燃气热水机组（共12篇）
燃气热水机组 篇1
近年来,随着石油资源的短缺和高污染的影响,天然气作为一种新型能源在国际和国内都受到广泛的关注和迅速发展。天然气发动机已在国内各大油田和煤气田得到广泛的运用。
2008年10月,我公司与川煤集团合作,利用天然气进行发电,发电设备采用我公司自主开发的1200QFA燃气发电机组,该机组采用模块化设计、自动及远程控制、数据采集显示等先进技术,便于维护和控制。机组的动力装置为Q12V240ZLD燃气机。
1 主要技术参数
1200QFA燃气发电机组的主要技术参数见表1。
2 总体布置
1200QFA燃气发电机组采用模块化集成设计,根据各设备的安装空间主要由动力单元、辅助单元和电气控制单元三部分组成。动力单元包括Q12V240ZLD燃气机、发电机、公共底架、机组启动系统。辅助单元包括机组冷却水、机油、燃气供给系统、机组进排气(含余热回收)。电气控制单元包括机旁监控系统、启动系统(电气)、机组辅助电气系统、发电管理系统。1200QFA燃气发电机组总体布置图见图1。
2.1 动力单元
Q12V240ZLD燃气机、发电机、启动电机刚性地安装在一个钢制底架上组成动力单元,公共底架为框架式,采用型钢焊接,经特殊工艺处理,发电机、启动电机安装在燃气机输出端,燃气机和发电机之间通过永进盖斯林格联轴节连接用以传递燃气机输出的动力。三台启动电机安装在燃气机和发电机之间,通过现场调整启动电机支架高度,使启动电机小齿轮与联轴节上的飞轮进行啮合,联轴节和启动电机采用一个防护罩盖遮盖,一方面防止灰尘进入联轴节,另一方面防止发动机起机时飞轮伤害着人。启动电机继电箱安装在发电机下部的公共底架上,并与启动电源柜在发动机的同一侧。
2.2 辅助单元
辅助单元中的机组冷却水系统和机油系统集成安装在一个辅助安装架上,安装架安装在发动机自由端,距离、安装方式现场确定。机组进气系统主要由空气滤清器、进气管道等组成,它们直接与燃气机两端的混合器连接,混合器通过调节阀与增压器进气口相连。机组排气系统安装在燃气机的上部,分别与两台增压器的废气排气口连接,排气管末端安装消音气来降低噪音。
2.3 电气控制单元
电气控制单元包括机旁监控柜、启动电气柜、机组辅助电气柜、发电管理柜,为了方便对发电机组的控制和调试,其中机旁监控柜、启动电气柜安置在发电机端部,与发电机接线端口在机组的同一侧。机组辅助电气柜和发电管理柜安置在机房电气控制室里,发电管理柜采用触摸式视频控制操作面板,点火控制器放置在机旁监控柜中。
3 发电机组主要装置及技术参数
3.1 动力装置
发电机组采用晨风Q12V240ZLD燃气机,该燃气机是我公司在12V240ZJ柴油机基础上,自主研制开发的一种四冲程、废气涡轮增压、增压混合气中间冷却、主供燃气预混合、电子控制火花点火方式、预燃室引燃主燃室燃烧方式的燃烧天然气的内燃燃气机,具备电子控制、故障诊断、数据监测、安全保护等智能化系统,采用水套排气管方式进行降温,空气、燃气双闭环自动控制来保证发电机组对燃气浓度变化适应。Q12V240ZLD燃气机主要技术参数见表2。
3.2 主发电机
机组主发电机选用IFC5-566-6TB42-Z型交流发电机,该发电机机内配置防冷凝加热器、绕组温度和轴温检测装置、巴士勒数字式励磁系统及空气过滤器等,确保发电品质及电机运行安全。主要技术参数见表3。
3.3 机组机油系统
机组机油系统主要包括机油热交换器、机油滤清器、机油预供泵组及相关管路阀门,与发动机内部机油系统组成两条循环回路,采用闭式内循环方式,同时在发动机的油底壳上配备有加油口和放油堵,可以进行加油、换油。该系统在燃气机起机时向燃气机各运动件提供机油;在燃气机工作时,对机油进行冷却和滤清。
3.3.1 燃气机预供循环回路
燃气机启动前,预供油泵从燃气机油底壳吸油,加压后将机油送入机油滤清器过滤,再进入燃气机内各润滑处。燃气机启动后,预供油泵自行停止工作。在油底壳上配备有加油口、放油堵,可通过预供循环回路自动进行加油、换油,或人工进行操作。
3.3.2 主循环回路
燃气机正常工作运转中,机油由主机油泵从油底壳吸入,被加压后送入机油滤清器过滤后,进入燃气机润滑、冷却活塞等各燃气机部件,之后流回油底壳。当机油出口温度高于调温阀动作温度时,则由调温阀控制先进入机油热交换器冷却后,再进入机油滤清器过滤,然后进入燃气机。
3.4 机组冷却水系统
机组冷却水系统分为高温水、低温水冷却回路,高温水回路冷却发动机气缸套、气缸盖及增压器,主要由高温水冷却器、高温水调温阀、冷却水预热器、逆止阀、膨胀水箱、高温水泵组及管路管件组成;低温冷却水回路冷却机油及增压空气,主要由机油冷却器、中冷水冷却器及管路管件组成。
3.4.1 高温冷却水循环回路
首先,当水温低于燃气机启动允许温度时,需对机组油水进行加温,有人工外部加热、机组自动控制加热方式,本机组采用自动控制加热方式,其工作原理为:当外温小于5℃时,在启动前,先将燃气机内高温水通过外部高温水预热装置(油水加热装置),预热至10℃,方可启机。
其次,燃气机启动时,机带高温水泵同时启动,泵入燃气机高温冷却水进入燃气机,然后经高温水冷却器被外循坏水冷却后返回。当高温水温度在65℃以下时,主管路内的高温水不经冷却直接进入燃气机带高温水泵;当高温水温度在65℃以上80℃以下时,主管路内的高温水一部分旁通,另一部分进入高温水冷却器进行冷却,之后与旁通部分高温水混合进入燃气机带高温水泵;当出燃气机的高温水温度在80℃以上88℃以下时,主管路内的高温水全部经过高温水冷却器冷却后再进入燃气机带高温水泵。
在高温水循环回路中设计了突然停机高温水循环回路,其工作原理为:当机组突然停机时,安装在高温水主管路上的高温水泵组受电气控制开始工作,以冷却燃气机,逐渐降低发动机受热部件温度。
3.4.2 低温冷却水循环回路
当燃气机启动时,机带低温水泵同时启动,将低温冷却水泵入燃气机中冷器冷却增压空气后,至低温水热交换器被外循环冷却水冷却后返回。机组外循环水在外部冷却后进入低温水热交换器来冷却发动机中冷水。
