燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)課件

燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)

發(fā)電簡(jiǎn)介燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)

發(fā)電簡(jiǎn)介1燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的流程

燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的流程2

在經(jīng)過(guò)加熱后的天然氣進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室，與壓氣機(jī)壓入的高壓空氣混合燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣流推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)旋轉(zhuǎn)做功。從燃?xì)廨啓C(jī)排出的氣體溫度高達(dá)攝氏600度，仍然具備很高的能量，把這些高溫氣體送到鍋爐，把水加熱成蒸汽去推動(dòng)蒸汽輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)課件3

燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理燃?xì)廨啓C(jī)是以連續(xù)流動(dòng)的氣體為工質(zhì)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動(dòng)力機(jī)械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)的基本原理與蒸汽輪機(jī)很相似，不同處在于工質(zhì)不是蒸汽而是燃料燃燒后的煙氣。燃?xì)廨啓C(jī)屬于內(nèi)燃機(jī)，所以也叫內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理4燃?xì)廨啓C(jī)的工作過(guò)程壓氣機(jī)連續(xù)地從大氣中吸入空氣并將其壓縮。壓縮后的空氣進(jìn)入燃燒室，與噴入的燃料混合后燃燒，成為高溫燃?xì)?，隨即流入燃?xì)馔钙街信蛎涀鞴Γ苿?dòng)透平葉輪帶著壓氣機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)加熱后的高溫燃?xì)獾淖鞴δ芰︼@著提高，因而燃?xì)馔钙皆趲?dòng)壓氣機(jī)的同時(shí)，尚有余功作為燃?xì)廨啓C(jī)的輸出機(jī)械功。燃?xì)廨啓C(jī)由靜止起動(dòng)時(shí)，需用啟動(dòng)設(shè)備，待加速到能獨(dú)立運(yùn)行后，起動(dòng)機(jī)才脫開。

燃?xì)廨啓C(jī)的工作過(guò)程5

下面是一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)模型，通過(guò)它來(lái)了解燃?xì)廨啓C(jī)的工作過(guò)程。

模型的前端是空氣進(jìn)入口；環(huán)繞燃?xì)廨啓C(jī)安裝的是燃燒室；在燃燒室端面有天燃?xì)獾娜肟?；燃?xì)廨啓C(jī)的后面是燃燒后的高溫氣體排出口。

下面是一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)模型，通過(guò)它來(lái)了解燃?xì)廨啓C(jī)的工作過(guò)程。

6把燃?xì)廨啓C(jī)剖去1/4，可以看到內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。

燃?xì)廨啓C(jī)由三大部分組成，左邊部分是壓氣機(jī)，有進(jìn)氣口，內(nèi)部一排排葉片是壓氣機(jī)葉片；中間部分是燃燒器段，圍繞一圈的是燃燒室；

右邊部分是燃機(jī)透平，其中有透平葉片，右側(cè)是燃?xì)馀懦隹凇?/p>

把燃?xì)廨啓C(jī)剖去1/4，可以看到內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。

燃?xì)廨啓C(jī)由三大部7燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)

燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)造有三大部分：空氣壓縮機(jī)，燃燒室，燃?xì)馔钙较到y(tǒng)。空壓機(jī)壓氣機(jī)負(fù)責(zé)從周圍大氣中吸入空氣，增壓后供給燃燒室。為了生成高壓空氣，壓氣機(jī)裝有多級(jí)葉輪，若干葉輪固定在壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上的葉片稱為動(dòng)葉。如下圖所示：燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)造有三大部分：空氣壓縮機(jī)，燃8在每?jī)杉?jí)動(dòng)葉之間有一組靜止的葉片（簡(jiǎn)稱靜葉），一組動(dòng)葉與后面相鄰的靜葉，稱為壓氣機(jī)的一個(gè)級(jí)。多數(shù)燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)有十幾級(jí)，高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)葉把空氣從進(jìn)氣口吸入壓氣機(jī)，經(jīng)過(guò)一級(jí)又一級(jí)的壓縮，變成高壓空氣。由于壓氣機(jī)內(nèi)氣體流動(dòng)方向與旋轉(zhuǎn)軸平行，稱為軸流式壓氣機(jī)。如下圖所示

。燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)時(shí)，先把發(fā)電機(jī)當(dāng)作電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)，把空氣壓入燃燒區(qū)。燃機(jī)點(diǎn)火后，則逐漸轉(zhuǎn)變至由透平帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)壓氣

在每?jī)杉?jí)動(dòng)葉之間有一組靜止的葉片（簡(jiǎn)稱靜葉），一組動(dòng)葉與后面9燃燒室燃?xì)廨啓C(jī)一般有十幾個(gè)燃燒室，安裝在燃機(jī)外圍。如下圖所示：

