燃氣輪機模型

燃氣輪機發(fā)電廠英文名：gas turbine power plant

以高溫氣體為工質(zhì)，按照等壓力加熱循環(huán)工作燃料中的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能和電能的工廠。燃氣輪機發(fā)電廠用液體和氣體燃料通過燃氣輪機轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。

燃氣輪機的絕熱壓縮、等壓加熱、絕熱膨脹和等壓放熱等四個過程分別在壓氣室、燃燒室、燃氣渦輪和回熱器或大氣中完成。大型燃氣輪機的壓氣機為多X軸流式，中小型的為離心式。燃氣渦輪一般為軸流式，在小型機組中有用向心式的。燃氣渦輪帶動壓氣和發(fā)電機。燃氣輪機組單機容量小的約為10~20kW，X大的已達140MW 。熱效率30%~34% ，X高達38%。燃氣輪機結(jié)構(gòu)有重型和輕型兩種，后者主要由航空發(fā)動機改裝。

由于體積小、重量輕、啟動快、安裝快，用水少或不用水，能使用多種液體和氣體燃料，在發(fā)電上多用于調(diào)峰。此外，燃氣輪機在油氣開采輸送、交通、冶金、化工、艦船等X域也得到廣泛應用。

簡單發(fā)電

由燃氣輪機模型和發(fā)電機模型X立組成的循環(huán)系統(tǒng)，也稱為開式循環(huán)。其X點是裝機快、起停靈活，多用于電網(wǎng)調(diào)峰和交通、工業(yè)動力系統(tǒng)。目前的X率的開式循環(huán)系統(tǒng)是GE公司LM6000PC 輕型燃氣輪機，效率為43%。

發(fā)電模型

由燃氣輪機模型及發(fā)電機模型與余熱鍋爐模型共同組成的循環(huán)系統(tǒng)，它將燃氣輪機排出的功后高溫乏煙氣通過余熱鍋爐回收，轉(zhuǎn)換為蒸汽或熱水加以利用。主要用于熱電聯(lián)產(chǎn)，也有將余熱鍋爐的蒸汽回注入燃氣輪機提高燃氣輪機出力和效率。X率的前置回注循環(huán)系統(tǒng)是GE公司LM5000-STIG120 輕型燃氣輪機，效率為43.3%。前置循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)時的總效率一般均超過80%。為提高供熱的靈活性，大多前置循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機組采用余熱鍋爐補燃技術(shù)，補燃時的總效率超過90%。

熱電聯(lián)產(chǎn)模型

燃氣輪機模型及發(fā)電機模型與余熱鍋爐模型、蒸汽輪機模型或供熱式蒸汽輪機模型(抽汽式或背壓式)共同組成的循環(huán)系統(tǒng)，它將燃氣輪機排出的功后高溫乏煙氣通過余熱鍋爐回收轉(zhuǎn)換為蒸汽，再將蒸汽注入蒸汽輪機發(fā)電，或?qū)⒉糠职l(fā)電作功后的乏汽用于供熱。形式有燃氣輪機、蒸汽輪機同軸推動一臺發(fā)電機的單軸聯(lián)合循環(huán)，也有燃氣輪機、蒸汽輪機各自推動各自發(fā)電機的多軸聯(lián)合循環(huán)。主要用于發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)，發(fā)電時的X率的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)是ABB公司GT26-1，效率為58.5%。

整體化循環(huán)模型

由煤氣發(fā)生爐模型、燃氣輪機模型、余熱鍋爐模型和蒸汽輪機模型共同組成的循環(huán)系統(tǒng)，也稱為IGCC。主要解決使用低廉的固體化石燃料代替燃氣輪機使用氣體、液體燃料，提高煤炭利用效率，降低污染物排放?？勺鳛槌鞘忻簹?、電力、集中供熱和集中制冷、以及建材、化工原料綜合供應系統(tǒng)。GE公司使用MS7001F技術(shù)組成的整體循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電效率可達到42%。

聯(lián)合循環(huán)模型

由燃氣輪機模型、余熱鍋爐模型和核反應堆、蒸汽輪機模型共同組成的發(fā)電循環(huán)系統(tǒng)。通過燃氣輪機排出的煙氣再熱核反應堆輸出的蒸汽，主要為提高核反應堆蒸汽的溫度、壓力，提高蒸汽輪機效率，降低蒸汽輪機部分的工程造價。目前處于嘗試階段。

輔助循環(huán)

在以煤、油等為燃料的后置循環(huán)發(fā)電汽輪機組中，使用小型燃氣輪機作為電站輔助循環(huán)系統(tǒng)，為鍋爐預熱、鼓風，改善燃燒，提率，并將動力直接用于驅(qū)動給水泵。1947年美國X一臺工業(yè)用途燃氣輪機就是采用該種方式參與發(fā)電循環(huán)系統(tǒng)運行的。

燃氣煙氣模型

由燃氣輪機和煙氣輪機組成的循環(huán)系統(tǒng)，利用燃氣輪機排放煙氣中的剩余壓力和熱焓進一步推動煙氣輪機發(fā)電。該系統(tǒng)與燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)比較可完全不用水，但煙氣輪機造價較高，還未能廣泛使用。

燃氣熱泵模型

由燃氣輪機模型和煙氣熱泵模型，燃氣輪機模型、煙氣輪機模型和煙氣熱泵模型，或燃氣輪機模型、余熱鍋爐模型、蒸汽熱模型泵，以及燃氣輪機模型、余熱鍋爐模型、蒸汽輪機和蒸汽(煙氣)熱泵組成的能源利用系統(tǒng)。該系統(tǒng)在燃氣輪機、煙氣輪機、余熱鍋爐、蒸汽輪機等設備完成能量利用循環(huán)后，進一步利用熱泵對煙氣、蒸汽、熱水和冷卻水中的余熱進行深度回收利用，或?qū)恿χ苯油苿訜岜?。這一工藝可用作熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電冷聯(lián)產(chǎn)、熱冷聯(lián)產(chǎn)、電冷聯(lián)產(chǎn)、直接供熱或直接制冷使用，該系統(tǒng)熱效率，如果用于直接供熱，熱效率可達150%，是未來能源利用的主要趨勢之一。