燃气轮机模型
燃气轮机发电厂英文名:gas turbine power plant
以高温气体为工质,按照等压力加热循环工作燃料中的化学能转变为机械能和电能的工厂。燃气轮机发电厂用液体和气体燃料通过燃气轮机转变为机械能,然后带动发电机发电。
燃气轮机的绝热压缩、等压加热、绝热膨胀和等压放热等四个过程分别在压气室、燃烧室、燃气涡轮和回热器或大气中完成。大型燃气轮机的压气机为多X轴流式,中小型的为离心式。燃气涡轮一般为轴流式,在小型机组中有用向心式的。燃气涡轮带动压气和发电机。燃气轮机组单机容量小的约为10~20kW,X大的已达140MW 。热效率30%~34% ,X高达38%。燃气轮机结构有重型和轻型两种,后者主要由航空发动机改装。
由于体积小、重量轻、启动快、安装快,用水少或不用水,能使用多种液体和气体燃料,在发电上多用于调峰。此外,燃气轮机在油气开采输送、交通、冶金、化工、舰船等X域也得到广泛应用。
简单发电
由燃气轮机模型和发电机模型X立组成的循环系统,也称为开式循环。其X点是装机快、起停灵活,多用于电网调峰和交通、工业动力系统。目前的X率的开式循环系统是GE公司LM6000PC 轻型燃气轮机,效率为43%。
发电模型
由燃气轮机模型及发电机模型与余热锅炉模型共同组成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收,转换为蒸汽或热水加以利用。主要用于热电联产,也有将余热锅炉的蒸汽回注入燃气轮机提高燃气轮机出力和效率。X率的前置回注循环系统是GE公司LM5000-STIG120 轻型燃气轮机,效率为43.3%。前置循环热电联产时的总效率一般均超过80%。为提高供热的灵活性,大多前置循环热电联产机组采用余热锅炉补燃技术,补燃时的总效率超过90%。
热电联产模型
燃气轮机模型及发电机模型与余热锅炉模型、蒸汽轮机模型或供热式蒸汽轮机模型(抽汽式或背压式)共同组成的循环系统,它将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注入蒸汽轮机发电,或将部分发电作功后的乏汽用于供热。形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环,也有燃气轮机、蒸汽轮机各自推动各自发电机的多轴联合循环。主要用于发电和热电联产,发电时的X率的联合循环系统是ABB公司GT26-1,效率为58.5%。
整体化循环模型
由煤气发生炉模型、燃气轮机模型、余热锅炉模型和蒸汽轮机模型共同组成的循环系统,也称为IGCC。主要解决使用低廉的固体化石燃料代替燃气轮机使用气体、液体燃料,提高煤炭利用效率,降低污染物排放。可作为城市煤气、电力、集中供热和集中制冷、以及建材、化工原料综合供应系统。GE公司使用MS7001F技术组成的整体循环系统发电效率可达到42%。
联合循环模型
由燃气轮机模型、余热锅炉模型和核反应堆、蒸汽轮机模型共同组成的发电循环系统。通过燃气轮机排出的烟气再热核反应堆输出的蒸汽,主要为提高核反应堆蒸汽的温度、压力,提高蒸汽轮机效率,降低蒸汽轮机部分的工程造价。目前处于尝试阶段。
辅助循环
在以煤、油等为燃料的后置循环发电汽轮机组中,使用小型燃气轮机作为电站辅助循环系统,为锅炉预热、鼓风,改善燃烧,提率,并将动力直接用于驱动给水泵。1947年美国X一台工业用途燃气轮机就是采用该种方式参与发电循环系统运行的。
燃气烟气模型
由燃气轮机和烟气轮机组成的循环系统,利用燃气轮机排放烟气中的剩余压力和热焓进一步推动烟气轮机发电。该系统与燃气蒸汽联合循环系统比较可完全不用水,但烟气轮机造价较高,还未能广泛使用。
燃气热泵模型
由燃气轮机模型和烟气热泵模型,燃气轮机模型、烟气轮机模型和烟气热泵模型,或燃气轮机模型、余热锅炉模型、蒸汽热模型泵,以及燃气轮机模型、余热锅炉模型、蒸汽轮机和蒸汽(烟气)热泵组成的能源利用系统。该系统在燃气轮机、烟气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机等设备完成能量利用循环后,进一步利用热泵对烟气、蒸汽、热水和冷却水中的余热进行深度回收利用,或将动力直接推动热泵。这一工艺可用作热电联产、热电冷联产、热冷联产、电冷联产、直接供热或直接制冷使用,该系统热效率,如果用于直接供热,热效率可达150%,是未来能源利用的主要趋势之一。