GT13E2聯(lián)合循環(huán)技術(shù)簡(jiǎn)介(綜合)

1、哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司2012.05n哈汽與Alstom組成聯(lián)合體，共同開發(fā)國(guó)內(nèi)、外E級(jí)燃機(jī)市場(chǎng)n GT13E2集成了所有成熟技術(shù)已被大量的聯(lián)合循環(huán)電站所驗(yàn)證。n哈汽作為聯(lián)合循環(huán)機(jī)組總包商，依靠其成熟的電力設(shè)備設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)，已在國(guó)內(nèi)獲得首個(gè)GT13E2項(xiàng)目。 2012年4月，哈汽與南天電力簽訂合同，由哈汽公司作為EPC承制擴(kuò)建工程第二套燃-蒸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組（原定9E機(jī)組），配套燃?xì)廨啓C(jī)采用ALSTOM公司成熟技術(shù)產(chǎn)品GT13E2。No.動(dòng)力島系統(tǒng)動(dòng)力島系統(tǒng)供應(yīng)商供應(yīng)商1燃機(jī)+電機(jī)2余熱鍋爐3汽輪機(jī)4發(fā)電機(jī)5DCSu性能和經(jīng)濟(jì)性的綜合考慮對(duì)熱力循環(huán)進(jìn)行優(yōu)化u更短的建設(shè)基于周期u更低的初始投資

2、u更低的運(yùn)行成本u最大的運(yùn)行靈活性u(píng)最高的可利用率和可靠性特點(diǎn)特點(diǎn)模塊化，使電廠布置更加緊湊模塊化，使電廠布置更加緊湊優(yōu)化的布置以使大修更加方便優(yōu)化的布置以使大修更加方便全蒸汽旁路以便燃機(jī)可以獨(dú)力運(yùn)全蒸汽旁路以便燃機(jī)可以獨(dú)力運(yùn)行行優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)縮短了建設(shè)工期縮短了建設(shè)工期(低于低于20個(gè)月個(gè)月)使土建費(fèi)用控制在最低水平使土建費(fèi)用控制在最低水平對(duì)蒸汽機(jī)和余熱鍋爐進(jìn)行檢修時(shí)，對(duì)蒸汽機(jī)和余熱鍋爐進(jìn)行檢修時(shí)，燃機(jī)仍可運(yùn)行燃機(jī)仍可運(yùn)行聯(lián)合循環(huán)效率高聯(lián)合循環(huán)效率高1.5 GT13E2 聯(lián)合循環(huán)電站實(shí)現(xiàn)最高的可利用率和可靠性u(píng) GT13E2 成熟的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)，有超過1百萬小時(shí)的運(yùn)行業(yè)績(jī)u 聯(lián)合體在聯(lián)合循環(huán)電站方

3、面擁有豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)u 減少冗余 (凝汽和冷卻水泵), 例如：凝汽器使用獨(dú)立的水箱系統(tǒng)可以改善運(yùn)行的可利用率u 無論是燃機(jī)還是蒸汽機(jī)都使用終生免維護(hù)的整體焊接轉(zhuǎn)子u 使用最少的系統(tǒng)和部件而達(dá)到最先進(jìn)的汽水循環(huán)u 預(yù)先進(jìn)行工程設(shè)計(jì)u 對(duì)主要部件和系統(tǒng)布置進(jìn)行優(yōu)化以便為維護(hù)檢修創(chuàng)造最佳的條件1.5 GT13E2 聯(lián)合循環(huán)電站實(shí)現(xiàn)最高的可利用率和可靠性高效的亞音速壓氣機(jī)采用環(huán)保型燃燒器的環(huán)形燃燒室高效的透平整體的焊接轉(zhuǎn)子無論開機(jī)還是停機(jī)，操作簡(jiǎn)單免維護(hù)的轉(zhuǎn)子可以全部在現(xiàn)場(chǎng)組裝葉片主要部件維修方便結(jié)構(gòu)緊湊，適于維護(hù)型燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組基本性能參數(shù)No.性能性能基本參數(shù)基本參數(shù)1 簡(jiǎn)單循環(huán)效率（%）36.4%

4、2簡(jiǎn)單循環(huán)功率（MW）1743透平進(jìn)口溫度（)11114排氣溫度（)5115NOx (ppm)15-25 21級(jí)壓氣機(jī) (壓比16.9) 可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉 啟動(dòng)時(shí)高可靠性 優(yōu)化每級(jí)載荷分配 葉片12Cr鋼，耐腐蝕 1-5級(jí)防腐蝕涂層壓氣機(jī)可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉能保證機(jī)組負(fù)荷至50%(Compressor)常規(guī)型透平設(shè)計(jì)(Turbine) 高效率5級(jí)設(shè)計(jì) 低維護(hù)成本 36000 EOH 檢查間隔 材料INCONEL IN738 零件 壽命長(zhǎng) 1st動(dòng)靜葉和2nd動(dòng)葉TBC涂層 采用多級(jí)對(duì)流冷卻環(huán)形燃燒室（Full Annular) 72個(gè)標(biāo)準(zhǔn)燃燒器設(shè)計(jì)，用于 Alstom全部燃機(jī)產(chǎn)品 無過渡段或聯(lián)焰管 不需進(jìn)行燃燒器