机组冷却水系统设置有补水放气放水系统。在燃气机工作时,须打开放气阀关闭放水阀,将各部件的放气口打开排尽内部空气。在检修燃气机或其他部件及管路时,需同时打开放气阀及放水阀。另外,系统配备有膨胀水箱,可接收高温、中冷水管路内的空气与水蒸汽。
3.5 机组进排气系统
机组进气系统主要由空气滤清器、进气管道等部件组成,进气采用直接在机房内进空气模式,这种进气模式简单,空滤器等零部件就直接布置在燃气机上。进气管道安装须保证空气进气畅通,在机房设计时应考虑了通风性能及燃气机空气进气量。
机组排气系统主要有消音器、防爆装置、排气管、排气波纹管、连接法兰、其他支架、法兰等。排气管道安装需保证排气畅通,在排气管道正上方安装一个防爆装置,管道安装时尽量减少弯道,避免发动机运转时发生“放炮”现象。由于排出的废气高温高,排气管道高度至少应高过燃气机排气口1 m以上,管道进行隔热包扎。若机组采用废气余热利用,余热利用装置安装在消音器前端,型号和利用效率应根据燃气机排出的废气温度和流量决定。
3.6 机组燃气供给输送系统
机组燃气供给输送系统是指燃气从输送主管道出来到发动机燃气进口处这一段管系。输送系统安装在机组的一侧并与机组平行,管道采用公称通径为DN250焊接钢管。为了保证气干净、稳定进入燃气机中,在管道上分别安装阻燃装置、调压器、切断装置、脱水装置和过滤装置。气体从DN250管道出来后,分成两路DN150支管,每根支管分别给一台增压器供气。
机组燃气供给输送系统主要技术要求如下:
a.燃气滤清精度:燃气机进口处,精度≤10μm。
b.燃气压力:燃气机进口处,压力在0.05～2 kPa范围内,启动时压力需大于0.5 kPa,压力瞬时波动每分钟不超过10%。
c.燃气流量:当CH4为100%时,流量≥380 m3/h以上;当CH4为25%时,流量≥1 500 m3/h以上。
d.燃气管道应防锈、密封,耐压500 kPa以上。
e.管道、电器原件、燃气设备及零部件应具有防爆、防火功能。
3.7 机组电气系统
1200QFA燃气发电机组电气系统基本配置包括机旁监控系统、启动系统(电气)、机组辅助电气系统、发电管理系统。
机旁监控系统由可编程自动化控制器、工业液晶显示器、转速功率及空燃比控制器、点火控制器、输入输出及逻辑控制回路等组成。机旁监控系统实现对机组自动化控制,可编程自动化控制器通过对热电欧、温度变送器、压力变送器进行数据采集和逻辑判断实现发动机组的自动起机、停机保护控制。转速功率及空燃比控制器对发动机燃烧混合浓度、转速、机组功率进行控制。
机组启动系统包括三个11 kW,24 V直流启动电机、2 000 A大容量可控硅整流电源,继电器、启动电机安装支架等。启动电机、继电器、启动电机安装支架安装在燃气机输出端的机组底架上。当按下启动开关、或甩车开关按钮后,启动电机齿轮与飞轮齿圈的啮合,在规定时间内把燃气机的转速拖动到150 r/min以上,然后根据设定时间或转速超过250 r/min时,自动脱开,三个启动电机可以保证起动系统平稳可靠地工作。
机组辅助电气系统主要对油水预热装置、预供机油泵组和停机高温水循环泵组进行控制,确保发电机组低温环境下的可靠启动和平稳、安全启停。
发电管理系统实现机组自动同步检测、自动并网、自动加减功率、过压/欠压保护、过频/欠频保护、过流保护、逆功保护、机组运行参数的采集、显示、上传等功能。
4 发电机组的特点
1200QFA燃气发电机组采用技术先进的12V240燃气机为动力装置,各系统采用模块化进行设计,并结合我公司成熟的12V240柴油机发电机组运用经验的改进,使机组在可靠性、可用性、可维护性方面均取得较大的提高,综合分析,该发电机组具有以下特点。
4.1 性能高,功率大
12V240燃气机是在12V240ZJ柴油机基础上研制开发的一种四冲程、废气涡轮增压、预燃室引燃主燃室燃烧方式的大功率内燃瓦斯机,通过机组实际运行情况表明,主要性能指标如热耗率、机油消耗率、排气温度、噪声等都达到同类产品的先进水平,机组最大输出功率可达1 200 kW/h。
4.2 可靠性、可维护性突出
机组动力装置设计时充分采用了原柴油机成熟、可靠、经济的零部件及结构,约70%的零部件与原柴油机通用,机组的总体布置采用模块化设计,油水管路基本采用法兰和弯管连接,布线采用线槽及软管保护形式,控制线基本采用了接插件的连接形式,在整个发电机组工艺布置得到提升的同时,机组的维护性和通用性也得到很大的提高。
4.3 高的燃气浓度压力变化适应能力
空气、燃气双闭环自动控制,使发电机组具有实时自动控制空燃比的特点,保证了发电机组对燃气浓度变化适应,特别适应瓦斯、垃圾气浓度常发生变化的燃气现场需要。
4.4 经济效益高
稀薄燃烧、空燃比控制技术使燃气机热效率34%(标准条件,CH4值100),总管排温低于650℃,机油耗率约为1.2 g/(kW·h)。机组燃料消耗量大约占机组运行成本的60%,而机组所用燃气机燃气消耗量约为0.3 Nm3/(kW·h)(标准条件,CH4值100),低的气耗率可较大地降低机组运行成本,同时发动机、发电机、控制柜等大部件均为国内生产,因此各种配件供货及时,价格低廉,机组运用检修费用可大大降低。
5 结论
1200QFA燃气发电机组的总体设计充分考虑了用户的使用要求和操作习惯,得到了用户的认可。智能化控制系统使机组具有无人值守,全自动控制功能、强大的三遥(遥控、遥测、遥信)功能、完善的状态数据管理使该发电机组的各项性能指标都达到国内先进水平。该机组已交付用户使用,得到了用户的好评。
摘要：介绍1200QFA燃气发电机组的总体设计和主要装置及技术参数,对发电机组的特点进行了简要的介绍。
关键词：燃气发电机组,总体设计,技术参数,特点
参考文献
[1]沙济忠.增压天然气发动机的研制[J].柴油机,1983,(3):1-6.
[2]杨波.240火花塞式燃气机预燃燃烧技术研究[J].内燃机车,2009,(9):1-6.
[3]南车资阳机车有限公司.1200QFA燃气发电机组操作手册.2009.