燃燒室燃?xì)廨啓C(jī)一般有十幾個(gè)燃燒室，安裝在燃機(jī)外圍。如下圖所示10下面是一個(gè)燃燒室的剖面模型。燃燒室由外殼與火焰筒組成，在外殼端部有天然氣入口，在火焰筒尾部聯(lián)接過(guò)渡段，在燃燒室內(nèi)裝有燃料噴嘴。

A下面是一個(gè)燃燒室的剖面模型。燃燒室由外殼與火焰筒組成，在外殼11天然氣通過(guò)燃燒室端部燃?xì)馊肟谶M(jìn)入燃燒室，噴入的天然氣與壓氣機(jī)壓入的空氣在燃燒室火焰筒里混合燃燒。燃燒使氣體體積劇烈膨脹，生成高溫高壓燃?xì)鈴娜紵疫^(guò)渡段噴出，進(jìn)入透平做功。

天然氣通過(guò)燃燒室端部燃?xì)馊肟谶M(jìn)入燃燒室，噴入的天然氣與壓氣機(jī)129FA燃燒室火焰筒圖片9FA燃燒室火焰筒圖片13v94.3燃燒器燃燒室內(nèi)部結(jié)構(gòu)v94.3燃燒器燃燒室內(nèi)部結(jié)構(gòu)14透平燃?xì)馔钙揭卜Q為燃?xì)廨?，從燃燒室噴出的高壓燃?xì)馔苿?dòng)透平葉輪旋轉(zhuǎn)，把燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為透平的機(jī)械能燃?xì)馔苿?dòng)旋轉(zhuǎn)的葉輪上的葉片稱為動(dòng)葉，在每級(jí)動(dòng)葉的前方還安裝一組靜止的葉片（靜葉），靜葉起著噴嘴的作用，使氣流以最佳方向噴向動(dòng)葉。一組靜葉加一組動(dòng)葉為透平的一級(jí)。為了充分利用燃?xì)獾臒崮埽钙揭话銥?級(jí)或4級(jí)。如下圖所示：透平燃?xì)馔钙揭卜Q為燃?xì)廨?，從燃燒室噴出的高壓燃?xì)馔苿?dòng)透平葉輪15燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)課件16透平葉輪安裝在透平轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成透平轉(zhuǎn)子。（如下圖所示）壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子與透平轉(zhuǎn)子是安裝在同一根轉(zhuǎn)軸上，稱為燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子，透平旋轉(zhuǎn)時(shí)也就帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)工作。透平轉(zhuǎn)子帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，額定轉(zhuǎn)速是每分鐘3000轉(zhuǎn)。透平葉輪安裝在透平轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成透平轉(zhuǎn)子。（如下圖所示）壓氣機(jī)轉(zhuǎn)17下面是一個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)整體剖面圖下面是一個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)整體剖面圖18余熱鍋爐的基本原理余熱鍋爐包括上升管、汽包、下降管主要部件。上升管是由密集的管道排成的管簇，由上聯(lián)箱、下聯(lián)箱連成一體；上聯(lián)箱通過(guò)汽水引入管連通汽包，汽包再通過(guò)下降管連到下聯(lián)箱；上升管管簇、汽包、下降管構(gòu)成了一個(gè)環(huán)路。上升管管簇在爐膛內(nèi)，汽包與下降管在爐體外面。把水注入汽包，水便灌滿上升管管簇與下降管，把水位控制在靠近汽包中部的位置。當(dāng)高溫燃?xì)馔ㄟ^(guò)管簇外部時(shí)，管簇內(nèi)的水被加熱成汽水混合物。由于下降管中的水未受到加熱，管簇內(nèi)的汽水混合物密度比下降管中的水小，在下聯(lián)箱形成壓力差，推動(dòng)上升管內(nèi)的汽水混合物進(jìn)入汽包，下降管中的水進(jìn)入上升管，形成自然循環(huán)。如下圖所示余熱鍋爐的基本原理余熱鍋爐包括上升管、汽包、下降管主要部件。19