5、檢查 保證空氣與燃料完全混合 燃料注入高速空氣流，形成渦流 火焰穩(wěn)定，并與燃燒器產(chǎn)生間隔特點(diǎn)特點(diǎn)使用鍛造輪盤的整體焊接轉(zhuǎn)子終生免維護(hù)的轉(zhuǎn)子燃機(jī)葉片使用軸向樅樹型葉根在車間可以完成全部平衡在現(xiàn)場(chǎng)使用三個(gè)平衡面可以重新做平衡優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)沒有螺栓連接產(chǎn)生的磨損、應(yīng)力集中和裂紋等問題在整個(gè)壽命期轉(zhuǎn)子不需再拆裝減少維護(hù)時(shí)間焊接轉(zhuǎn)子（Welded Rotor)特點(diǎn)特點(diǎn)大型空冷式電機(jī)已運(yùn)行1000臺(tái)運(yùn)行超過4000萬小時(shí)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，提供高可靠性和維護(hù)性安裝和調(diào)試時(shí)間短節(jié)省運(yùn)行成本采用AlstomMICADUR絕緣系統(tǒng)空冷式電機(jī)（Air-cooled Generator)GT13E29E使用鍛造軸的整體焊接轉(zhuǎn)子輪盤

6、拉桿式壓氣機(jī)葉片徑向安裝，透平葉片軸向縱樹型壓氣機(jī)透平均軸向葉根，壓氣機(jī)葉片安裝必須拆轉(zhuǎn)子無拉桿連接產(chǎn)生的磨損，應(yīng)力集中和裂紋問題可能會(huì)出現(xiàn)裂紋等情況整個(gè)壽命期不需要拆裝轉(zhuǎn)子多次拆裝轉(zhuǎn)子全部葉片可以現(xiàn)場(chǎng)拆裝，減少了維護(hù)時(shí)間必須回制造廠裝葉片u 轉(zhuǎn)子u 燃燒室GT13E29EEV環(huán)形燃燒室DLN1分管型燃燒室NOx排放25ppmNOx排放25ppm無需檢查及維護(hù)12000小時(shí)維護(hù)可燃用中熱值燃?xì)馊加弥袩嶂等細(xì)獗仨毟鼡Q燃燒室nGT13E2燃機(jī)可以在優(yōu)化啟動(dòng)模式下實(shí)現(xiàn)15分鐘帶滿負(fù)荷n正常啟動(dòng)為24分鐘帶滿負(fù)荷 nGE公司9E燃機(jī)的啟動(dòng)帶滿負(fù)荷時(shí)間為32分鐘n快速啟動(dòng)及快速帶負(fù)荷時(shí)間為16.5分鐘G

7、T13E2可以更快速啟動(dòng)，適應(yīng)調(diào)峰響應(yīng)能力更優(yōu)。 目 錄 燃機(jī)簡(jiǎn)評(píng) 全廠熱力技術(shù)規(guī)范 蒸汽循環(huán)的主要特點(diǎn) 汽輪機(jī)技術(shù)規(guī)范 汽輪機(jī)主要技術(shù)特點(diǎn) 燃機(jī)主要技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)n 焊接轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，事故率低，維護(hù)量小，不操心n 透平進(jìn)氣溫度低可靠性高，事故率低n 透平為5級(jí)排氣溫度低，蒸汽循環(huán)功率比重小，整體循環(huán)效率高 GT13E2燃機(jī)簡(jiǎn)評(píng)燃機(jī)主要技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)n 燃機(jī)是效率很高的機(jī)械，也是很嬌氣的設(shè)備，必須注重可靠性n 燃機(jī)的熱通道部件的可靠性，是制約設(shè)備壽命的主要因素，也 是制約燃機(jī)電廠效益的主要因素n 高的效益 = 高的效率高的可靠性高的負(fù)荷率 GT13E2燃機(jī)簡(jiǎn)評(píng) 以南山項(xiàng)目為例： 在ISO條件下