燃气热水机组 篇2
燃气壁挂炉、燃气热水器安全使用问题
通过调查，在过去发生的多起热水器伤亡事故中，事故原因除与产品质量有直接关系外，还有80％的原因是与用户使用不当有关，在此就有关燃气壁挂炉、燃气热水器的使用情况加以说明。
1．由于燃气热水器属于一种比较特殊的安全型产品，其使用的燃料（燃气）属于易燃易爆的气体，如果出现气体泄漏，当达到一定量时如果遇到明火（如厨房的燃气灶点火、抽油烟机电灯、电冰箱等电器设备启动所产生的火花）就会发生爆燃或爆炸现象，从而导致火灾等事故的发生。所以，除了在燃气用具安装时应严格检查产品及各管接头的密封性外，用户在使用时还要注意：
（1）在长时间不使用壁挂炉、热水器时应将壁挂炉、热水器前燃气管道的阀门关闭；
（2）当热水器燃气通路为橡胶管连接时应注意检查橡胶管是否有裂纹，最好两年左右更换一次；
（3）由于燃气具有异味，当用户感觉到有这样的气味时，说明可能有漏气现象，此时不要人为启动任何电器设备，应及时打开门窗，关闭燃气总阀，检查漏气点，如果自己解决不了，应尽快找有关服务部门解决。
2．燃气完全燃烧后，从理论上讲产生二氧化碳和水蒸汽，但实际上会有微量的一氧化碳产生。一氧化碳属于有毒气体，在正常燃烧时，烟气中一氧化碳的产生量很少，约只有0.01%左右，进入大气中后其含量会相对更低，对人体不会造成危害。但当一氧化碳浓度达到一定程度时会使人出现中毒现象，轻者头晕、呕吐，重者会导致死亡。怎样来控制一氧化碳浓度的增加呢？首先，壁挂炉、热水器的产品质量必须得到保证，从目前因内生产的燃气热水器质量来看，其燃烧产生的一氧化碳一般都比较低，能够保证人身安全。但更重要的是，一定要保证安装热水器的环境空气流通情况良好，使室外的新鲜空气及时补充进来，同时使壁挂炉、热水器燃烧所产生的一氧化碳、二氧化碳等废气及时排到室外，所以无
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论使用哪一种型式的燃气热水器，在使用时一定要注意环境空气流通情况。
3．在夏天使用燃气壁挂炉、热水器时，由于自来水的温度较高，使用热水器的水温调节装置可能无法调到合适的出水温度，热水温度可能偏高，此时可将热水器前的燃气阀门适当关小一些，从而保证适当的出水温度，避免由于水温过高导致出现烫伤情况。
4．在冬季北方较寒冷地区，燃气壁挂炉、热水器内部水路系统可能出现结冻现象，在较长时间不使用热水器时，应按照说明书要求将热水器内的余水排放干净。
5．燃气壁挂炉、燃气热水器的产品说明书都有很详细的安全、使用说明，应认真阅读，按照要求正确使用，确保过大用户的安全。
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燃气灶余热利用热水器 篇3
现在，人们烧饭普遍使用燃气灶。但燃气燃烧产生的热能只有一部分被利用。我进行试验时发现，普通燃气灶的热效率只能达到30％～40％。如何提高燃气灶的热效率，就成了我的研究课题。经过观察，我发现，燃气的火焰暴露在空气中，只有外焰部分与锅底接触，导致大部分热能白白消耗掉。我想。能不能在燃气灶口加上一个水箱呢？这个水箱既能拢住火焰的外溢，加水后，没有发挥实际热能的火焰，可将水烧热，而水的热能也可辅助烧饭，还可以再利用。这样必将大大提高燃气灶的热效率。于是，我开始了试验。刚开始时，我将水箱做得较高，结果效果不理想；在反复调整水箱后，我终于找到了最佳高度，经试验测量。这一发明将燃气灶的热效率提高到了70％以上。
燃气灶余热利用热水器工作原理如下：
燃气蒸汽联合循环机组配置浅析 篇4
关键词：联合循环机组,配置,发电机
近些年来, 我国经济获得了快速的发展, 人们的生活水平有了显著的提高, 但是与此同时也带来了一些问题, 其中能源问题就是制约我国乃至世界经济发展的重要因素。为了解决世界经济发展中的能源问题, 世界各国各显神通, 想方设法进行能源的节约或者再次利用。燃气蒸汽联合循环机组就是实现能源综合利用的设备, 对于现代社会生产和能源的综合利用有着十分重要的价值与意义。本文探讨的主要内容就是燃气蒸汽联合循环机组的硬件配置问题, 以此来促进我国燃气蒸汽联合循环机组硬件配置研究工作的进一步发展。
1 燃气蒸汽联合循环机组概述
燃气发电机在我国起步较早, 但是其发展速度十分缓慢, 并没有实现技术的突破。早期的发电机组大多是容积相对较小的燃机, 对于现代经济发展理念显然是不相适应的。到上世纪90年代燃气蒸汽联合循环机组才逐渐出现并开始发展。现阶段我国生产和使用的燃气蒸汽联合循环机组都是单轴联合循环机组, 这些机组的主要特点是在实际的工作过程之中需要燃用重油, 国内使用天然气作为燃料的机组尚属少数, 规模相对也较小, 仍然不能满足我国现代经济社会对于设备的需求。
2 燃气蒸汽联合循环机组配置型式
燃气蒸汽联合循环机组是一种先进的节能机组, 可以更好的促进能源的综合利用, 解决现代社会对于能源的需求, 不断的满足经济社会的发展。燃气蒸汽联合循环机组在实际的安装设计过程之中, 经常面临的问题就是机组的配置问题, 这是燃气蒸汽联合循环机组的核心环节, 对于燃气蒸汽联合循环机组的正常工作有着十分重要的价值。
燃气蒸汽联合循环机组的设备配置很多, 其中较为主要的设备配置有:燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、发电机、电气设备、控制设备及其配套设施。为了进一步的针对燃气蒸汽联合循环机组进行研究, 并对其设备配置进行相关的分析, 我们在实际的操作过程之中将燃气蒸汽联合循环机组按照轴系进行了布置与分类, 具体可以分为单轴和多轴联合循环燃气蒸汽联合循环机组。这是燃气蒸汽联合循环机组最为常用的分类方式, 也是燃气蒸汽联合循环机组最为科学的分类方式。本文就针对这两种循环机组的硬件配置问题进行系统的论述:
(1) 单轴燃气蒸汽联合循环机组单轴燃气蒸汽联合循环机组的硬件配置相对较为简单, 主要是由燃气轮机、发电机组、余热锅炉以及蒸汽轮机组成, 这些设备与蒸汽轮机进行同轴传动, 以此来带动发电机进行工作。该循环机组之所以称之为单轴燃气蒸汽联合循环机组就是因为这种循环机组在实际的工作过程之中只依靠一个轴带动发电机进行工作。单轴燃气蒸汽联合循环机组的结构较为简单, 出现的时间较早, 但是其机组效率仍然存在一定的不足, 无法实现能源的进一步节约, 因此, 现阶段单轴燃气蒸汽联合循环机组正在被更为先进的循环机组所替代。
(2) 多轴燃气蒸汽联合循环机组多轴燃气蒸汽联合循环机组主要是指燃气轮机和蒸汽轮机分别带动各自发电机的联合循环。这种燃气蒸汽联合循环机组的主要优势是可以实现多个发电机的联合循环, 通过这种方式可以促进能源的进一步利用, 提高燃气蒸汽联合循环机组的机械效率, 这是现代社会节能理念的集中体现, 也是现代社会发展之中十分重视的方面。多轴燃气蒸汽联合循环机组根据其所配备的燃气轮机数量可以进行具体的分类, 一般都“1拖1”、“2拖1”、“3拖1”“4拖1”等, 这种燃气蒸汽联合循环机组总称为“X拖1”。多轴燃气蒸汽联合循环机组的设备配置主要有X台余热锅炉、X台燃气轮机发电机组以及一台相应容量的汽轮发电机组组成。在实际的设计与机组配置选型过程之中, 考虑到机组运行与管理的简化, 一般不提倡采用4台及以上燃气轮机配1台汽轮发电机组的联合循环。“3拖1”多轴燃气蒸汽联合循环机组机组配置中, 对各设备匹配性要求较高, 设备及管道布置复杂, 建设及运行成本较高;处于机组及电网运行安全性和经济性的考量, 在装机规模拟定阶段, 需要分析评价的运行工况要远远多于“2拖1”和“1拖1”, 同时机组启停流程和联锁控制也相对复杂, 因此“3拖1”多轴燃气蒸汽联合循环机组在已投运的燃机电厂中并不常见。在实际的燃机电厂装机规模拟定阶段, 可将“2拖1”和“1拖1”作为一个独立单元进行热平衡和经济分析, 并联多个单元即可实现较大的装机容量, 大大简化了设计、采购、施工和运行流程, 提高了效率的同时实现了机组配置的模块化、标准化, 因此本文推荐“2拖1”和“1拖1”的多轴燃气蒸汽联合循环机组作为首选的单元机组配置。
3 结束语
燃气蒸汽联合循环机组的配置对于整个机组的正常工作与安全经济运行有着十分重要的价值与意义。在进行燃气蒸汽联合循环机组的设计过程之中必须充分的重视联合循环机组的配置问题, 只有科学的机组配置才能实现燃气蒸汽联合循环机组稳定、经济、安全、可靠的运行。
参考文献
[1]刘伟, 袁益超, 刘聿拯.燃气-蒸汽联合循环余热锅炉及其影响因素分析[J].电站系统工程, 2012 (02) :5-8.