余熱鍋爐基本原理圖余熱鍋爐基本原理圖20

上圖是汽包（也稱鍋筒）結(jié)構(gòu)示意圖,汽包是水受熱、蒸發(fā)、過(guò)熱的重要樞紐，保證鍋爐正常的水循環(huán)。上升管內(nèi)的汽水混合物進(jìn)入汽包后，通過(guò)汽水分離器分離成飽和蒸汽與水，飽和蒸汽通過(guò)汽包上方蒸汽出口輸出；分離出的水與給水管注入的水再進(jìn)入下降管。（給水—汽包—下降管—蒸發(fā)器—上升管—汽包—經(jīng)分離--蒸汽去過(guò)熱器--水經(jīng)下降管繼續(xù)循環(huán)）上圖是汽包（也稱鍋筒）結(jié)構(gòu)示意圖,汽包是水受熱、蒸發(fā)、21用來(lái)產(chǎn)生飽和蒸汽的上升管管簇稱為蒸發(fā)器，電廠鍋爐還有省煤器與過(guò)熱器，它們都由管簇組成。進(jìn)汽包的水先在省煤器加熱，再通過(guò)汽包、下降管進(jìn)入蒸發(fā)器，可以提高蒸發(fā)器的效率與鍋爐的效率。蒸發(fā)器生成的飽和蒸汽經(jīng)汽包輸出，再進(jìn)入過(guò)熱器加熱成過(guò)熱蒸汽，用過(guò)熱蒸汽推動(dòng)蒸汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)能保證系統(tǒng)的高效與安全。用來(lái)產(chǎn)生飽和蒸汽的上升管管簇稱為蒸發(fā)器，電廠鍋爐還有省煤器與22余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)

從燃?xì)廨啓C(jī)排出的氣體溫度高達(dá)攝氏600度，仍然具備很高的能量，把這些高溫氣體送到鍋爐，把水加熱成蒸汽去推動(dòng)蒸汽輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，可使發(fā)電容量與聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的熱效率相對(duì)增高50%左右。這個(gè)靠燃?xì)廨啓C(jī)排出氣體的余熱來(lái)產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為余熱鍋爐。余熱鍋爐主要有進(jìn)口煙道、爐體、汽包、煙囪組成。在爐體內(nèi)有密集的管道，給水泵將要加熱的水壓進(jìn)這些管道，燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫氣體將管道內(nèi)的水加熱成高壓蒸汽。大型余熱鍋爐有低壓、中壓、高壓三部分，可同時(shí)產(chǎn)生低壓過(guò)熱蒸汽、中壓過(guò)熱蒸汽、高壓過(guò)熱蒸汽，分別驅(qū)動(dòng)低壓汽輪機(jī)、中壓汽輪機(jī)、高壓汽輪機(jī)，一起帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，可大大增加燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠的發(fā)電量。大型余熱鍋爐與燃煤電廠鍋爐原理與組成基本相同，主要少了燃料運(yùn)輸粉碎與燃燒系統(tǒng)。余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)從燃?xì)廨啓C(jī)排出的氣體溫度高達(dá)攝氏600度，仍23余熱鍋爐的外觀結(jié)構(gòu)圖。

余熱鍋爐的外觀結(jié)構(gòu)圖。24余熱鍋爐本體采用模塊化結(jié)構(gòu)，以方便運(yùn)輸、安裝。模塊由管簇組成,是幾十根管子組成的蛇形管組件,模塊兩端有上聯(lián)箱與下聯(lián)箱，是鍋爐的受熱部件，水在模塊內(nèi)被外部的高溫氣體加熱。

余熱鍋爐本體采用模塊化結(jié)構(gòu)，以方便運(yùn)輸、安裝。模塊由管簇組成25為了更好的傳遞熱量，在管道外表焊上鰭(qi)片（也稱肋（lei）片）來(lái)增大管道的傳熱面積，下圖展示的是一小段焊有鰭片的管道。為了更好的傳遞熱量，在管道外表焊上鰭(qi)片（也稱肋（le26打開鍋爐的側(cè)壁，可看到內(nèi)部裝有多個(gè)模塊，實(shí)際鍋爐有近20個(gè)模塊，其中多數(shù)是蒸發(fā)器、省煤器、過(guò)熱器三類模塊，除此還有再熱器模塊。打開鍋爐的側(cè)壁，可看到內(nèi)部裝有多個(gè)模塊，實(shí)際鍋爐有近20個(gè)模27余熱鍋爐汽水流程

