GT13E2联合循环技术简介(综合)

1、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 2012.05 n哈汽与Alstom组成联合体，共同开发 国内、外E级燃机市场 n GT13E2集成了所有成熟技术已被大 量的联合循环电站所验证。 n哈汽作为联合循环机组总包商，依 靠其成熟的电力设备设计和制造经验 ，已在国内获得首个GT13E2项目。 2012年4月，哈汽与南天电力签订合同，由哈汽公司作为EPC承 制扩建工程第二套燃-蒸联合循环机组（原定9E机组），配套燃气 轮机采用ALSTOM公司成熟技术产品GT13E2。 No.动力岛系统动力岛系统供应商供应商 1燃机+电机 2余热锅炉 3汽轮机 4发电机 5DCS u性能和经济性的综合考虑对热力循环进行优化

2、u更短的建设基于周期 u更低的初始投资 u更低的运行成本 u最大的运行灵活性 u最高的可利用率和可靠性 特点特点 模块化，使电厂布置更加紧凑模块化，使电厂布置更加紧凑 优化的布置以使大修更加方便优化的布置以使大修更加方便 全蒸汽旁路以便燃机可以独力运全蒸汽旁路以便燃机可以独力运 行行 优势优势 缩短了建设工期缩短了建设工期(低于低于20个月个月) 使土建费用控制在最低水平使土建费用控制在最低水平 对蒸汽机和余热锅炉进行检修时，对蒸汽机和余热锅炉进行检修时， 燃机仍可运行燃机仍可运行 联合循环效率高联合循环效率高 1.5 GT13E2 联合循环电站实现最高的可利用率和可靠性 u GT13E2 成

3、熟的燃气轮机技术，有超过1百万小时的运行 业绩 u 联合体在联合循环电站方面拥有丰富的运行经验 u 减少冗余 (凝汽和冷却水泵), 例如：凝汽器使用独立的水 箱系统可以改善运行的可利用率 u 无论是燃机还是蒸汽机都使用终生免维护的整体焊接转子 u 使用最少的系统和部件而达到最先进的汽水循环 u 预先进行工程设计 u 对主要部件和系统布置进行优化以便为维护检修创造最佳 的条件 1.5 GT13E2 联合循环电站实现最高的可利用率和可靠性 高效的亚音速压气机 采用环保型燃烧器的环形燃烧室 高效的透平 整体的焊接转子 无论开机还是停机，操作简单 免维护的转子可以全部在现场组 装叶片 主要部件维修方便

4、 结构紧凑，适于维护型燃气轮机机组 基本性能参数 No.性能性能基本参数基本参数 1 简单循环效率（%）36.4% 2简单循环功率（MW）174 3透平进口温度（)1111 4排气温度（)511 5NOx (ppm)15-25 21级压气机 (压比16.9) 可转导叶 启动时高可靠性 优化每级载荷分配 叶片12Cr钢，耐腐蚀 1-5级防腐蚀涂层 压气机可转导叶能保证机组负荷至50%(Compressor) 常规型透平设计(Turbine) 高效率5级设计 低维护成本 36000 EOH 检查间隔 材料INCONEL IN738 零件 寿命长 1st动静叶和2nd动叶TBC涂层 采用多级对流冷却

5、 环形燃烧室（Full Annular) 72个标准燃烧器设计，用于 Alstom全部燃机产品 无过渡段或联焰管 不需进行燃烧器检查 保证空气与燃料完全混合 燃料注入高速空气流，形成涡流 火焰稳定，并与燃烧器产生间隔 特点特点 使用锻造轮盘的整体焊接转子 终生免维护的转子 燃机叶片使用轴向枞树型叶根 在车间可以完成全部平衡 在现场使用三个平衡面可以重 新做平衡 优势优势 没有螺栓连接产生的磨损、应 力集中和裂纹等问题 在整个寿命期转子不需再拆装 减少维护时间 焊接转子（Welded Rotor) 特点特点 大型空冷式电机 已运行1000台 运行超过4000万小时 设计简单，提供高可靠性和维护性

6、 安装和调试时间短 节省运行成本 采用AlstomMICADUR绝缘系统 空冷式电机（Air-cooled Generator) GT13E29E 使用锻造轴的整体焊接转子轮盘拉杆式 压气机叶片径向安装，透平叶片轴向纵树型压气机透平均轴向叶根，压气机叶片安装 必须拆转子 无拉杆连接产生的磨损，应力集中和裂纹问题可能会出现裂纹等情况 整个寿命期不需要拆装转子多次拆装转子 全部叶片可以现场拆装，减少了维护时间必须回制造厂装叶片 u 转子 u 燃烧室 GT13E29E EV环形燃烧室DLN1分管型燃烧室 NOx排放25ppmNOx排放25ppm 无需检查及维护12000小时维护 可燃用中热值燃气燃用