燃气热水器应该如何选择 篇5
据了解，早期的燃气热水器大多属直排式，燃烧的废气直接排放到室内，由此造成的人身伤害事故全国已达上千起。5月1日起，国家禁止销售直排式燃气热水器。按照国家技术标准，燃气热水器的使用寿命为6年-8年，百姓家庭里还在使用的直排式燃气热水器已经到了或接近报废的时期，如果继续使用，安全隐患会越来越大。
目前市场上销售的热水器主要有燃气和电热两种。燃气热水器(国产)的价格低，加热快，温度稳定，热水量充足，但能产生有害气体，不按规定安装和使用易发生事故。储水式电热水器干净，易安装，调温方便，事故较少，但体积大，价格和使用成本相对较高，尤其是内胆一旦泄漏很难修复。另外，近几年太阳能热水器因其节能、省钱的特点而逐渐被消费者所接受。但这种产品受环境、楼层、公众利益、规划管理以及经销方式等多方面条件的限制，易发生难以预见的问题。
燃气热水机组 篇6
【关键词】燃气轮机；发电机；噪声污染；控制措施
近年来，我国的燃气轮机发电产业得到了极快的发展，然而，其在发展的过程中，对于燃气轮机机组在运行发电的过程中，所产生的噪音污染问题并没有进行很好的解决。这就使得燃气轮机发电机组所产生的噪音污染越来越严重，已经危害到人们的身体健康以及周围的环境。要想解决这种问题，就需要对燃气轮机发电机组产生噪音污染的种类以及噪音传播的途径进行密切的分析，从而可以采取有效的措施进行解决，以保障我国燃气轮机发电产业的长远发展。
1.燃气机组发电过程中噪声的分类
燃气机组发电过程中的噪声主要分为三类：设备运转时产生的噪声、发电机、变压器产生的磁场噪声、空气噪声。①设备运转时产生的噪声。当燃气轮机在运转过程中，设备各零部件之间相互撞击、磨擦产生的机械作用力产生出来的噪声。②磁场噪声。发电机、变压器等电器设备开动时由于磁场作用造成的磁场噪声。③空气噪声。燃气轮机主辅机通风口、排风口产生的空气噪声。
2.燃气轮机发电机组噪声污染的控制措施
要想使得燃气轮机发电机组所产生的噪声污染可以得到有效的控制，就需要从两个方面入手，首先就是要利用政府干预手段来对燃气轮机发电产业的相关企业进行可行性控制，其次就是要在相关的企业技术上进行改进，采取有效的技术措施来防治噪声污染。就从这两方面来说，其主要的控制措施内容包括以下几点：
2.1加强政府干预力度
政府要积极的采取干预措施，对企业的发展进行可行性评估，并且建立健全的法律体系，对燃气轮机发电产业进行有效的控制，以降低燃气轮机发电机组在发电的过程中，所产生的噪声污染。国际上针对燃气轮机发电机组的运行进行了标准性的规定，限制了燃气机轮机组在发电运行的过程中所能够产生的音量，将其控制在可行性的范围之内，以抑制噪声污染的出现。而在社会不断发展的进程中，这种规范制度也在不断的完善，以期能够更好的对燃气轮机机组在发现过程中所产生的噪音进行控制。
我国根据国际制定的噪音控制条例，政府环境保护等相关部门也建立了适合我国燃气机轮发电机组噪音污染控制的有关法律规范，在法律中明确要求所有的燃气轮机发电企业在选址的过程中，一定要严格按照规章制度中所规定的范围进行选址，而在建厂时，也需要向当地的相关环境保护部门上交报告，列出其对噪声控制的有效措施，以保障在后期能够严格的按照相关的既定措施对所产生的噪音进行控制。
政府必须加强对燃气轮机发电企业的宏观调控力度，制定专门的噪音控制条例，相关的企业要严格按照既定的噪音控制措施来进行建厂工作，在建厂之前，企业都要出具一定的可行性报告，政府在对其可行性报告与实际的建厂情况进行全面分析的基础上，制定可行性分析策略，预测企业在建厂运行之后，所能够产生的噪音污染问题，从而采取针对性的措施来对燃气轮机发电机组运行中可能产生的噪音污染问题进行控制。
另外，针对企业自身来说，其所选的厂址应该在远离居民区的地区，最好是在郊区附近，这样能够减少噪音对人们健康的影响，如果厂址不得已建设在离居民区较近的地方，就需要尽可能的减少对产生噪声较大的大型机械的使用，并积极采取有效措施尽可能的降低噪声，从而可以有效的保障周围的环境和人们的身体健康。
2.2控制噪声污染的技术措施
噪声产生的途径是多种多样的，要想对噪声污染进行有效的控制，就需要对噪声传播的途径以及噪声传播的方式进行合理的控制，在吸声、消声、隔声以及减震這四个来采取相关技术措施来加强对噪声污染的控制，以保障企业的发展。下面就这四个方面来进行具体的噪声污染控制分析：
首先，在燃气轮机机组上实施降噪处理。可以在燃气轮机进气管上以及排气管上安置相应的消音器，要注意选用性能稳定以及消音效果较好的消音器，采用这一方法对燃气轮机机组发电噪音进行控制，可有效的降低噪音的音量。
其次，在燃气轮机机组上加装含有隔声罩的箱体。在箱体内壁上涂上适量的阻尼层，同时在箱体内部装饰吸声材料，注意箱体的密封性。合理设计箱体内壁的共振控制区。
2.3传播途径上采取降噪措施
如果由于技术或者资金的原因使得一些企业无法投入大量的。资金来在燃气轮机机组上草去降噪措施时，就必须要在传播途径上采取降噪措施。企业也可以在厂址四周加强绿化建设，营造绿化带，这样也可以起到降低噪声的效果。
如过上述的方法仍然不能十分有效地控制燃气轮机机组运转时产生的噪声，就需要在噪声的传播途径上采取措施进行噪声控制。
2.4接受点上采取降噪措旋
一线操作员工在现场工作时，一定要进行自我保护企业也应该加强安全保护宣传，增强员工的自我保护意识。并派出监察人员，实时留意员工工作的环境，按时及时地向员工发放耳塞、头盔等降噪防护物品。避免由于噪声污染而给员工带来的诸如神经系统、心脑血管、消化系统等造成的伤害。
2.5在声源上采取降噪措施
企业应该注意在原材选取上，特别是固体材料的选择上，应时刻严守质量关，尽量选择那些质量好并且具有防振功能的材料。这样可以降低由于固体震动产生波动而随之带来的噪声污染。定期检查轮机机组的齿轮，检查齿轮内是否有异物进入、是否发生变形。因为齿轮在运转下也会产生噪声。另外，企业也要随时检查燃气轮机轴承的润滑，选择适合的润滑剂，确保轴承滚珠、滚动和滑动并定期清除轴承内的异物。
3.结语
燃气轮机机组在发电过程中产生的噪声污染对周围的环境，尤其是距离燃气轮机发电厂比较近的居民区，以及对燃气轮机的操作人员的身体造成了很大的伤害，环境噪声问题非常的突出，需要我们越来越对其给予足够的重视。针对存在的噪声问题，采取各种有效而合适的措施，使机组近、远场噪声级控制在国家标准允许的范围以内。 [科]
【参考文献】
[1]朱俊.交通噪声污染及其防治[J].交通与运输，2009（01）.
