燃气轮机发电技术毕业论文

第二代增压流化床联合循环（2G－PFBC－CC）也称为补燃增压流化床燃气－蒸汽联合循环，是在增压流化床联合循环（PFBC－CC）的基础上增加一套炭化炉、煤气除尘装置及燃气轮机补燃燃烧室。煤在炭化炉中裂解，产生低热值煤气和焦炭，焦炭被送到增压流化床中燃烧，产生蒸汽，驱动汽轮机发电。煤气送入燃气轮机燃烧室补燃，将增压流化床送来的烟气加热至1000℃以上，送入透平做功。这种方案集中了IGCC和PFBC－CC的优点，能使循环的总功率和热效率都得到提高。“八五”期间，国家科委部署了第二代增压循环流化床联合循环关键技术的课题攻关任务。由上海发电设备成套设计研究所和北京煤化学研究所共同承担。课题包括三大方面的研究内容：1.增压循环流化床气化技术研究；2.补燃燃烧室系统的研究；3.高温烟气对燃气轮机叶片的磨蚀研究。课题攻关在九五年底全面完成，通过了由科技部、机械部、电力部组织的专家鉴定，并获得了“八五攻关重大科技成果奖”。 建立了一套增压流化床煤气化技术试验装置系统，并成功地投入试验运行。试验装置的主要技术参数为：流化床气化炉：主反应段内径300mm扩大段内径：450mm高度：6010mm设计压力：操作压力：－操作温度：900－1100℃气化剂：空气、水蒸汽气化方式：部分气化、完全气化煤处理能力：－5吨/天增压流化床煤气化技术试验装置建成后，进行了高温冶金焦、伍德炉半焦、神木煤和大同煤等五种原料的试验，试验装置实现了20小时的连续稳定运行，累计运行510小时。气化炉产生的煤气供低热值煤气燃烧系统和叶片磨蚀系统进行试验。不同煤种、不同操作条件下获得的排灰中含碳量范围为－。基本掌握了煤灰粘聚及选择排灰的操作技术。为了开展流化床床内脱硫研究，在流化床气化炉上进行了五个不同含硫量的煤，两种脱硫剂的床内脱硫试验研究，获得了最高达的脱硫率。这些基础研究和试验工作，为放大规模的增压流化床煤气化和床内脱硫技术做了充分准备（图4）。 补燃燃烧系统技术研究中，选择了520kW级容量的燃烧室进行试验研究，主要技术参数为：空气压力： 空气进口温度：320℃ 煤气温度：200℃PFBC炉烟气温度：850℃ 燃烧室排气温度：1100℃PFBC中按烟气进入补燃燃烧室的方式可分为后混和前混两种方式，根据煤气化炉的碳转化率XC选定了XC=50%后混、XC=70%后混和XC=70%前混三个方案进行了试验（略）a.后混试验方案（略）试验在上海发电设备成套设计研究所燃气轮机燃烧室试验台上进行。试验按低压模化方法，并模拟压气机排气温度和PFBC中排出的烟气温度。各方案的试验工况按燃烧室的排气温度为1100℃、1000℃、900℃、800℃、700℃分成5点，根据设计数据和模化条件分别得到各工况的试验参数。试验时先用0号柴油点火，升负荷至排气温度为750℃时切换成由增压流化床气化炉供给的低热值煤气。煤气切换及其后的进一步升负荷均十分顺利。对所选定的（略）b. 前混试验方案（略）各方案顺利进行了燃烧室燃烧低热值煤气试验，取得了完整的数据。试验结果表明：各工况下的燃烧效率基本在以上；出口温度场满足要求，温度场系数随负荷的增加而减小，火焰管壁温分布符合设计要求。证明燃烧室的设计思想是正确的。所取得的研究成果可用于第二代增压流化床联合循环补燃燃烧系统的设备研制和调整试验。 建立了高温烟气磨蚀试验台，对PFBC中进入燃气轮机的高温烟气中所含少量粉尘对叶片的磨蚀机理进行了研究，提出防磨措施。叶片磨蚀试验台由高温烟气混合段，灰粒添加装置、叶栅工作段、排气喷水冷却段及叶片冷却空气系统组成。高温烟气来自低热热值（图6）煤气燃烧室排气。灰粒子在烟气混合段前端加入，在混合段中与烟气均匀混合并加速到主气流的速度。添加灰粒的目的是能够在较短的试验时间内观察到含灰烟气对叶片的磨蚀情况。设计了三种不同结构形式的试验件，第一种是实物透平叶片，第二种是半圆形空心试验件，第三种为扁平形空心试件。三种试件壁面上都装有热电偶，用以测定试验件表面温度。试件材料选用FSX414钴基合金，并分别选用AMDRY997，AMDRY997+MET－CO204，碳化铬三种不同涂层材料，用高温等离子喷涂工艺将涂层粉末喷涂在试件表面上，以研究耐高温耐磨蚀涂层对燃气轮机叶片的保护作用。试验结果表明：三种涂层耐磨度对比分析看出，NiCoAlTaY涂层的抗腐蚀、抗高温氧化及耐磨性能较强。真空等离子喷涂的涂层表面臻密光洁，气孔少，具有更好的结合强度及耐高温性能，能符合PFBC中燃气轮机叶片防磨的技术要求。

几个字就可以了。可以取消热能装置。用磁动力输出动力驱动。

生成的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀也有将余热锅炉的蒸汽回注入燃气轮机电池以天然气为燃料，能放出高温高压的废气流，燃气涡轮机则用燃料电池产生的

燃气轮主要有压气机、燃烧室和燃气透平三大主要部件组成，还包括进气过滤系统、附件齿轮箱等辅助设备。碳中和”是应对全球气候变化的必然选择，未来可再生能源在能源系统占主导地位是当今世界的共识，在氢能尚未大规模普及情况下，可再生能源主要为太阳能和风能。过去3年，全球风能的年发电量增长约为12%，其中2019年全球的风能发电量约为1400TWh；全球光伏的年发电量增长约为24%，2019年全球的光伏发电量约为720TWh。预计到2025年，可再生能源将成为全球最大电力来源，供应世界三分之一的电力。为保障电网稳定，需要灵活的备用电源解决方案。大规模应用储能应是解决方案之一，但目前储能在商业运行上的成本过高。随着一些燃煤电厂被逐步淘汰，燃气轮机联合循环发电将是最适合的选择，因燃气轮机具有占地面积小、可靠性好、效率高、能够快速启停等优点，其发电、调峰、备用电源更适合工业化发展。