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基本的燃气轮机如何进行联合循环 本网投资客服全天候在线应答

驱动发电机的基本燃气轮机运行后,新鲜空气被吸入压缩机,旋转的转子叶片将空气压缩,提高空气的温度和压力。这种热的压缩空气与燃料混合,通常是天然气,但有时也会使用液化石油气、煤油、垃圾填埋气体或石油,然后在燃烧室中燃烧。热废气在涡轮中膨胀并释放到大气中。压气机和涡轮共用一个连接轴,因此旋转涡轮产生的一部分旋转能量,通常超过一半,用于驱动压气机。

 

 

燃气轮机长期以来一直用于工业应用,因此严格为固定动力系统设计。这些工业燃气轮机往往是用沉重、厚实的材料制成的大型机器,其高热电容和惯性矩降低了它们对变化的负载进行快速调整的能力。它们的尺寸范围从数百千瓦到数百兆瓦。对于最小的单位,只有20%左右,但是对于10兆瓦以上的涡轮机来说,它们的效率往往在30%左右。

 

 

另一种类型的燃气轮机利用了数十亿美元的开发工作,用于设计轻型、紧凑的喷气式飞机发动机。这些航空衍生涡轮机使用的薄、轻、高温合金材料能够快速启动和加速,因此它们很容易适应快速负载变化和大量启动/关闭事件。其体积小,易于在工厂制造完整的设备,并将其运输到现场,从而减少了现场安装时间和成本。航空衍生涡轮机的尺寸从几千瓦到大约50兆瓦不等。在较大的尺寸中,它们的效率超过40%。

 

 

注蒸汽燃气轮机

 

提高燃气轮机效率的一种方法是增加一个热交换器,称为热回收蒸汽发生器(HRSG),以捕获涡轮机的一些废热。如图3.22所示,通过余热锅炉泵出的水变成蒸汽,蒸汽被注入到来自压缩机的气流中。注入的蒸汽取代了燃烧室中本来需要的一部分燃料热,电力期货资料。这些装置被称为注入蒸汽燃气轮机(STIG),效率可以接近45%。此外,注入的蒸汽降低了燃烧温度,有助于控制NOx的排放。它们比简单的燃气轮机要贵得多,这是由于余热回收装置的额外费用,以及净化进料水必须小心谨慎。

 

 

联合循环电厂

 

从我们对卡诺循环的分析中,我们知道热机的最大可能效率既受低温阱的限制,也受高温源的限制。随着废气离开燃气轮机在温度经常超过500◦C,它应该不奇怪,总体效率通常是适度的,在30%的范围,除非一些使用高质量的废热。热回收蒸汽发生器(HRSG)可以捕获一些废热用于过程蒸汽或其他热用途,但如果目标是最大限度地输出电力,同时把任何热效益作为次要的,燃气轮机废热可以用来驱动二级蒸汽轮机。当燃气轮机和蒸汽轮机以这种方式耦合时,其结果称为联合循环发电厂。通过共同努力,这种联合循环发电厂已经取得了过高的燃料发电效率的50%。

 

两个涡轮机是如何连接的:燃气轮机排出的废气经过一个热回收蒸汽发生器(HRSG),然后被允许排放到大气中。余热锅炉使水沸腾,产生高温高压蒸汽,在汽轮机中膨胀。蒸汽循环的其余部分是正常的:在冷凝器中产生部分真空,从汽轮机中抽出蒸汽,产生的冷凝液通过HSRG泵回,完成这个循环。

 

 

 

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