[2]刘凯.浅谈交通噪声污染的危害与防治[J].中国科技信息，2009（16）.
家用燃气快速热水器质量较稳定 篇7
抽查范围:太原、大同、朔州市市场上经销的15个批次的家用燃气快速热水器。抽查结果:合格15个批次, 抽样合格率为100%。
红榜
生活小常识选购建议
1.选购与实际使用气源一致的燃气热水器产品。
1.选购与实际使用气源一致的燃气热水器产品。2.选购的热水器应适合使用环境、安装条件, 尤其是安装条件。
3.选购与用户使用功能、加热水量相适应的产品, 如参考其型号中的加热功率值和产热水能力值选购, 也可根据使用功能 (如自动恒温、可遥控等) 选购
4.选择配置完备安全装置的产品
5.选择外观工艺良好, 标识明确、规范, 说明书清晰、明确, 有安装资质或专业人员负责安装, 具有良好售后服务企业的产品。
燃气热水机组 篇8
1 燃气发电机组工作原理
瓦斯气经过燃气滤清器依次经过调压阀、快速关断阀、计量阀与空气混合, 混合气经过涡轮增压器增压后进入发动机的气缸。在汽缸盖顶部设置有火花塞, 混合后的瓦斯气经火花塞点火在气缸内爆燃做功, 推动活塞在气缸内往复移动, 带动曲轴旋转, 进而带动发电机发电, 做功后的尾气从排烟管排出。发动机设有缸套冷却水系统冷却发动机受热部件。
2 目前燃气发电机组余热利用现状
该电厂现有21×1.8MW燃气发电机组配21×1.6t/h余热蒸汽锅炉 (20台运行1台备用) 。余热锅炉生产出0.5MPa的饱和蒸汽通过一级站换热后供附近矿生活区热水。目前只需运行2~4台余热锅炉可满足附近矿区供热水, 大量的尾气热量排空没有利用;燃气发电机组缸套冷却水中的热量未进行利用, 全部通过远程散热水箱排入大气。
3 燃气发电机组余热综合利用方法
燃气发电机组的余热综合利用包括燃气发电机组尾气余热利用和燃气发电机组缸套冷却水余热利用。目前附近矿区用热水负荷远低于该电厂余热锅炉供热水的设计能力, 将燃气发电机组尾气余热用于发电, 并采用燃气发电机组缸套冷却水余热供热水, 可合理有效利用燃气发电机组余热。
3.1 燃气发电机组尾气余热发电利用
3.1.1 燃气发电机尾气余热发电原理
瓦斯气在燃气发电机组做功后, 高温尾气通过余热锅炉加热锅炉给水产生过热蒸汽, 过热蒸汽在汽轮机内将热能转换为机械能, 带动汽轮发电机组做功产生电力。
3.1.2 燃气发电机组尾气余热发电可利用能量
瓦斯气在燃气发电机组内做功后所排出的尾气温度高达465℃, 燃气发电机组满负荷时尾气中的热量为3.999GJ/h (排气温度降至140℃) , 每台燃气发电机组尾气每小时可产生1.2T过热蒸汽 (2.5MPa, 400℃) , 可产生的电功率为240k W (汽耗率按5Kg/kwh计算) 。
3.1.3 燃气发电机组尾气余热发电方案
将现有21台余热锅炉改造为4台6T/h中温中压 (2.5MPa400℃) 余热锅炉, 每5-6台燃气发电机组尾气供一台余热锅炉, 每两台余热锅炉共用一个烟囱。余热锅炉产出过热蒸汽带一台4.5MW的汽轮发电机组。汽轮发电机组输出电能同燃气发电机组一起并入电网系统。
3.2 燃气发电机组缸套冷却水余热供热利用
3.2.1 燃气发电机组缸套冷却水供热原理
燃气发电机组缸套冷却水供热主要是利用板式换热器间接换热, 换热分两个密闭的系统, 一个是缸套冷却水系统, 由冷却缸套后吸热后的高温缸套水, 进入板式换热器释放热量后, 再循环冷却缸套;另一个是中间热水系统, 由板式换热器处得到热量, 升温后的水进入现有一级换热站供热水换热器, 放热、降温, 再回到板式换热器升温, 反复循环。最后通过一级换热站将热水供到热用户处使用。
3.2.2 燃气发电机组缸套冷却水供热热平衡分析
燃气发电机组设计缸套冷却水出水温度90℃, 回水温度82℃, 每台燃气发电机组缸套冷却水提供的换热功率约为740k W, 约等于2.664GJ/h。20台燃气发电机组运行可提供的换热功率14.8MW, 约等于53.28GJ/h, 附近矿区的用热负荷为13.75MW (49.5GJ/h) , 因此, 20台燃气发电机组缸套冷却水供热能够满足附近矿区供热水要求。
3.2.3 燃气发电机组缸套冷却水余热供热方案
通过在每台燃气发电机组缸套冷却水系统中并联安装板式换热器 (换热功率0.7MW) , 利用三通阀门控制燃气发电机组缸套冷却水的流向。经过换热后的热水汇集到热水母管, 利用一级换热站现有循环水泵及通往附近矿区二级站的一级热水管网进行热水供应。
4 节能效益和经济效益
4.1 节能效益
改造为燃气发电机组尾气余热发电和燃气发电机组缸套冷却水余热供热的余热综合利用后, 每台燃气发电机组可回收热量980KW (约3.5GJ/h) , 将燃气发电机组热效率由原来的39%提高到60%。余热锅炉及汽轮发电机组建成后, 4.5MW汽轮发电机组每年可发电2700万Kwh (年有效利用小时按6000h计算) 。燃气发电机组缸套冷却水余热供热建成后, 20台燃气发电机组每年可供热29.7万GJ (按6000h计算) 。
4.2 经济效益
燃气发电机组尾气余热发电利用需要投资约2500万元, 建成后每年可发电2700万Kwh, 每度电按电价0.527元/k Wh计算, 可增加收入1422.9万元, 考虑运行成本等, 预计二年完全可以收回投资。燃气发电机组缸套冷却水余热供热利用需要投资约180万元, 建成后每年可供热297000GJ, 按供热价格为49.13元/GJ计算, 年供热收入1459万元, 考虑运行等, 一年可收回投资并可盈利。通过分析可知, 燃气发电机组余热综合利用具有可观的经济效益。
5 结束语
综上所述, 燃气发电机组尾气余热发电和燃气发电机组缸套冷却水余热供热的余热综合利用方法可提高燃气发电机组的热效率, 提高燃气的利用效率, 合理利用燃气发电机机组余热中高低品位热量, 是一种非常经济的节能降耗方法。同时, 燃气发电机组缸套冷却水供热在燃气发电机组缸套冷却水系统中并联板式换热器, 增加了缸套冷却水的散热, 利于缸套冷却水温度的降低, 夏季能减少缸套冷却水温度对燃气发电机组负荷的影响, 保证燃气发电机组的稳定运行。
参考文献
[1]贺平, 孙刚.供热工程[M].北京:中国建筑工业出版社, 1993.
