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说起燃气轮机,其实大家并不陌生,其与飞机涡轮发动机的渊源一言难尽。除了专门用于发电用的Frame级别的燃气轮机以外(如GE的Frame 7系列),几乎所有的燃气轮机都是从飞机涡轮发动机发展演化而来的,所以也统称为Aero-derivative gas turbine。燃气轮机的原理和飞机涡轮发动机几乎一模一样,最主要的区别在于飞机用发动机注重的是推重比,而燃气轮机更注重的是热耗率。
在我国这个产煤大国,绝大部分的电能来自于燃煤的蒸汽轮机。蒸汽轮机虽然动力巨大,但是排放问题和热效率问题一直无法得到很好的解决。由于煤炭本身的燃烧性质,其产生的NOx和SOx以及颗粒物是环境污染的主要来源。然而,以天然气为主要燃料的燃气轮机在颗粒物排放方面就比蒸汽轮机要好很多,只要燃烧充分,天然气几乎不产生颗粒物排放。但是,燃气轮机本身也存在一定的局限性,如前期投入成本过大,NOx排放,以及动力输出不足等。
美国的程大酉教授基于自己多年在NASA的研究成果发明了两项既能提升燃气轮机动力输出又能大大减少NOx和CO排放的技术,一项是Cheng Cycle,也就是程式汽电共生循环,另一项是Cheng Low NOx System(CLN)。这两项技术都获得了美国国家专利,并广泛应用于世界各地安装的燃气轮机上,如意大利,法国,美国,以色列,日本等。到目前为止,共有超过300台燃气轮机改装成了Cheng Cycle或者CLN。
世界上第一台Cheng Cycle燃气轮机,位于美国加州San Jose State University:
位于美国夏威夷Kauai岛的Kapaia发电站也使用了Cheng Cycle:
下面,撸主来带大家了解一下这两项技术的具体细节。
1,Cheng Cycle
首先,我们来说Cheng Cycle。众所周知,燃气轮机排放的尾气温度极高,但是却无法再推动更多一级的涡轮来产生额外动力,在普通的燃气轮机中,这部分的热量被白白地浪费,造成燃气轮机总体热效率不高。而Cheng Cycle是利用这部分高温尾气注入热交换装置,用于加热水蒸汽,当水蒸汽达到一定温度的时候,再重新注入燃气轮机的燃烧室中。
Cheng Cycle示意图:
首先,燃气轮机的总功率与流体总质量和涡前温度成正比。也就是说在涡前温度保持不变的情况下,增加燃气轮机中的流体总质量会增加总功率。Cheng Cycle中将高温蒸汽注入燃烧室的方法就是增加了流体总质量,从而大大地提高了发动机的总功率。
那就会有人问,燃烧的时候注入水蒸汽岂不是会影响火焰燃烧么?这句话既错又不错。先来说没错的地方,如果水蒸汽注入过多或者水蒸汽的温度不够的话,的确会将火焰吹灭或者造成不完全燃烧。上世纪六七十年代,由于飞机发动机推力不够,在起飞阶段将水注入燃烧室可以瞬时增加推力。然而这样的做法会使燃烧室中的火焰不完全燃烧,从而产生大量的黑烟。
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(记者 王开洋)随着竞争性零售电力市场的出现和新型分布式电源技术研究的突破性进展,以及当今社会对能源与电力供应质量和安全可靠性要求的逐步提高,当今的电力工业正在经历从传统的“大机组、大电厂、大电网”集中式供电的模式,向依靠大型发电和小型分布式发电广泛相结合的“分散式电力系统”转变。这其中,分布式发电的技术核心是分布式电源。而在众多分布式电源装置中,燃气轮机的发展正受到越来越多的关注,成为科学研究和市场开发的热点。在3月28日举行的“中国国际智能电网建设技术与设备展览会”上,北极星电
将工业废气转化为高效率清洁燃料 将高炉煤气进行压缩用于驱动燃机,GE实行将“创新技术驱动中国节能减排”发展战略2011年11月24日 —中国,河北邯郸 — 通用电气公司近日宣布位于河北邯郸的邯郸钢铁公司将采用GE的创新技术用于一座新建的170兆瓦发电厂,将钢铁生产过程中产生的工业废气转化为清洁能源。该项目将使用新型高效的燃机发电方式取代锅炉发电。中国政府在“十二五规划”中加强了对钢铁行业节能减排的要求。邯钢新电厂的建设切实落实了政府的各项方针,包括使用了非常规燃料 、
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为积极贯彻落实全省电源电网发展规划决策部署,川投集团在确保目前全省唯一在运燃电项目达州气电(一期)的持续安全运营基础上,正全力推进资阳、泸州、达州(二期)三大燃电项目建设。为确保项目按期投产发电并持续安全运营,3月20日,川投燃电所属资阳气电、泸州气电、达州气电三家公司与三菱重工东
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综合能源系统有利于实现多能互济、能源高效利用。以含电、热、冷、氢负荷的园区综合能源系统为研究对象,分析了可再生能源制氢系统及掺氢燃气轮机运行中多种能源的耦合及梯级利用特性,考虑了掺氢比对燃气轮机效率以及热电比的影响,以系统运行成本最小为目标函数,建立了阶梯式碳交易机制下的园区综合
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北极星电力网获悉,近日,华能彭州燃机项目(2×9F级)全厂建筑施工中标候选人公示。详情如下:华能彭州燃机项目(2×9F级)全厂建筑施工中标候选人公示(招标编号:HNZB2024-01-1-133)公示结束时间:2024-03-09一、评标情况标段(包)[HNZB2024-01-1-133-01]华能彭州燃机项目(2×9F级)全厂建筑施工
2月29日,东方电气集团党组书记、董事长俞培根一行到访川投集团。集团公司党委书记、董事长吴晓曦出席并主持会议,党委副书记、副董事长、总经理李文志参加会议。座谈中,双方回顾了多年来企业的合作历程,并就当前正在开展的燃气发电、新能源、氢能、储能、科技创新等重点合作项目进行了深入交流探讨
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