大型燃機(jī)電廠采用三壓再熱循環(huán)余熱鍋爐，汽水系統(tǒng)主要由低壓、中壓、高壓三部分組成，可同時(shí)產(chǎn)生低壓過(guò)熱蒸汽、中壓過(guò)熱蒸汽、高壓過(guò)熱蒸汽，分別驅(qū)動(dòng)低壓汽輪機(jī)、中壓汽輪機(jī)、高壓汽輪機(jī)，可最充分的把燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)換成機(jī)械功。低壓部分由低壓省煤器、低壓汽包、低壓蒸發(fā)器、低壓過(guò)熱器組成。從凝結(jié)水泵來(lái)的冷水，通過(guò)低壓省煤器預(yù)熱后輸入低壓汽包，汽包下面連接著蒸發(fā)器，水在低壓蒸發(fā)器內(nèi)加熱成飽和蒸汽上升到低壓汽包。飽和蒸汽從低壓汽包輸出再通過(guò)低壓過(guò)熱器加熱，產(chǎn)生低壓過(guò)熱蒸汽，用來(lái)驅(qū)動(dòng)低壓蒸汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)做功。余熱鍋爐汽水流程大型燃機(jī)電廠采用三壓再熱循環(huán)余熱鍋爐，汽水28大型余熱鍋爐汽水流程圖大型余熱鍋爐汽水流程圖29汽水流程低壓部分由凝結(jié)水加熱器、低壓汽包、低壓蒸發(fā)器、低壓過(guò)熱器組成。通過(guò)凝結(jié)水加熱器出來(lái)的水進(jìn)入低壓汽包，在低壓蒸發(fā)器內(nèi)加熱成飽和蒸汽上升到低壓汽包。從低壓汽包輸出的飽和蒸汽通過(guò)低壓過(guò)熱器加熱，進(jìn)入低壓缸，用來(lái)驅(qū)動(dòng)低壓蒸汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)做功。汽水流程低壓部分由凝結(jié)水加熱器、低壓汽包、低壓蒸發(fā)器、低壓過(guò)30中壓部分由中壓省煤器、中壓汽包、中壓蒸發(fā)器、中壓過(guò)熱器、再熱器組成。通過(guò)凝結(jié)水加熱器出來(lái)的水由中壓給水泵注入中壓省煤器繼續(xù)加熱，然后進(jìn)入中壓汽包，在中壓蒸發(fā)器內(nèi)加熱成飽和蒸汽上升到中壓汽包。從中壓汽包輸出的飽和蒸汽通過(guò)中壓過(guò)熱器加熱，然后再與高壓汽輪機(jī)排出來(lái)的蒸汽混合，一同經(jīng)過(guò)再熱器加熱，產(chǎn)生中壓再熱蒸汽，用來(lái)驅(qū)動(dòng)中壓蒸汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)做功。中壓部分由中壓省煤器、中壓汽包、中壓蒸發(fā)器、中壓過(guò)熱器、再熱31高壓部分由高壓省煤器、高壓汽包、高壓蒸發(fā)器、高壓過(guò)熱器組成。通過(guò)凝結(jié)水加熱器出來(lái)的水由高壓給水泵注入高壓省煤器加熱，然后進(jìn)入高壓汽包，在高壓蒸發(fā)器內(nèi)加熱成飽和蒸汽上升到高壓汽包。從高壓汽包輸出的飽和蒸汽通過(guò)高壓過(guò)熱器加熱，產(chǎn)生高壓過(guò)熱蒸汽，用來(lái)驅(qū)動(dòng)高壓蒸汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)做功。高壓部分由高壓省煤器、高壓汽包、高壓蒸發(fā)器、高壓過(guò)熱器組成。32燃?xì)怆娬鞠到y(tǒng)布置燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、余熱鍋爐四種主要設(shè)備組成了燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)際上這四種設(shè)備的組合布置有多種方式，但主要的分類方式是按軸系布置來(lái)分，一種是多軸布置方案，一種是單軸布置方案。

一、多軸布置

所謂多軸即燃?xì)廨啓C(jī)帶動(dòng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)，蒸汽輪機(jī)帶動(dòng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)，各自一個(gè)軸系。在電廠建設(shè)時(shí)，只要燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組安裝完畢即可發(fā)電（不必等到鍋爐與蒸汽輪機(jī)安裝完畢）；蒸汽輪機(jī)檢修時(shí)燃?xì)廨啓C(jī)仍可發(fā)電。系統(tǒng)啟動(dòng)快，燃?xì)廨啓C(jī)可先啟動(dòng)發(fā)電（不必等到鍋爐里的水加熱成蒸汽）。在我國(guó)20萬(wàn)千瓦以下的燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組多數(shù)采用多軸布置。

燃?xì)怆娬鞠到y(tǒng)布置燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、余33下面是一套多軸布置系統(tǒng)流程示意圖下面是一套多軸布置系統(tǒng)流程示意圖34

二：?jiǎn)屋S布置單軸布置系統(tǒng)為燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)串聯(lián)在一根軸上，共用一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)電。由于一套單軸系統(tǒng)只有一臺(tái)發(fā)電機(jī)與相關(guān)電氣設(shè)備，可節(jié)省設(shè)備費(fèi)用，減少?gòu)S房面積，系統(tǒng)調(diào)控相對(duì)簡(jiǎn)單。目前30萬(wàn)千瓦以上的燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組多數(shù)采用單軸布置。二：?jiǎn)屋S布置35單軸布置系統(tǒng)流程示意圖