8、，聯(lián)合循環(huán)總出力250MW 燃機(jī)出力174MW、汽輪機(jī)76MW 全廠熱耗率6792kJ/kWh，電效率達(dá)到53%以上 單位小時(shí)所消耗的天然氣燃料量近37t/h 空氣流量1980t/h 蒸汽循環(huán)采用三壓形式 GT13E2的聯(lián)合循環(huán)的全廠技術(shù)規(guī)范 1. 蒸汽循環(huán)的功率比重小 燃機(jī)的效率高、排煙溫度低、留給蒸汽循環(huán)的能量少 汽輪機(jī)功率小冷端損失小，聯(lián)合循環(huán)效率高 2. 汽輪機(jī)主汽溫度可以較低 可以采用較低的參數(shù)，保證可靠性 快速啟動(dòng)，提高機(jī)組變工況能力 3. 汽輪機(jī)宜設(shè)計(jì)成抽汽式 在母型機(jī)上通過改進(jìn)設(shè)計(jì)成適當(dāng)壓力的單抽或雙抽機(jī)組 4. 采用非再熱循環(huán) 由于機(jī)組容量較小，采用再熱循環(huán)后的出力收益不大，

9、但是卻會(huì)使得HRSG 和ST.設(shè)備復(fù)雜程度增加較多GT13E2的蒸汽循環(huán)的主要技術(shù)特點(diǎn)編號(hào)編號(hào)項(xiàng)項(xiàng) 目目單單 位位數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)1 1機(jī)組型式機(jī)組型式三壓、單軸、單排氣、凝汽式三壓、單軸、單排氣、凝汽式2 2汽輪機(jī)型號(hào)汽輪機(jī)型號(hào)LN74-7.45/1.05/0.30/500LN74-7.45/1.05/0.30/5003 3燃機(jī)性能保證時(shí)汽輪機(jī)出力燃機(jī)性能保證時(shí)汽輪機(jī)出力MW73.573.54 4汽輪機(jī)最大出力汽輪機(jī)最大出力MW80.080.05 5主汽壓力主汽壓力MPa7.457.456 6主汽溫度主汽溫度4934937 7主汽進(jìn)汽量主汽進(jìn)汽量t/h211.53211.538 8中壓補(bǔ)汽壓力中壓

10、補(bǔ)汽壓力MPa1.051.059 9中壓補(bǔ)汽溫度中壓補(bǔ)汽溫度2782781010中壓補(bǔ)汽流量中壓補(bǔ)汽流量t/h51.4251.421111低壓補(bǔ)汽壓力低壓補(bǔ)汽壓力MPa0.300.301212低壓補(bǔ)汽溫度低壓補(bǔ)汽溫度1711711313低壓補(bǔ)汽流量低壓補(bǔ)汽流量t/h18.0818.0824汽輪機(jī)技術(shù)規(guī)范汽輪機(jī)技術(shù)規(guī)范編號(hào)編號(hào)項(xiàng)項(xiàng) 目目單單 位位數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)1414機(jī)組總級(jí)數(shù)機(jī)組總級(jí)數(shù) 18181515補(bǔ)汽位置補(bǔ)汽位置9 9級(jí)后、級(jí)后、1313級(jí)后級(jí)后1616低壓末級(jí)葉片長(zhǎng)度低壓末級(jí)葉片長(zhǎng)度mm9009001717配汽形式配汽形式節(jié)流配汽節(jié)流配汽1818系統(tǒng)對(duì)外供汽壓力系統(tǒng)對(duì)外供汽壓力1.0MPa

11、1.0MPa時(shí)對(duì)外供汽量時(shí)對(duì)外供汽量t/h5050 對(duì)外供汽后汽輪機(jī)出力對(duì)外供汽后汽輪機(jī)出力MW63.863.81919系統(tǒng)對(duì)外供汽壓力系統(tǒng)對(duì)外供汽壓力0.68Pa0.68Pa時(shí)對(duì)外供汽量時(shí)對(duì)外供汽量t/h8080 對(duì)外供汽后汽輪機(jī)出力對(duì)外供汽后汽輪機(jī)出力MW58.658.625汽輪機(jī)技術(shù)規(guī)范 1. 單缸結(jié)構(gòu)： 采用了900mm的長(zhǎng)葉片，可以設(shè)計(jì)成單缸單排氣結(jié)構(gòu) 2. 三壓設(shè)計(jì)： 計(jì)算顯示，采用三壓的蒸汽系統(tǒng)比雙壓系統(tǒng)的汽輪機(jī)出力提高大約1200kW以上。HRSG排氣溫度低10度 中壓壓力可以根據(jù)用戶不同隨意調(diào)整，滿足不同供熱參數(shù)需要 3. 下排汽、后軸承落地式設(shè)計(jì)： 進(jìn)一步減小低壓軸承標(biāo)高隨排汽溫度變化的風(fēng)險(xiǎn)，提高轉(zhuǎn)子運(yùn)行的穩(wěn)定性 汽輪機(jī)也可以設(shè)計(jì)成軸