燃气—蒸汽联合循环技术经济指标计算

燃气—蒸汽联合循环技术经济指标计算内容摘要：

........................................................ 11 联合循环机组等效标煤耗量 ................................................................ 12 1 1 概述 本文根据电力行业标准《火力发电厂技术经济指标计算方法 DL/T 9042020》编写而成，提供了燃气 — 蒸汽联合循环的技术经济指标计算方法，以指导燃气 — 蒸汽联合循环机组的性能计算使用。 2 燃气 — 蒸汽联合循环基本理论 所谓燃气－蒸汽联合循环，实质上是把在高温区工作的燃气轮机布雷登（ Brayton）循环和在中低温区工作的蒸汽轮机朗肯（ Rankine）循环叠置，组成总 能利用系统。 它利用燃气轮机和蒸汽轮机这两种早已成熟的动力机械装置，通过余热锅炉耦合在一起，实现了热能的梯级利用，简称为“联合循环”。 1 、 压 气 机 ； 2 、 燃 烧 室 ； 3 、 燃 气 透 平 ； 4 、 空 气 冷 却 器 ； 5 、 发 电 机 ；6 、 高 压 缸 ； 7 、 中 压 缸 ； 8 、 低 压 缸 ； 9 、 凝 汽 器 ； 1 0 、 低 压 加 热 器 ；1 1 、 除 氧 器 ； 1 2 、 高 压 加 热 器 ； 1 3 、 余 热 锅 炉21 03165空气燃料燃气排 气主蒸汽抽汽给水1 241 37881 195 图 1燃气 — 蒸汽联合循环机组示意图 如图 1 所示，燃气 — 蒸汽联合循环机组的主要设备有：燃气透平（燃气轮机有两种语义， 2 一种是仅指涡轮机，另一种语义是包括涡轮机、燃烧室、压气机的一个整体，注意区分，本文提到的燃气轮机指后一种语义，用燃气透平指前一种语义），压气机，燃烧室，余热锅炉，汽轮机，发电机，凝汽器，给水加热器等。 当燃气轮机工作时，压气机从外界大气中吸入空气，并把它压缩到某一压力，同时空气温度也相应提高，然后将空气送入燃烧室与喷入的燃料混合燃烧产生高温高压的燃气，进入燃气透平中膨胀做功，直接带动发电机发电。 燃气轮机的排气导入余热锅炉，用以产生高温高压蒸汽驱动汽轮机带动发动机发电。 汽轮机排汽再进入凝汽器中放热，凝结水又送入 余热锅炉，形成蒸汽动力循环。 这样既增加了总输出功率，又利用了燃气轮机和汽轮机各自的优点，使整个循环的热效率提高。 3 燃气 — 蒸汽联合循环技术经济指标计算 燃气轮机技术经济指标 压气机进气温度 压气机进口处（压气机进口法兰处或进气喇叭口处）空气温度（℃）。 压气机进气压力 压气机进口处（压气机进口法兰处或进气喇叭口处）空气的总压（绝对压力， kPa）。 若无总压测点，则总压是大气压、压力表静压和动压的代数和。 动压的计算公式如下： pd = ρ2 ∗ v2 = ρ2 ∗ (qVA )2= 12ρ∗ (qmA )2 ρ = pRw∗ (+t) Rw = 2871− ∗ pvpa pv = hu∗ ps 式中， pd—— 动压， Pa，要注意单位换算 ρ —— 测点处的空气 密度， kg/m3 3 v—— 测点处的空气 流速， m/s，根据 空气 流量及截面积确定 qV—— 测点处的空气 容积流量， m3/s A—— 测点处的 管道截面积， m2 qm—— 空气 的质量流量， kg/s p—— 测点处的绝对压力，等于表压与环境中空气压力的和， Pa t—— 测点处的温度，℃ Rw—— 湿空气的气体常数， J/(kgK)，若仅考虑干空气，则取值为 287 pa—— 环境中的空气压力， Pa pv—— 空气中水蒸气的分压力， Pa hu—— 相对湿度，无量纲 ps—— 对应温度 t 时的饱和水蒸气压力，由水蒸气表查得， Pa 压气机排气温度 压气机出口扩压器的出口平面处工质温度（℃）。 压气机排气压力 压气机出口扩压器的出口平面处工质总压（绝对压力， kPa）。 燃气轮机排气温度 燃气透平出口法兰处平面工质的温度（℃）。 燃气轮机排气压力 燃气透平出口法兰处平面工质的总压（ kPa）。 压气机压缩比 压气机排气压力与进气压力的比值，代表工质被压缩的程度，计算公式如下： π = pyppyj 4 式中， π —— 压气机压缩比，无量纲 pyp—— 压气机排气压力， kPa pyj—— 压气机进气压力， kPa 燃料流量 实际供给燃气轮机的燃料流量，（液体） kg/h 或（气体） m3/h。 燃料温度 进入燃气轮机燃烧室的燃料温度，℃。 燃气轮发电机组热耗率 燃气轮发电热耗量与其输出电功率的比值，计算公式如。