燃氣蒸汽聯合循環發電技術

聯合循環由於做到了能量的梯級利用從而得到了更高的能源利用率，已以無可懷疑的優勢在世界上快速發展。發達國家每年新增的聯合循環總裝機容量約佔火電新增容量的40%～50%，所有世界生產發電設備的大公司至今（如美國的GE公司87年開始）年生產的發電設備總容量中聯合循環都佔50%以上。

最高的聯合循環電站效率（燒天然氣）已達55.4%，遠遠高於常規電站，一些國家（如日本等）已明確規定新建發電廠必須使用聯合循環。

由於整體煤氣化聯合循環發電機組(IGCC)是燃煤發電技術中效率最高最潔淨的技術,工業發達國家都十分重視,世界上已建成或在建擬建IGCC電站近20座，一些已進入商業運行階段。

燃氣輪發電機組在我國近幾年才有較大發展,裝機佔火電總容量的3.5%,大部分由國外購進,國產機組只佔9.4%,且機組容量小、初温低,機組水平只處於國外80年代水平,且關鍵部件仍有外商提供,遠不能滿足大容量、高效率的聯和循環機組的需要。

燃氣輪機是聯合循環包括燃煤聯合循環的最關鍵技術,我公司雖然以前也曾設計製造過燃氣輪機，但功率小、，初温低，且某些關鍵技術如冷卻技術、跨音速壓氣機等項目尚處於研究開發階段。

有一些公司對燃氣輪機的研製始於1960年前後，在船用、機車用、發電用等幾條線上同時進行。作為技術水平綜合標誌的綜合技術能力即設計能力是：到七十年代中後期，基本能按自己的科研成果獨立設計高原鐵路使用的燃氣輪機（7000馬力）;能按測繪資料設計長輸氣管線用的燃氣輪機（17600kw）;具有品種較全但規模較小檢測設備較初級的實驗台，進行了相當多的試驗，取得了可觀的成果。經過不小於十餘種型號的整機的自行設計、試驗、生產和運行的全過程不但掌握了技術而且培養了一批人。這正是可以也應該利用的寶貴的財富。

在以上基礎上產生了高原機車用的燃氣輪機方案，儘管燃氣輪機本身並未達到國外先進水平，但機車總體可達到熱力機車的先進水平，綜合經濟指標具有競爭力。總體説，當時我國是具有自行設計高原機車用燃氣輪機條件與能力的並也開始了設計工作。同樣論證也適合於發電用燃氣輪機，即同樣技術等級的發電機組我們也可設計，當然功率不能太大（如20MW左右），效率只能居當時國際一般水平，由於國外燃氣輪機在發電領域應用更廣，功率更大，水平更高，我們尚有差距。

一些公司在70年代就生產了3000馬力發電用和機車用燃氣輪機，又在軍艦動力設備生產中引進了烏克蘭燃機設計和製造技術，通過消化吸收進一步提高了燃氣輪機的設計和製造水平。

(1)跨音速壓氣機的研究

(2)冷卻技術研究

以上兩部分的工作內容包括：

（1） 理論分析及初步計算用軟件。

（2） 引進國外先進的技術，並進行分解，應用自己知識和技術進行復算，進行紙面上的改進工作。

（3） 進行校核試驗並發展為改型試驗。

（4） 改型與發展。

(3)母型機冷卻系統和初温使用'F'技術（不排斥再熱等非簡單循環），但機組保留髮展為導葉封閉冷卻系統的可能性。試驗設備必須具備（空氣與蒸汽）封閉內冷卻系統的試驗能力。

(4)壓氣機母型單台設計點壓比15－20(具有若干跨音級)，設計等熵效率不小於88%－89%，具有完善的變轉速和變可轉導葉下整台和各級的特性曲線。母型模化至3000r/min時流量應滿足300MW級燃氣輪機的需要。

(5)機組使用高效乾式、低NOx排放燃燒室，燃輕油時NOx 排量近期40ppm，遠期10ppm以下。應具備燃用天然氣、合成氣、輕油、重油的能力。可實現兩種可能的不同種類燃料間的在線切換。燃燒室能適應系列內不同型號機組的要求。

(6)具有數個透平級完整的可發展的試驗數據、冷卻系統的計算方法與試驗結果，燃氣透平等熵效率不小於89%－90%。