国产F级燃气蒸汽联合循环技术的发展.docVIP

国产F级燃气——蒸汽联合循环技术的发展 　　F级燃气轮机均为重型结构，我国制造厂主要有3家：(1)哈尔滨动力设备公司与GE公司合作生产的PG9351(FA)型燃气轮机。燃机功率255MW，热耗9759kJ／(kWh)，进气温度1327℃，单轴燃气——蒸汽联合循环(IGCC)机组型号S109FA功率为390MW，热耗6350kJ／(kWh)，热效率56.7％。(2)东方电气集团公司与三菱合作生产的M701F燃气轮机，燃机功率270MW，进气温度为1400℃，热耗9421kJ／(kWh)，单轴IGCC机组型号MPCPl，功率397MW，热耗6317kJ／(kWh)，热效率57％。(3)上海电气集团总公司与西门子公司合作生产的V94.3A型燃气轮机，燃机功率265MW，进气温度1320℃，热耗9350kJ／ (kWh)，单轴IGCC机组型号IS.V94.3A，功率385MW，热耗6283kJ／(kWh)，热效率57.3％。 　　3种型号IGCC的燃气轮机构为双轴承、双支承，压气机冷端输出功率，燃气轮机轴间排气，扩散段与余热锅炉直接相连。压气机通流部分采用先进的设计方法，故压气机流量大，压比高。 　　F级燃气轮机的燃烧室采用干式低NOx燃烧技术，即燃料与空气均匀预混，欠氧主燃压火焰控制在1690～1900K范围内，NOx降低到25×10-6以下。PG9351FA采用逆流分管式、轴向分级式的干式低NOx燃烧室，M701F采用环管型结构的多喷咀预混燃烧室，并在每个火焰管过渡段上安装一只可调节的旁通阀，根据机组负荷大小来调节旁通阀的开度，控制一次燃烧区中的天然气空气比，改善低负荷下的燃烧效率；V94.3A采用环形燃烧室，机组结构紧凑，燃气轮机前的燃气温度场比较均匀。 　　3种燃气轮机动静叶片采用高效叶型，第1、2级叶片材料采用耐高温的单晶定向结晶技术，改善了高温蠕变强度，叶片表面喷涂有热障涂层，有效地起着隔热保护作用，能降低金属的最高温度。PG9351FA燃机进气1327℃ ，三级结构，焓降较大，单机效率36.9％；M701F燃机进气1400℃，四级结构，单机效率38.2％；V94.3A燃机进气1320℃ ，四级结构，单机效率39％。M701F和V94.3A燃机都为四级，故效率略高。 　　压气机。PG9351FA压气机18级，压比15.4；M701F压气机17级，压比17；V94.3A压气机15级，压比17。为防止启动过程中发生喘振，3种型号的压气机中都装有一级入口可转导叶和中间级放气口，可转导叶还能在联合循环运行时，在一定负荷范围内，保持燃机排气温度不变，以提高锅炉汽轮机组的热效率。 　　系统和布置。由F级燃气轮机组成的IGCC都采用单轴布置，燃气轮机、压气机、汽轮机和发电机都在一条轴线上，共同驱动一台发电机，机组采用静态变频启动方式。S109FA和MPCPl是按燃气轮机、汽轮机、发电机的顺序排列，联轴器内为刚性连接，启动时需要辅助冷却蒸汽。IS.V94.3A则按燃气轮机、发电机、汽轮机排列，燃气轮机和发电机联轴器刚性连接，而发电机与汽轮机则用3S离合器连接，启动时发电机用作同步电动机，待达一定转速时，3S离合器使汽轮机加入轴系。此系统燃气轮机发电机可简单循环运行，汽轮机轴向排汽，机组为单层布置。 　　由于F级燃气轮排汽温度高，故多采用三压余热锅炉。PG9351排气603～609℃，M701F为563～588℃，V94.3A为581～588℃。有关资料统计，9FA组成的IGCC的29台中，余热锅炉三压的有24台，双压只有5台，三压余热锅炉用得较多的另一原因是它们都使用天然气。使用天然气的余热锅炉允许排烟温度可较低，例如许多S109FAIGCC的锅炉排烟常小于90℃。 燃气轮机研发进展 2012-08-01 GE公司推出FlexAero?LM6000-PH燃气轮机 美国通用电气（GE）公司于9月14日宣布必威体育精装版燃气轮机研发进展，推出的FlexAero?LM6000-PH燃气轮机是一款具有高度灵活性和高效率的50?MW航改燃气轮机，在联合循环系统中能够达到工业领先的效率，另外通过联产可以达到超过80%的超高效率。FelxAero产品使用了GE创新的DLE2.0技术，可以在不需要水的情况下，将NOx排放量降至15?ppm，另外每个燃气轮机每年可以节约用水2600万加仑，从而可以减少对环境的影响。 MHI公司推出50Hz?F级燃气轮机 日本三菱重工（MHI）公司于9月26日推出利用MHI自有技术开发出的M701F5燃气轮机。这款燃气轮机运行的透平进气温度（TIT）为1500摄氏度，此前这个温度只有G级或更高级别的轮机才能达到。M701F5燃气轮机效率高、NOx排放少，同时可以保持很高的可靠性。 M701F5设计是基于M701F4和参考MHI?