程偉

摘??要：簡(jiǎn)要介紹了蒸汽輪機(jī)循環(huán)、燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)與燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的不同之處，并在此基礎(chǔ)上，闡述了蒸汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)與聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)的區(qū)別。介紹了燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)設(shè)備，闡述了燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)在熱電聯(lián)產(chǎn)中的應(yīng)用和聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，以期為今后燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的有效應(yīng)用提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán);熱電聯(lián)產(chǎn);節(jié)能技術(shù);循環(huán)設(shè)備

中圖分類號(hào)：TM611.31???????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.067

目前，熱電聯(lián)產(chǎn)已經(jīng)成為了國(guó)際公認(rèn)的最節(jié)能技術(shù)，因此，該項(xiàng)工作受到了我國(guó)相關(guān)部門的高度重視。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組作為熱電聯(lián)產(chǎn)中的一種能源綜合利用技術(shù)，不僅能夠降低能源消耗，還能夠二次利用廢棄的能源。為此，本文著重介紹了該技術(shù)在熱電聯(lián)產(chǎn)中的應(yīng)用，以期為今后工作的開展提供一定的借鑒。

1??不同循環(huán)設(shè)備的應(yīng)用比較

1.1??蒸汽輪機(jī)循環(huán)

此類循環(huán)設(shè)備主要包括4部分，即鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器和給水泵，如圖1所示。蒸汽輪機(jī)循環(huán)工作有4個(gè)步驟：①利用給水泵將凝結(jié)水的壓力提高并送入鍋爐;②凝結(jié)水在鍋爐中加熱一段時(shí)間后，會(huì)由最初的未飽和水變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽;③加熱過(guò)后的凝結(jié)水在汽輪機(jī)中膨脹并對(duì)外作功，在汽輪機(jī)出口，當(dāng)工質(zhì)達(dá)到了低壓下濕蒸汽的狀態(tài)，便成為了乏汽;④在凝汽器中，乏汽對(duì)冷卻水放熱，凝結(jié)成了飽和水。

1.2??燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)

燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)同樣是由4部分構(gòu)成的，如圖2所示。在燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，需要通過(guò)4個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)1個(gè)封閉的循環(huán)，分別為定熵壓縮過(guò)程、定壓吸熱過(guò)程、定嫡膨脹過(guò)程和定壓放熱過(guò)程。由于該循環(huán)設(shè)備的運(yùn)行成本較高，因此，在熱電聯(lián)產(chǎn)電廠中的應(yīng)用并不是十分廣泛。

1.3??燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)

圖2是燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的構(gòu)成圖。從圖2中可以看出，該設(shè)備主要是將蒸汽輪機(jī)循環(huán)和燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)有效結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)二者的聯(lián)合循環(huán)。其效果與前者相比，更加實(shí)用，而且成本較低、能源消耗小，被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)熱電聯(lián)產(chǎn)電廠中。

圖2??燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的構(gòu)成

2??蒸汽輪機(jī)與聯(lián)合循環(huán)的比較

2.1??蒸汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)

在過(guò)去，蒸汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)是最主要的熱電聯(lián)產(chǎn)形式，其

優(yōu)點(diǎn)是能夠有效避免冷源的損失，但是，它不能根據(jù)實(shí)際需求單獨(dú)調(diào)節(jié)熱電。在整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，其涉及到的供熱參數(shù)幾乎是一成不變的，靈活性較差。

2.2??聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)

聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)是對(duì)蒸汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)化和完善。這種方式是利用燃?xì)廨啓C(jī)代替燃煤鍋爐，后部的汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組則與蒸汽輪機(jī)特電聯(lián)產(chǎn)基本相同。聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)主要有5點(diǎn)：①循環(huán)效率高;②環(huán)境污染少;③調(diào)峰能力好;④投資成本低;⑤建設(shè)周期短，可用率高。正是因?yàn)槁?lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)有諸多優(yōu)點(diǎn)，所以，受到了諸多熱電聯(lián)產(chǎn)電廠的高度重視。