一單軸布置系統(tǒng)流程示意圖一36單軸布置系統(tǒng)流程示意圖

二單軸布置系統(tǒng)流程示意圖二37多臺(tái)機(jī)組可并排布置，安裝在同一個(gè)廠房?jī)?nèi)，下圖是三個(gè)機(jī)組的電廠布置圖多臺(tái)機(jī)組可并排布置，安裝在同一個(gè)廠房?jī)?nèi)，下圖是三個(gè)機(jī)組的電廠38下圖是一副詳細(xì)的單軸系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。

下圖是一副詳細(xì)的單軸系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。39單軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的軸承和離合器布置燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁離合器汽輪機(jī)軸頸軸承軸頸推力聯(lián)合軸承軸頸軸承軸頸軸承軸頸軸承軸頸推力聯(lián)合軸承優(yōu)化后的熱膨脹（大約值）20mm

(0.8in)0膨脹差在離合器中

得到補(bǔ)償12mm(0.5in)15mm(0.6in)15mm(0.6in)0單軸聯(lián)合循環(huán)電廠單軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的軸承和離合器布置燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁離合器汽40燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)特點(diǎn)1、高的熱效率:燃機(jī)熱效率38.2%、聯(lián)合循環(huán)熱效率達(dá)57%。2、調(diào)峰性能好：?jiǎn)螜C(jī)組具有快速的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力。3、快速啟動(dòng)：熱態(tài)由啟動(dòng)到滿負(fù)荷只需約60分鐘。4、設(shè)備配置和布局簡(jiǎn)單。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)特點(diǎn)1、高的熱效率:燃機(jī)熱效率38.2%、41燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)特點(diǎn)5、占地少6、耗水量少7、建設(shè)周期短8、負(fù)荷受環(huán)境溫度的影響燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)特點(diǎn)5、占地少42

謝謝！

43燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)

發(fā)電簡(jiǎn)介燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)

發(fā)電簡(jiǎn)介44燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的流程

燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的流程45

在經(jīng)過(guò)加熱后的天然氣進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室，與壓氣機(jī)壓入的高壓空氣混合燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣流推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)旋轉(zhuǎn)做功。從燃?xì)廨啓C(jī)排出的氣體溫度高達(dá)攝氏600度，仍然具備很高的能量，把這些高溫氣體送到鍋爐，把水加熱成蒸汽去推動(dòng)蒸汽輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)課件46

燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理燃?xì)廨啓C(jī)是以連續(xù)流動(dòng)的氣體為工質(zhì)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動(dòng)力機(jī)械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)的基本原理與蒸汽輪機(jī)很相似，不同處在于工質(zhì)不是蒸汽而是燃料燃燒后的煙氣。燃?xì)廨啓C(jī)屬于內(nèi)燃機(jī)，所以也叫內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理47燃?xì)廨啓C(jī)的工作過(guò)程壓氣機(jī)連續(xù)地從大氣中吸入空氣并將其壓縮。壓縮后的空氣進(jìn)入燃燒室，與噴入的燃料混合后燃燒，成為高溫燃?xì)?，隨即流入燃?xì)馔钙街信蛎涀鞴Γ苿?dòng)透平葉輪帶著壓氣機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)加熱后的高溫燃?xì)獾淖鞴δ芰︼@著提高，因而燃?xì)馔钙皆趲?dòng)壓氣機(jī)的同時(shí)，尚有余功作為燃?xì)廨啓C(jī)的輸出機(jī)械功。燃?xì)廨啓C(jī)由靜止起動(dòng)時(shí)，需用啟動(dòng)設(shè)備，待加速到能獨(dú)立運(yùn)行后，起動(dòng)機(jī)才脫開。

燃?xì)廨啓C(jī)的工作過(guò)程48

下面是一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)模型，通過(guò)它來(lái)了解燃?xì)廨啓C(jī)的工作過(guò)程。

模型的前端是空氣進(jìn)入口；環(huán)繞燃?xì)廨啓C(jī)安裝的是燃燒室；在燃燒室端面有天燃?xì)獾娜肟?；燃?xì)廨啓C(jī)的后面是燃燒后的高溫氣體排出口。

下面是一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)模型，通過(guò)它來(lái)了解燃?xì)廨啓C(jī)的工作過(guò)程。

49把燃?xì)廨啓C(jī)剖去1/4，可以看到內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。

燃?xì)廨啓C(jī)由三大部分組成，左邊部分是壓氣機(jī)，有進(jìn)氣口，內(nèi)部一排排葉片是壓氣機(jī)葉片；中間部分是燃燒器段，圍繞一圈的是燃燒室；

右邊部分是燃機(jī)透平，其中有透平葉片，右側(cè)是燃?xì)馀懦隹凇?/p>

把燃?xì)廨啓C(jī)剖去1/4，可以看到內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。

燃?xì)廨啓C(jī)由三大部50燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)

燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)造有三大部分：空氣壓縮機(jī)，燃燒室，燃?xì)馔钙较到y(tǒng)?？諌簷C(jī)壓氣機(jī)負(fù)責(zé)從周圍大氣中吸入空氣，增壓后供給燃燒室。為了生成高壓空氣，壓氣機(jī)裝有多級(jí)葉輪，若干葉輪固定在壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上的葉片稱為動(dòng)葉。如下圖所示：燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)造有三大部分：空氣壓縮機(jī)，燃51在每?jī)杉?jí)動(dòng)葉之間有一組靜止的葉片（簡(jiǎn)稱靜葉），一組動(dòng)葉與后面相鄰的靜葉，稱為壓氣機(jī)的一個(gè)級(jí)。多數(shù)燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)有十幾級(jí)，高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)葉把空氣從進(jìn)氣口吸入壓氣機(jī)，經(jīng)過(guò)一級(jí)又一級(jí)的壓縮，變成高壓空氣。由于壓氣機(jī)內(nèi)氣體流動(dòng)方向與旋轉(zhuǎn)軸平行，稱為軸流式壓氣機(jī)。如下圖所示

。燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)時(shí)，先把發(fā)電機(jī)當(dāng)作電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)，把空氣壓入燃燒區(qū)。燃機(jī)點(diǎn)火后，則逐漸轉(zhuǎn)變至由透平帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)壓氣

在每?jī)杉?jí)動(dòng)葉之間有一組靜止的葉片（簡(jiǎn)稱靜葉），一組動(dòng)葉與后面52燃燒室燃?xì)廨啓C(jī)一般有十幾個(gè)燃燒室，安裝在燃機(jī)外圍。如下圖所示：

燃燒室燃?xì)廨啓C(jī)一般有十幾個(gè)燃燒室，安裝在燃機(jī)外圍。如下圖所示53下面是一個(gè)燃燒室的剖面模型。燃燒室由外殼與火焰筒組成，在外殼端部有天然氣入口，在火焰筒尾部聯(lián)接過(guò)渡段，在燃燒室內(nèi)裝有燃料噴嘴。

A下面是一個(gè)燃燒室的剖面模型。燃燒室由外殼與火焰筒組成，在外殼54天然氣通過(guò)燃燒室端部燃?xì)馊肟谶M(jìn)入燃燒室，噴入的天然氣與壓氣機(jī)壓入的空氣在燃燒室火焰筒里混合燃燒。燃燒使氣體體積劇烈膨脹，生成高溫高壓燃?xì)鈴娜紵疫^(guò)渡段噴出，進(jìn)入透平做功。

天然氣通過(guò)燃燒室端部燃?xì)馊肟谶M(jìn)入燃燒室，噴入的天然氣與壓氣機(jī)559FA燃燒室火焰筒圖片9FA燃燒室火焰筒圖片56v94.3燃燒器燃燒室內(nèi)部結(jié)構(gòu)v94.3燃燒器燃燒室內(nèi)部結(jié)構(gòu)57透平燃?xì)馔钙揭卜Q為燃?xì)廨?，從燃燒室噴出的高壓燃?xì)馔苿?dòng)透平葉輪旋轉(zhuǎn)，把燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為透平的機(jī)械能燃?xì)馔苿?dòng)旋轉(zhuǎn)的葉輪上的葉片稱為動(dòng)葉，在每級(jí)動(dòng)葉的前方還安裝一組靜止的葉片（靜葉），靜葉起著噴嘴的作用，使氣流以最佳方向噴向動(dòng)葉。一組靜葉加一組動(dòng)葉為透平的一級(jí)。為了充分利用燃?xì)獾臒崮埽钙揭话銥?級(jí)或4級(jí)。如下圖所示：透平燃?xì)馔钙揭卜Q為燃?xì)廨?，從燃燒室噴出的高壓燃?xì)馔苿?dòng)透平葉輪58燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)課件59透平葉輪安裝在透平轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成透平轉(zhuǎn)子。（如下圖所示）壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子與透平轉(zhuǎn)子是安裝在同一根轉(zhuǎn)軸上，稱為燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子，透平旋轉(zhuǎn)時(shí)也就帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)工作。透平轉(zhuǎn)子帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，額定轉(zhuǎn)速是每分鐘3000轉(zhuǎn)。透平葉輪安裝在透平轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成透平轉(zhuǎn)子。（如下圖所示）壓氣機(jī)轉(zhuǎn)60下面是一個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)整體剖面圖下面是一個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)整體剖面圖61余熱鍋爐的基本原理余熱鍋爐包括上升管、汽包、下降管主要部件。上升管是由密集的管道排成的管簇，由上聯(lián)箱、下聯(lián)箱連成一體；上聯(lián)箱通過(guò)汽水引入管連通汽包，汽包再通過(guò)下降管連到下聯(lián)箱；上升管管簇、汽包、下降管構(gòu)成了一個(gè)環(huán)路。上升管管簇在爐膛內(nèi)，汽包與下降管在爐體外面。把水注入汽包，水便灌滿上升管管簇與下降管，把水位控制在靠近汽包中部的位置。當(dāng)高溫燃?xì)馔ㄟ^(guò)管簇外部時(shí)，管簇內(nèi)的水被加熱成汽水混合物。由于下降管中的水未受到加熱，管簇內(nèi)的汽水混合物密度比下降管中的水小，在下聯(lián)箱形成壓力差，推動(dòng)上升管內(nèi)的汽水混合物進(jìn)入汽包，下降管中的水進(jìn)入上升管，形成自然循環(huán)。如下圖所示余熱鍋爐的基本原理余熱鍋爐包括上升管、汽包、下降管主要部件。62

