中壓串聯(lián)旁路和100%容量低壓旁路系統(tǒng)。

單元制三壓蒸汽系統(tǒng)，均配備100%容量高中壓串聯(lián)旁路和100%容量低壓旁路系統(tǒng)。

單元制三壓蒸汽系統(tǒng)，均配備100%容量高中壓串聯(lián)旁路和100%容量低壓旁路系統(tǒng)。

凝結(jié)水系統(tǒng)

2×100%容量凝結(jié)水泵

2×100%容量凝結(jié)水泵

2×100%容量凝結(jié)水泵

閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

2×100%容量閉式冷卻水泵和二臺(tái)100%容量板式閉式水換熱器，一臺(tái)膨脹水箱

2×100%容量閉式冷卻水泵和二臺(tái)100%容量板式閉式水換熱器，一臺(tái)膨脹水箱

2×100%容量閉式冷卻水泵和二臺(tái)100%容量板式閉式水換熱器，一臺(tái)膨脹水箱

開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

設(shè)1×100%容量電動(dòng)濾水器和2×100%容量的開式循環(huán)冷卻水泵

設(shè)1×100%容量電動(dòng)濾水器和2×100%容量的開式循環(huán)冷卻水泵

設(shè)1×100%容量電動(dòng)濾水器和2×100%容量的開式循環(huán)冷卻水泵

抽真空系統(tǒng)

2×100%容量水環(huán)真空泵組

2×100%容量水環(huán)真空泵組

2×100%容量水環(huán)真空泵組

啟動(dòng)鍋爐系統(tǒng)

設(shè)2×50t/h燃?xì)忮仩t用于供熱備用，啟動(dòng)蒸汽從供熱母管提供。

設(shè)2×50t/h燃?xì)忮仩t用于供熱備用，啟動(dòng)蒸汽從供熱母管提供。

設(shè)2×50t/h燃?xì)忮仩t用于供熱備用，啟動(dòng)蒸汽從供熱母管提供。

2.3 F級燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)汽水系統(tǒng)主要流程

水在余熱鍋爐中利用燃?xì)廨啓C(jī)的余熱受熱后，產(chǎn)生蒸汽，用蒸汽來推到蒸汽輪機(jī)，將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再拖動(dòng)到發(fā)電機(jī)。主要包括蒸汽輪機(jī)高、中、低三壓及旁路蒸汽和給水系統(tǒng)。，

3.前景

與常規(guī)的汽輪機(jī)循環(huán)相比：聯(lián)合循環(huán)有著高效率、低污染、低水耗等優(yōu)點(diǎn)，且系統(tǒng)啟停快、系統(tǒng)簡單、投資費(fèi)用低等特點(diǎn)，如何提高聯(lián)合循環(huán)效率也是我們當(dāng)前努力的方向。

由卡諾循環(huán)可得出：熱力循環(huán)主要發(fā)展方向仍是提高工質(zhì)的平均吸熱溫度。即提高工質(zhì)初溫，降低排汽溫度。

汽輪機(jī)：

☆開發(fā)新材料：主蒸汽參數(shù)提高到35Mpa，700℃

☆改進(jìn)熱力系統(tǒng)及設(shè)備：如采用兩次再熱

燃?xì)廨啓C(jī)：

☆提高燃?xì)獬鯗?/p>

兩種單循環(huán)即使采取上述措施效率仍很難提高到50%，且汽輪發(fā)電機(jī)組供電效率進(jìn)一步提高的空間余地已經(jīng)不大，而從理論上講，燃?xì)獬鯗卦偬岣?00～200℃是可能的，這可以使燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組供電效率提高幾個(gè)百分點(diǎn)，但也很難提高到50%以上。

而聯(lián)合循環(huán)按照能力梯級利用的原則將燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)結(jié)合起來，可以將高品位和低品位的熱量同時(shí)利用起來，由于聯(lián)合循環(huán)同時(shí)利用了燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)平均吸熱溫度高核汽輪機(jī)循環(huán)平均放熱溫度低的優(yōu)點(diǎn)，又克服了兩者的缺點(diǎn)，所以可以達(dá)到較高的循環(huán)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚秀平? 燃?xì)廨啓C(jī)與聯(lián)合循環(huán)? 中國電力出版社

[2]中國華電集團(tuán)公司? 大型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)叢書 設(shè)備及系統(tǒng)分冊 中國電力出版社