9E燃机培训讲义之第一讲 2003.10
整个系统由锅炉，汽轮机，冷凝器和给水泵组成。给水泵将水供入锅炉中，加入燃料燃烧，把水加热成过热蒸汽。在理想情况下，水变成过热蒸汽是定压加热过程。高温高压蒸汽由锅炉出来进入汽轮机，在汽轮机中膨胀作功，在理想情况下为等熵膨胀过程。从汽轮机出的蒸汽其压力和温度部大大降低了，迸入冷凝器后，冷却变成凝结水。在理想情况下这是一个定压放热过程。凝结水经给水泵增压后进入锅沪，这是个绝热增压过程。这就是蒸汽轮机循环，循环的温墒图如上图右边。这种简单的蒸汽动力装置的理想循环叫朗肯循环。 二、燃气-蒸汽联合循环
联合循环燃气轮机的方案有多种，·找们介绍最常用的一种燃气轮机配合余热锅炉的联合循环方案。这是以燃气轮机为主的联合循环方案。它把燃气轮机排气直接送入余热锅炉，产生蒸汽，驱动汽轮机作功。余热锅炉是一种气水、气汽两种热交换器的组合件。炉内一般不再喷入燃料燃烧。水在锅炉内由燃气轮机排气加热变为饱和蒸汽，再进入过热器变成过热蒸汽。因此，蒸汽参数及蒸汽轮机的容量取决于燃气透平的排气参数和流量，通常汽轮机的容量约为燃气轮机容量的
30%~50%，粗略考虑可当作三分之一～二分之一。在通常燃气轮机排气参数下，得到的是中温中压的蒸汽，其压力约10~40bar，蒸汽温度为300℃~480℃。
31
9E燃机培训讲义之第一讲 2003.10
如上左边给出了这类联合循环方案的示意图，右边为联合循环装置理想循环的温熵图。从图中可以看出，透平排放给大气的热量可用面积14SS4S11表示。当采用燃气－蒸气联合循环后，排放给大气的热量就减少了相当于汽抡机过程所包围的那一块面积abcdea所表示的热量。毫无疑问，联合循坏的效率将显著提高。燃气轮机排气引入余热锅炉，会使透平后的排气压力力略有增加，与直接排入大气相比，燃气轮机功率会略有下降，但下降得很少。而从蒸气动力循环中可以得到相当于燃气轮机容量1/3~1/2左右的功率，这一部分功率是联合循环的收益。 出于燃气-蒸汽联合循环在不增加燃料供给量的情况下可以增加出力1/3甚至更高，所以被广泛采用。近年来得到很快的发展。GE公司刮\型燃机的出现，是该公司多年强大的科研工作结下的硕果。1987年研制成的PG7201F燃气轮机发电机组，6OHz,输出功率159MW,单机热效率达35.9％，随后将7F系列的燃气轮机模块放大而成的PG9281F型,5OHz，功率增加到212.2MW,热效率34.1％，由他们组成的F型联合循环S107F的热效率高达55.4％，而S109FA其热效率也可达49％。
远高于先进的汽轮机电厂的热效率。由于联合循环电厂的初期投资、占地面积，建没周期等比同等功率的汽轮机电厂少的多，因而，联合循环机组已经成为燃油
32
9E燃机培训讲义之第一讲 2003.10
和天然气电厂的主要选择方案。国外主要的燃气轮机厂都将其生产的大功率，高效率燃气轮机配套成燃气-蒸汽联合循环机组。并配以定型的电站布置设计，成套地向用户提供。1993年GE公司气轮机与燃气轮机订货中有60％左右右是联合循环。在日本已法定燃天然气发电，必须采用联台循环。联合循环电站方兴未艾之势出此可见一班。
33
9E燃机培训讲义之第一讲 2003.10
第四章 9E燃机性能型号参数
第一节： PG9171E型燃机型号参数简介
? 我厂9E燃机型号：PG9171E型
? PG：表示 PACKAGE GENERATOR(箱装式发电设备） ? 9 ：表示设备系列号，表示9000系列机组
? 17 ：表示机组大致的额定出力大小（万马力），即：17万马力，约：12.5万KW. ? 1 ：表示单轴机组
? E ：表示燃气轮机的型号，即9系列中的E型。
? 燃机轻油基本负荷下主要性能参数 (标况下：A.T:15℃，A.P:1013hpa,R.H:60%)
第二节：PG9171E型燃机性能参数简介
? 燃机轻油基本负荷下主要性能参数 (标况下：A.T:15℃，A.P:1013hpa,R.H:60%)
34
9E燃机培训讲义之第一讲 2003.10
? 额定转速：3000RPM—50Hz; ? 进气流量：1450T/H ? 排气流量：1481T/H ? 燃油流量：31T/H ? 压比 ：12.3
? 透平前温（T3)：1124℃（6B：1140℃） ? 排气温度（T4)：538℃ ? 额定出力：123.4MW ? 热效率 ：33.55％ ? 热耗率 ：10730KJ/KWH
? 燃用重油后，因重油中的V 含量较高，为防止腐蚀叶片，加入抑钒剂（镁基或
镍基）后，生成的钒酸镁熔点的问题，应相应调低燃烧温度T3;(1094℃) 现燃机额定标况出力118MW( 单循环)，115MW( 联合循环)。
35