余熱鍋爐基本原理圖余熱鍋爐基本原理圖63

上圖是汽包（也稱鍋筒）結(jié)構(gòu)示意圖,汽包是水受熱、蒸發(fā)、過(guò)熱的重要樞紐，保證鍋爐正常的水循環(huán)。上升管內(nèi)的汽水混合物進(jìn)入汽包后，通過(guò)汽水分離器分離成飽和蒸汽與水，飽和蒸汽通過(guò)汽包上方蒸汽出口輸出；分離出的水與給水管注入的水再進(jìn)入下降管。（給水—汽包—下降管—蒸發(fā)器—上升管—汽包—經(jīng)分離--蒸汽去過(guò)熱器--水經(jīng)下降管繼續(xù)循環(huán)）上圖是汽包（也稱鍋筒）結(jié)構(gòu)示意圖,汽包是水受熱、蒸發(fā)、64用來(lái)產(chǎn)生飽和蒸汽的上升管管簇稱為蒸發(fā)器，電廠鍋爐還有省煤器與過(guò)熱器，它們都由管簇組成。進(jìn)汽包的水先在省煤器加熱，再通過(guò)汽包、下降管進(jìn)入蒸發(fā)器，可以提高蒸發(fā)器的效率與鍋爐的效率。蒸發(fā)器生成的飽和蒸汽經(jīng)汽包輸出，再進(jìn)入過(guò)熱器加熱成過(guò)熱蒸汽，用過(guò)熱蒸汽推動(dòng)蒸汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)能保證系統(tǒng)的高效與安全。用來(lái)產(chǎn)生飽和蒸汽的上升管管簇稱為蒸發(fā)器，電廠鍋爐還有省煤器與65余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)

從燃?xì)廨啓C(jī)排出的氣體溫度高達(dá)攝氏600度，仍然具備很高的能量，把這些高溫氣體送到鍋爐，把水加熱成蒸汽去推動(dòng)蒸汽輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，可使發(fā)電容量與聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的熱效率相對(duì)增高50%左右。這個(gè)靠燃?xì)廨啓C(jī)排出氣體的余熱來(lái)產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為余熱鍋爐。余熱鍋爐主要有進(jìn)口煙道、爐體、汽包、煙囪組成。在爐體內(nèi)有密集的管道，給水泵將要加熱的水壓進(jìn)這些管道，燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫氣體將管道內(nèi)的水加熱成高壓蒸汽。大型余熱鍋爐有低壓、中壓、高壓三部分，可同時(shí)產(chǎn)生低壓過(guò)熱蒸汽、中壓過(guò)熱蒸汽、高壓過(guò)熱蒸汽，分別驅(qū)動(dòng)低壓汽輪機(jī)、中壓汽輪機(jī)、高壓汽輪機(jī)，一起帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，可大大增加燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠的發(fā)電量。大型余熱鍋爐與燃煤電廠鍋爐原理與組成基本相同，主要少了燃料運(yùn)輸粉碎與燃燒系統(tǒng)。余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)從燃?xì)廨啓C(jī)排出的氣體溫度高達(dá)攝氏600度，仍66余熱鍋爐的外觀結(jié)構(gòu)圖。

余熱鍋爐的外觀結(jié)構(gòu)圖。67余熱鍋爐本體采用模塊化結(jié)構(gòu)，以方便運(yùn)輸、安裝。模塊由管簇組成,是幾十根管子組成的蛇形管組件,模塊兩端有上聯(lián)箱與下聯(lián)箱，是鍋爐的受熱部件，水在模塊內(nèi)被外部的高溫氣體加熱。