[2]郑体宽.热力发电厂[M].北京:中国电力出版社, 2001.
燃气热水机组 篇9
目前我国发展城市集中供热是发展大型热电厂或建大型锅炉房但二者均需建大型热力管网, 不仅投资巨大 (例如:北京太阳宫燃机热电厂仅厂外供热管网就需8亿多元投资) 、工期长、运行成本高, 而且道路和地上地下各种管网交叉矛盾甚多, 又影响市容。随着我国全面建设小康社会的实现和对环境、节能要求的日益提高, 必须改变现有的城市供热技术和运行模式。
北京华安利科技发展有限公司遵循科学发展观和建设和谐社会的指导思想, 潜心研究创新, 研制了分体式燃气供热机组, 能克服上述缺点, 可以按照不同用户不同供热面积的需要和现场的实际情况, 灵活选择经济、合理的组合方案, 就地分散布置, 无需庞大的二次管网, 占地面积小, 仅需在地下车库占1～2个车位, 能源效率高, 便于调节, 污染极小, 可无人值班, 在燃料价格上涨的情况下, 可以实现按现行的天然气锅炉供热价格不涨价。
性能特点
分体式燃气供热机组, 将燃烧室和加热室分为两个部分设置, 称热机部分和烟-水换热部分。热机部分由燃烧器和燃烧室组成, 以气 (天然气、人工煤气) 、油为燃料, 经专用的燃烧器充分燃烧后产生高温烟气送出。烟-水换热部份由板式换热器组成, 高温烟气在板式换热器内与水做对流传热, 将高温烟气中的热量传递给水, 使水的温度提高烟气的温度降低。由于将板式换热器内的烟和水采用了强制循环, 使烟和水都处在紊流状态下传热, 大大提高了传热系数, 将受热面的传热量提高到每平方米8-10万大卡/时左右。另外因板式换热器的结构要求, 使烟-水换热部份的体积设计的非常小。
分体式燃气供热机组在总体设计思路上, 是减小幅射受热面积缩小燃烧室的体积, 用高效的板式换热器增加热传导的面积。
分体式燃气供热机组的加热室采用了板式换热器结构后, 使其吸热量大大增加, 已达到冷凝水蒸汽回收冷凝热的目的, 由于每立方米天然气中含有2.16Kg水蒸汽, 每燃烧1立方米天然气有约1000大卡的热量用来加热水蒸汽, 约占燃烧热值11.3%, 本机组采用了冷凝热回收装置, 使大量的冷凝热被回收。
分体式燃气供热机组的加热室设计了冷凝水排水口, 能及时将凝结水排出。
分体式燃气供热机组的另一特点是分体结构, 以达到方便拆卸、维修, 模块化组合的目的。
由于其燃烧技术、换热技术、控制技术都是技术创新, 与常规的热水锅炉有很大差别。实现了节能-能耗低、环保-无污染、智能化控制、体积小、安全等特点。可以在居民小区内就地分布建站。从而大大降低了供热站的建站费用和运行费用。
分体式燃气供热机组的主要性能如下:
效率高:效率90%以上。以居民区供热为例, 每平方建筑面积一个采暖季耗的天然气燃料比目前常规使用的热水锅炉降低20%以上。
环保性能好无污染:经南京市环境监测中心站 (省级) 检测, 热水机组的燃烧有害物排放不但完全符合GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》规定的指标要求, 而且主要指标还远远优于国家标准, 远超过同类产品的环保水平。 (详见表1环保数据对比表)
安全:常压运行, 无不安全之忧。
体积小、重量轻:我公司研制的分体式燃气供热机组与目前市场上的国内热水锅炉相比, 体积为1/3-1/9;相应的重量是1/3.5-1/10;与国外的热水锅炉相比, 体积为1/2-1/6, 相应的重量是1/3-1/10。
智能化控制:机组采用现代通讯网络技术, 实现了设备远程开机、关机, 并能对设备的安全运行进行连续监控, 因而可在保障安全运行情况下的无人值守。本分体式燃气供热机组, 是目前中国城镇采暖供热系统创新型的供热机组。
可用多种清洁能源为燃料:天然气、液化气、人工煤气、柴油等都可以使用。
优势
分体式燃气供热机组与燃煤锅炉相比具有极大的优势:
在节能方面:燃煤锅炉的设计效率为65～75%左右, 本公司分体式燃气供热机组的设计效率可达90%左右;在环保方面:分体式燃气供热机组无粉尘, SO2、NOX的污染极小;并且分体式燃气供热机组建站费用低;燃煤锅炉平均造价为45-50万元/吨, 分体式燃气供热机组的平均造价为20万元/吨左右;分体式燃气供热机组不需要建锅炉房和煤场, 也不需要建远距离的输热管网;分体式燃气供热机组运行灵活:可按供热面积灵活选择多台组合分布建站, 又可按照实际的供热面积和气温变化灵活控制运行。
分体式燃气供热机组与燃气锅炉比也具极一定的优势。首先是能效高:北京地区居民采暖的热水锅炉每个采暖季 (4个月) 耗天然气为11m3/m2, 若采用分体式燃气供热机组, 可降为7m3/m2。按目前北京市燃气热水锅炉每个采暖季 (4个月) 每平方米建筑面积耗天然气为11m3/m2, 采用分体式燃气供热机组后, 天然气消耗可降低1/3, 按现有的供气量可以增加1/3的供热面积。利用分体式燃气供热机组安全、无压、环保效果好、自动化水平高。
适用范围
分体式燃气供热机组适用的范围包括城镇居民小区、机关、学校、医院、宾馆、洗浴中心等;工业蒸汽供热系统—大型热电厂或集中锅炉房供热系统中个别要求压力较高的用户也可以另行满足。
分体式燃气供热机组已有成功的实践经验。目前, 已在新疆乌鲁木齐恒福大厦、自治区机关事管局和南京黄埔花园成功安全运行五个采暖季, 并已在西安印象小区投运。
燃气热水机组 篇10
1汽轮机旁路系统简介
汽轮机旁路控制系统是汽轮机蒸汽系统的重要组成部分, 它分为高压蒸汽旁路系统、低压蒸汽旁路系统和启动蒸汽旁路系统。
CCPP机组余热锅炉产出的蒸汽经过再热器后分为高压蒸汽和低压蒸汽2种。高压蒸汽从余热锅炉高压过热器出口至汽轮机高压主汽门;低压蒸汽管从余热锅炉低压过热器出口至汽轮机低压主汽门;由外部送来的供CCPP启动用蒸汽连接到高压主蒸汽管。旁路系统原理图如图1所示。
1—启动蒸汽压力调节阀2—启动蒸汽温度调节阀3—高压蒸汽控制阀4—高压蒸汽调节阀5—低压蒸汽控制阀6—低压蒸汽调节阀7—高压旁路蒸汽压力调节阀8—高压旁路蒸汽温度调节阀9—低压旁路蒸汽压力调节阀10—低压旁路温度调节阀11、12—减温减压器ST—蒸汽轮机
