一、概述
早在60年代初,国内第一台发电用燃气轮机就诞生在南京汽轮电机(集团)有限公司。70年代中期,该厂又生产出23MW燃气轮发电机组。同时,国家投资扩建该厂,并设立燃气轮机研究所,形成科研、设计、生产、成套重型燃气轮发电设备的能力。80年代初,该厂又与美国通用电气公司(GE公司)合作,建立“BA”关系,合作生产MS3002、MS5001、MS6001B系列燃气轮机,同时又引进英国BRUSH电机有限公司技术,生产空冷无刷励磁发电机,与上述燃气轮机成套提供发电设备。由于引进国际先进技术,使该厂生产的重型燃气轮机达到国际先进水平。
目前该厂又生产GE公司MS6001B系列中的最新型PG6551B
38MW燃气轮机,还可生产MS5001系列中的PG5371PA 26MW燃气轮机及MS3002
10MW燃气轮机。其中,燃气轮机转子、轮控盘(计算机控制系统)、喷嘴、燃烧室等高温部件及国内生产有困难的配套件由美国GE公司提供,其余部件按GE公司图纸、文件进行生产、装配。整套机组出厂前进行厂内试车,做性能试验,试验数据经GE公司认可后出厂。
迄今为止,该厂已生产多套燃气轮发电机组,成功地在河南、深圳、江苏、浙江等地运行(见图三),积累了丰富的制造、安装、调试、运行和检修经验,可为用户提供从安装、调试、运行、人员培训和机组检修等一条龙服务。
二、MS6001B燃气轮发电机组
机组为户外布置快装机组,机组本体为带有底盘的分部组装结构形式,分为控制、燃气轮机、负荷齿轮箱、和发电机四大部分。燃气轮机控制盘、发电机控制盘、发电机保护盘及马达控制中心安装在燃气轮机控制室内,发电机中性点小室和出线小室设在发电机两侧。燃气轮发电机组采用封闭式罩壳,并具有相应的通风、照明和消防系统。控制室有空调装置。
1.MS6001B燃气轮机
MS6001B
燃气轮机主要由进气系统、压气机、燃烧室、透平、排气系统、辅机系统以及控制系统等组成。(见图一)
空气从进气过滤器、消音器进入压气机,经压气机压缩后进入燃烧室,燃料(重油、柴油或天然气)从燃料喷嘴喷入燃烧室,和燃烧室中的压缩空气混合燃烧,产生高温高压燃气,再进入透平膨胀作功,最后经排气系统排入大气。

图一
由柴油机启动的MS6001B燃气轮机
PG6551B
燃气轮机性能
压气机进口温度15℃,60%相对湿度,大气压力1.013bar
燃
料
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轻柴油
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天然气
Natural Gas
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输出功率
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38480kw
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39160kw
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热耗率
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11400kj/kwh
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11320kj/kwh
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燃气初温
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1104℃
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1104℃
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排气温度
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542℃
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541℃
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排气流量
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511×103kg/h
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509×103kg/h
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转速
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5100r/min
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5100r/min
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压气机进口温度℃
PG6551B
燃气轮机性能曲线
三、燃气/蒸汽联合循环
燃气轮机既可作简单循环运行,也可作联合循环运行。作简单循环运行时,燃气轮机的高温排气排入大气。作联合循环运行时,燃气轮机的高温排气排入余热锅炉加以利用,余热锅炉生产的蒸汽,再次推动蒸汽轮机发电。燃气/蒸汽联合循环电站有很多优点:
1.热效率高。55MW联合循环热效率可达45%。
2.建设周期短,见效快。
3.运行灵活。
4.对环境的污染少。
5.占地少。55MW燃气/蒸汽联合循环电站占地仅4万平方米(200m×200m)。
6.定员少。55MW燃气/蒸汽联合循环电站定员大约80人。
7.起停迅速。燃气轮发电机组从起动到带满负荷只需15分钟,汽轮发电机组再投入运行也不到1小时。
8.投资省。55MW联合循环电站的单位千瓦造价约为人民币4000元/计算。

图三
安装在江苏常州的燃气/ 蒸汽联合循环电站。
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