余熱鍋爐本體采用模塊化結(jié)構(gòu)，以方便運(yùn)輸、安裝。模塊由管簇組成68為了更好的傳遞熱量，在管道外表焊上鰭(qi)片（也稱肋（lei）片）來(lái)增大管道的傳熱面積，下圖展示的是一小段焊有鰭片的管道。為了更好的傳遞熱量，在管道外表焊上鰭(qi)片（也稱肋（le69打開鍋爐的側(cè)壁，可看到內(nèi)部裝有多個(gè)模塊，實(shí)際鍋爐有近20個(gè)模塊，其中多數(shù)是蒸發(fā)器、省煤器、過(guò)熱器三類模塊，除此還有再熱器模塊。打開鍋爐的側(cè)壁，可看到內(nèi)部裝有多個(gè)模塊，實(shí)際鍋爐有近20個(gè)模70余熱鍋爐汽水流程

大型燃機(jī)電廠采用三壓再熱循環(huán)余熱鍋爐，汽水系統(tǒng)主要由低壓、中壓、高壓三部分組成，可同時(shí)產(chǎn)生低壓過(guò)熱蒸汽、中壓過(guò)熱蒸汽、高壓過(guò)熱蒸汽，分別驅(qū)動(dòng)低壓汽輪機(jī)、中壓汽輪機(jī)、高壓汽輪機(jī)，可最充分的把燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)換成機(jī)械功。低壓部分由低壓省煤器、低壓汽包、低壓蒸發(fā)器、低壓過(guò)熱器組成。從凝結(jié)水泵來(lái)的冷水，通過(guò)低壓省煤器預(yù)熱后輸入低壓汽包，汽包下面連接著蒸發(fā)器，水在低壓蒸發(fā)器內(nèi)加熱成飽和蒸汽上升到低壓汽包。飽和蒸汽從低壓汽包輸出再通過(guò)低壓過(guò)熱器加熱，產(chǎn)生低壓過(guò)熱蒸汽，用來(lái)驅(qū)動(dòng)低壓蒸汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)做功。余熱鍋爐汽水流程大型燃機(jī)電廠采用三壓再熱循環(huán)余熱鍋爐，汽水71大型余熱鍋爐汽水流程圖大型余熱鍋爐汽水流程圖72汽水流程低壓部分由凝結(jié)水加熱器、低壓汽包、低壓蒸發(fā)器、低壓過(guò)熱器組成。通過(guò)凝結(jié)水加熱器出來(lái)的水進(jìn)入低壓汽包，在低壓蒸發(fā)器內(nèi)加熱成飽和蒸汽上升到低壓汽包。從低壓汽包輸出的飽和蒸汽通過(guò)低壓過(guò)熱器加熱，進(jìn)入低壓缸，用來(lái)驅(qū)動(dòng)低壓蒸汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)做功。汽水流程低壓部分由凝結(jié)水加熱器、低壓汽包、低壓蒸發(fā)器、低壓過(guò)73中壓部分由中壓省煤器、中壓汽包、中壓蒸發(fā)器、中壓過(guò)熱器、再熱器組成。通過(guò)凝結(jié)水加熱器出來(lái)的水由中壓給水泵注入中壓省煤器繼續(xù)加熱，然后進(jìn)入中壓汽包，在中壓蒸發(fā)器內(nèi)加熱成飽和蒸汽上升到中壓汽包。從中壓汽包輸出的飽和蒸汽通過(guò)中壓過(guò)熱器加熱，然后再與高壓汽輪機(jī)排出來(lái)的蒸汽混合，一同經(jīng)過(guò)再熱器加熱，產(chǎn)生中壓再熱蒸汽，用來(lái)驅(qū)動(dòng)中壓蒸汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)做功。中壓部分由中壓省煤器、中壓汽包、中壓蒸發(fā)器、中壓過(guò)熱器、再熱74高壓部分由高壓省煤器、高壓汽包、高壓蒸發(fā)器、高壓過(guò)熱器組成。通過(guò)凝結(jié)水加熱器出來(lái)的水由高壓給水泵注入高壓省煤器加熱，然后進(jìn)入高壓汽包，在高壓蒸發(fā)器內(nèi)加熱成飽和蒸汽上升到高壓汽包。從高壓汽包輸出的飽和蒸汽通過(guò)高壓過(guò)熱器加熱，產(chǎn)生高壓過(guò)熱蒸汽，用來(lái)驅(qū)動(dòng)高壓蒸汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)做功。高壓部分由高壓省煤器、高壓汽包、高壓蒸發(fā)器、高壓過(guò)熱器組成。75燃?xì)怆娬鞠到y(tǒng)布置燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、余熱鍋爐四種主要設(shè)備組成了燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)際上這四種設(shè)備