7、中热值燃气必须更换燃烧室 nGT13E2燃机可以在优化启动模式 下实现15分钟带满负荷 n正常启动为24分钟带满负荷 nGE公司9E燃机的启动带满负荷时间 为32分钟 n快速启动及快速带负荷时间为16.5 分钟 GT13E2可以更快速启动，适应调峰响应能力更优。 目 录 燃机简评 全厂热力技术规范 蒸汽循环的主要特点 汽轮机技术规范 汽轮机主要技术特点 燃机主要技术特点及优点 n 焊接转子结构简单，事故率低，维护量小，不操心 n 透平进气温度低可靠性高，事故率低 n 透平为5级排气温度低，蒸汽循环功率比重小，整体循环效率高 GT13E2燃机简评 燃机主要技术特点及优点 n 燃机是效率很高的机械

8、，也是很娇气的设备，必须注重可靠性 n 燃机的热通道部件的可靠性，是制约设备寿命的主要因素，也 是制约燃机电厂效益的主要因素 n 高的效益 = 高的效率高的可靠性高的负荷率 GT13E2燃机简评 以南山项目为例： 在ISO条件下，联合循环总出力250MW 燃机出力174MW、汽轮机76MW 全厂热耗率6792kJ/kWh，电效率达到53%以上 单位小时所消耗的天然气燃料量近37t/h 空气流量1980t/h 蒸汽循环采用三压形式 GT13E2的联合循环的全厂技术规范 1. 蒸汽循环的功率比重小 燃机的效率高、排烟温度低、留给蒸汽循环的能量少 汽轮机功率小冷端损失小，联合循环效率高 2. 汽轮机

9、主汽温度可以较低 可以采用较低的参数，保证可靠性 快速启动，提高机组变工况能力 3. 汽轮机宜设计成抽汽式 在母型机上通过改进设计成适当压力的单抽或双抽机组 4. 采用非再热循环 由于机组容量较小，采用再热循环后的出力收益不大，但是却会使得HRSG 和ST.设备复杂程度增加较多 GT13E2的蒸汽循环的主要技术特点 编号编号项项 目目单单 位位数数 据据 1 1机组型式机组型式三压、单轴、单排气、凝汽式三压、单轴、单排气、凝汽式 2 2汽轮机型号汽轮机型号LN74-7.45/1.05/0.30/500LN74-7.45/1.05/0.30/500 3 3燃机性能保证时汽轮机出力燃机性能保证时汽

10、轮机出力MW73.573.5 4 4汽轮机最大出力汽轮机最大出力MW80.080.0 5 5主汽压力主汽压力MPa7.457.45 6 6主汽温度主汽温度493493 7 7主汽进汽量主汽进汽量t/h211.53211.53 8 8中压补汽压力中压补汽压力MPa1.051.05 9 9中压补汽温度中压补汽温度278278 1010中压补汽流量中压补汽流量t/h51.4251.42 1111低压补汽压力低压补汽压力MPa0.300.30 1212低压补汽温度低压补汽温度171171 1313低压补汽流量低压补汽流量t/h18.0818.08 24 汽轮机技术规范 汽轮机技术规范 编号编号项项 目

11、目单单 位位数数 据据 1414机组总级数机组总级数 1818 1515补汽位置补汽位置9 9级后、级后、1313级后级后 1616低压末级叶片长度低压末级叶片长度mm900900 1717配汽形式配汽形式节流配汽节流配汽 1818系统对外供汽压力系统对外供汽压力1.0MPa1.0MPa时对外供汽量时对外供汽量t/h5050 对外供汽后汽轮机出力对外供汽后汽轮机出力MW63.863.8 1919系统对外供汽压力系统对外供汽压力0.68Pa0.68Pa时对外供汽量时对外供汽量t/h8080 对外供汽后汽轮机出力对外供汽后汽轮机出力MW58.658.6 25 汽轮机技术规范 1. 单缸结构： 采用了900mm的长叶片，可以设计成单缸单排气结构 2. 三压设计： 计算显示，采用三压的蒸汽系统比双压系统的汽轮机出力提高大约1200kW以 上。HRSG排气温度低10度 中压压力可以根据用户不同随意调整，满足不同供热参数需要 3. 下排汽、后轴承落地式设计： 进一步减小低压轴承标高随排汽温度变化的风险，提高转子运行的稳定性 汽轮机也可以设计成轴向排汽形