高压蒸汽、低压蒸汽及启动蒸汽系统各配备100%蒸汽旁路系统, 目的是在机组启机、停机、事故停机时, 将余热锅炉所产蒸汽以及启动蒸汽直接送到凝汽器。机组启动前, 旁路系统首先将不符合汽轮机进汽温度、压力参数要求的蒸汽排入凝汽器, 尽快使余热锅炉出口的蒸汽温度、压力和汽轮机进汽温度、压力要求相匹配, 从而缩短启动时间, 减少工质损失和启动费用。
在机组正常运行时, 维持再热管道内的蒸汽压力, 当压力过高 (大于6.5 MPa) 时, 打开旁路阀, 使蒸汽压力降低。
在事故状态下, 即汽轮机跳闸、发电机甩负荷时, 旁路系统将再热管道的蒸汽排入凝汽器, 使余热锅炉出口蒸汽压力平稳下降, 从而有效地保护汽轮机。
当余热锅炉汽压过高时, 开启旁路系统, 减少对空放散, 不仅可以避免余热锅炉超压运行, 而且可以回收工质和热量。
燃气轮机从点火至汽轮机启动完成前, 旁路系统可以对再加热器加热回收热量, 提高热效率。
2包钢CCPP蒸汽旁路系统控制方式
燃气轮机启停阶段的控制采用最小压力控制模式, 目的是保证主汽阀前的蒸汽压力大于最小压力设定值。启动时, 高压旁路阀、低压旁路阀的最小压力设定都是燃气轮机功率负荷的函数。最小压力设定值的初始值是个常数。在本机组中, 常数为3.5。
汽轮机主蒸汽调节阀的顺序控制打开→蒸汽开始进入汽轮机→汽轮机旁路阀达到全关位置, 在这种模式下, 为了避免主蒸汽压力增长过快, 旁路阀压力设定为“实际压力+α”, 如果蒸汽压力超过备用压力的设定值, 汽轮机旁路阀将自动打开, 部分蒸汽经汽轮机旁路管道排入凝汽器。
实际跟踪压力控制的目的, 就是防止余热锅炉出口的蒸汽压力突增。因此, 这种控制模式一是用于燃气轮机启机时, 即从燃气轮机点火至高低压蒸汽压力达到相应的设定值, 控制余热锅炉的出口压力;二是用于燃气轮机停机时, 压力控制从备用压力控制模式转换为最小压力控制模式。
3高压、低压旁路压力系统控制逻辑和运行过程
余热锅炉启动前, 蒸汽旁路系统各阀门都处于关闭状态, 余热锅炉启动后, 因其产生的蒸汽压力和温度不符合汽轮机进汽条件, 利用外网启动蒸汽, 对汽轮机启动冲转, 盘车至600 r/min, 开始升热值, 热值至5 250 k J/Nm3稳定后, 燃气轮机点火起机, 随着工质和热量的回收, 高压蒸汽压力逐渐升高, 当高压蒸汽压力升高到0.68 MPa时, 高压旁路阀门打开10%。从燃气轮机点火到高压旁路阀开度小于最小开度10%之前, 主蒸汽控制模式一直是实际压力跟踪模式。这样旁路阀保持最小开度, 高压蒸汽通过旁路系统、再热器循环流动升温升压。旁路阀开度大于10%之后, 旁路控制系统由实际压力跟踪模式自动转换为最小压力控制模式。主蒸汽压力随着压力设定值以预设的升速率增加。如果压力设定值太大, 易产生水击事件, 压力设定值太小, 则启动时间延长, 同时主蒸汽压力上升速度也受到压力设定值升速率的限制。随着压力设定值的不断增加, 主蒸汽压力也逐渐升高, 高压旁路阀也逐渐打开, 最后达到最大开度 (50%) 。之后, 为继续提高主蒸汽压力, 旁路减压阀关闭, 使主蒸汽压力按预设的速率向目标压力 (3.5 MPa) 爬升挺进。
当汽轮机的转速升到3 000 r/min→并网带5%的负荷→蒸汽切换, 高压蒸汽旁路阀仍将在最小压力控制模式。整个过程高压蒸汽旁路阀起调节主蒸汽压力的作用。若主蒸汽压力大于压力设定值, 高压蒸汽旁路阀开启;若主蒸汽压力小于压力设定值, 高压蒸汽旁路阀关闭。高压蒸汽旁路压力控制原理图如图2所示。
当余热锅炉产生的蒸汽压力满足汽轮机进汽条件后, 高压主蒸汽入口阀打开, 高压主蒸汽调节阀开始以预设速度开启。随着汽轮机做功耗汽量的增加, 高压蒸汽旁路阀逐渐关闭, 当机组负荷大于50%, 高压蒸汽旁路阀全关闭, 高压主蒸汽调节阀全开。此时, 主蒸汽压力控制转换为备用压力控制模式。主蒸汽压力设定值自动跟踪主蒸汽压力实际值, 并且主蒸汽压力的升速率小于压力设定值的升速率限定值 (压力设定值为实际主蒸汽压力加上一个可调偏置值, 本机组偏置值设为0.5 MPa) 。保证旁路阀在关闭状态。只要实际压力超过压力设定值时, 旁路阀开启。
在实际运行中, 如果余热锅炉出口蒸汽压力有扰动而发生变化, 则旁路阀瞬时打开, 压力设定值大于实际值时再度关闭。旁路阀只要打开时, 备用压力控制模式立即转为最小压力控制模式。
同时由图3可知, f5 (x) 是余热锅炉蒸汽流量的函数, 当汽轮机甩负荷时, 这一函数使旁路阀开度指令PID发出强开指令, 强制汽轮机快速打开, 以保证余热锅炉汽包水位、汽包压力的稳定。
停机阶段, 负荷降到50%时, 低压主蒸汽调节阀逐渐关到冷却位置 (约30%开度) , 以确保低压缸冷却蒸汽供应。低压蒸汽旁路阀以最小压力控制模式调节低压主蒸汽压力。低压主蒸汽调节阀关到冷却位置后, 高压主蒸汽调节阀全关。与此同时, 汽轮机高压主蒸汽控制模式从备用压力控制模式转换最小压力控制模式。
联合循环机组的出力由燃气轮机和余热锅炉2部分组成。燃气轮机的高温排气作为余热锅炉的热源, 去加热高低压汽包中的除盐水, 产生一定压力和温度的蒸汽, 余热锅炉出来的蒸汽经过过热器后, 分为两路:一路通往汽轮机高低压缸, 另一路经旁路系统通往凝汽器。旁路调节阀和主蒸汽调节阀是控制汽包压力的主要手段。由于联合循环机组汽包容量小, 主蒸汽压力波动较大, 旁路控制质量必然影响汽包水位的稳定性。如果旁路调节阀在燃气轮机暖机、停机或低负荷时, 开度变化较大, 汽包虚假水位很容易产生跳机事件。旁路控制参数的设定, 也决定了机组启动时间的长短, 关系着机组的优化运行。
4结语
包钢燃气蒸汽联合循环机组应用蒸汽旁路系统, 可以快速提升余热锅炉蒸汽参数, 较好地匹配汽轮机进汽条件, 来满足汽轮机运行中各种功能的要求。通过近2年的运行, CCPP机组年利用高炉煤气约19.5亿m3, 焦炉煤气1.5亿m3, 为改善当地大气环境起到了积极的作用, 也为包钢创造了可观的经济效益。
参考文献
[1]杨顺虎.燃气-蒸汽联合循环发电设备及运行[M].北京:中国电力出版社, 2003
[2]焦树建.燃气-蒸汽联合循环[M].北京:机械工业出版社, 2004
[3]郑体宽.热力发电厂[M].北京:水利电力出版社, 1991