3??燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)設(shè)備介紹

3.1??燃?xì)廨啓C(jī)

目前，燃?xì)廨啓C(jī)主要由三大部件構(gòu)成，即壓氣機(jī)、燃燒室和燃?xì)馔钙?。其中，燃?xì)鈾C(jī)的作用主要是完成對(duì)空氣的壓縮，以此不斷地向燃燒室內(nèi)提供高壓空氣。燃燒室是用高溫金屬材料制作，位于壓氣機(jī)和燃?xì)馔钙街g，是一種加熱工質(zhì)的燃燒設(shè)備。該設(shè)備的主要功能是有效燃燒壓縮空間，并有效控制NOx的生成，使透平的排氣符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求。根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)的不同，可以將燃燒室分為圓筒型燃燒室、分管型燃燒室、環(huán)管型燃燒室和環(huán)型燃燒室。熱電聯(lián)產(chǎn)電廠可以根據(jù)自身的實(shí)際情況，選用合理的形式，最大限度地發(fā)揮燃燒室的作用。燃?xì)馔钙揭彩侨細(xì)廨啓C(jī)中的重要部件之一，它的作用是把來(lái)自燃燒室、蘊(yùn)儲(chǔ)在高溫高壓燃?xì)庵械哪芰哭D(zhuǎn)化成為機(jī)械功。其中，一部分用來(lái)帶動(dòng)壓氣機(jī)工作，剩余部分則作為燃?xì)廨啓C(jī)的有效功輸出，以此帶動(dòng)外界的各種負(fù)荷。

3.2??余熱鍋爐

在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中，余熱鍋爐的主要作用是回收燃?xì)廨啓C(jī)的排氣余熱，并將其利用起來(lái)，推動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電所需要的換熱設(shè)備工作。余熱鍋爐主要是由蒸發(fā)器、集箱、容器和省煤器等幾部分構(gòu)成的。根據(jù)電廠的實(shí)際情況和需求，可以為余熱鍋爐設(shè)計(jì)不同的循環(huán)方式。目前，最常用的兩種方式是強(qiáng)制循環(huán)和自然循環(huán)。

3.3??蒸汽輪機(jī)

從燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)設(shè)備的運(yùn)行情況來(lái)看，蒸汽輪機(jī)要適應(yīng)快速啟動(dòng)的要求。當(dāng)采用燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)串聯(lián)在1根軸上，并共用1臺(tái)發(fā)電機(jī)的單軸布局關(guān)系時(shí)，就是為了適應(yīng)設(shè)備快速啟動(dòng)的要求。為了適應(yīng)聯(lián)合循環(huán)工作的需要，特別是為了滿足效率高、啟動(dòng)快的要求，必須要合理地選擇蒸汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)，并探索其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。

4??結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行業(yè)對(duì)電力

的需求也越來(lái)越大。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組在熱電聯(lián)產(chǎn)中占有重要的位置，它不僅能夠提高能源的利用率，還對(duì)提升我國(guó)的經(jīng)濟(jì)效益有重要意義。因此，在未來(lái)，國(guó)家相關(guān)部門必須提高對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)工作的重視程度，不斷優(yōu)化與完善其相關(guān)技術(shù)。

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〔編輯：白潔〕

Application?of?Gas?-?steam?Combined?Cycle?Unit?in?a?Cogeneration

Cheng?Wei

Abstract：?This?paper?briefly?introduces?the?steam?turbine?cycle，?gas?-?steam?combined?cycle?gas?turbine?cycle?with?difference，?and?on?this?basis，?elaborated?the?difference?between?the?steam?turbine?cogeneration?and?combined?cycle?cogeneration.?Introduces?the?gas?steam?combined?cycle?device，?describes?the?advantages?and?combined?cycle?cogeneration?gas?steam?combined?cycle?in?the?cogeneration?of?heat?and?power?in?the?future，?in?order?for?the?effective?application?of?gas?steam?combined?cycle?units?to?provide?certain?reference.

Key?words：?gas?-?steam?combined?cycle;?cogeneration;?energy?saving?technology;?recycling?equipment