燃气热水机组 篇11
关键词：烟道式燃气热水器 CE认证 烟道式燃气热优势
中图分类号：TK16 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0022-01
“CE”是一种安全认证标志，被视为制造商打开并进入欧洲市场的护照。CE代表欧洲统一（CONFORMITE EUROPEENNE）。凡是贴有“CE”标志的产品就可在欧盟各成员国内销售，无须符合每个成员国的要求，从而实现了商品在欧盟成员国范围内的自由流通。在现如今多样化的燃气热水器市场，燃气热水器的种类日趋增多，海外市场燃气热水器行业的竞争也日益激烈。想要打开和扩大海外市场，对产品的质量以及性能提出了更高的要求。针对欧洲市场绝大部分家用电器需要通过欧洲标准的CE认证，所以我们的产品满足欧洲标准势在必行。
烟道式燃气热水器作为众多出口型燃气热水器的一种，有它自身的优势。工艺技术方面非常成熟，价格低廉。根据市场部的调查分析报告，烟道式燃气热水器目前在国内外仍有大量的用户，今后仍会有一定的市场份额。所以我们做了一系列工作设计研发CE型烟道式燃气热水器。
随着燃气热水器在人们生活中的普及，燃气热水器的一些缺点也逐渐的显现出来。燃气热水器在使用时，燃气燃烧所产生的一氧化碳和氮氧化物对人体都有较大危害。室内环境空气中的一氧化碳浓度达到一定值时，可使人中毒死亡；而氮氧化物与人体血液中血色素的亲和力约为CO的数百倍，使人因缺氧而引起中枢神经麻痹、痉挛等症状。另一方面，在热水器使用过程中，室内可能会流入一定量的可燃体，遇到明火发生着火或者爆炸。所以控制燃气热水器CO排放量变得尤为重要。
由于升数越大，燃烧负荷越大，燃烧产物中CO的含量也越难控制，所以烟道式燃气热水器不宜将升数做得过大，特别是对于高标准的CE型机。该文中的研究模型为11 L烟道式燃气热水器。
与国内燃气热水器标准相比，CE标准对烟道式燃气热水器提出了更高的要求，其中最为重要的包括以下几方面。
（1）正常工作时，烟气只允许从烟道中排除，不允许有漏烟的现象发生。
（2）倒灌风时，保证烟气中的CO含量不能超过1000 ppm。
为了解决这两大难点问题，针对传统的烟道式燃气热水器做出了较大的技术改进，主要改进为烟罩的结构。
（1）要求烟气只从烟道排除。那么燃气燃烧后产生的烟气只能集中从烟管方向排放，所以需要在适当的位置增加挡板引导烟气的流向。
（2）要求倒灌风时，烟气中CO含量不能过高。
我们首先分析倒灌风这种恶劣的环境中烟道式燃气热水器所受到的影响。
在风由烟道倒吹入烟罩中时，我们设想不做任何处理，热水器在工作时火焰燃烧的过程中，受到与燃烧势相反方向的风压，必定会影响燃烧，火焰甚至会被吹熄，燃气得不到充分的燃烧会产生大量的有毒气体，威胁使用者的生活环境甚至生命安全。所以必须采取相应的措施减少倒灌风对燃烧的影响。
我们对烟罩的结构做了处理，在原烟罩的基础上增加可以阻挡外界进风的挡板。关键在于倒灌风时烟罩最下端处的风压为零或者为负压，那么我们认为这种状态下火焰的燃烧受到倒灌风的影响最小。
当然在增设防倒风挡板的时候不能影响热水器烟气的排出，否则烟气聚集在烟罩中也会使CO超标。所以挡板的相对位置变得非常重要，既要满足倒风时燃烧的正常进行，又要满足烟气能顺利排出，同时，还要保证正常燃烧时没有漏烟。
倒风时烟罩中气体的流动较为复杂，我们经过反复的试验验证，调整挡板的相对位置以及挡板的外形尺寸，最终得到的烟罩结构。倒灌入烟罩的风通过挡板导流后分流从上下挡板流出，烟罩与燃烧器部装边界处的风速为零；烟气经过挡板的分流也从同样的位置流出。
经过测试，在倒灌风风速要求为3 m/s以及1 m/s时，我们可以将烟气控制在500mmp以内，满足CE标准要求。
在测试的过程中发现，热交换器部装的结构对烟气的影响也不容忽视，在正常燃烧时，烟气中CO含量很低，大概在100以内，而在倒灌风时，可能达到几千。除了烟罩的结构起主导作用以外，热交换器集热片的数量和结构对烟气也有影响。由于在倒灌风过程中，烟气排放受到阻碍，而热交换器的集热片对烟气也存在一定的阻碍作用，如果集热片数量过多，帮助换热的翻边孔数量过多，都会使烟气中CO含量升高。所以热交换器集热片的数量以及翻边孔不宜过多，当然为了保证热水器的效率也不宜过少，需要满足效率的前提下尽量减少集热片和翻边孔的数量。
参考文献
[1]王启.燃气热水器的事故分析[J].煤气与热力，1992（5）：33-36.
[2]GB 6932-2001家用燃气快速热水器[S].
[3]Technical Committee CEN/TC48 EN26：1997+2000.Gas-fired instantaneous water heaters for the production of domestic hot water，fitted with atmospheric burners.
[4]夏昭知，伍国福.燃气热水器[M].重庆：重庆大学出版社，2002.
燃气热水机组 篇12
当今世界能源紧张,面对巨大的电力需求和环境压力,燃气-蒸汽联合循环机组凭借其热效率高、清洁环保、自动化水平高的优势,装机容量逐年递增[1]。大型燃气-蒸汽联合循环机组主要利用负载换相逆变器(LCI)将发电机作电动机启动,这种启动方式简便、可靠、成本低。
本文对LCI控制系统进行研究分析,利用RTDS建立了LCI控制系统模型,提出了启动控制方法,通过仿真对所提控制算法进行了验证,可实现大型燃气-蒸汽联合循环发电机组的静止启动控制。
2 燃机静止变频启动工作原理
燃气-蒸汽联合循环机组工作原理为,过滤的空气经过压缩机压缩,一部分在燃烧室与喷入的天然气混和燃烧,形成的高温高压气体推动燃气轮机的叶片做功,带动发电机发电;另一部分作为冷却介质冷却各高温部件,最后同高温高压的气体一并进入透平内膨胀做功,带动发电机做功输出电能。此外,燃气轮机的排烟温度较高,它的尾部排烟经过烟道排入余热锅炉中,产生高温高压的蒸汽,进入蒸汽轮机做功,带动机组发电。
运行中燃机透平产生的功一部分给压缩机提供功率,另一部分为发电机组提供机械功。由于在启动时,燃机透平没有做功,需要有一套额外的装置供给燃机功率,以使压缩机工作。目前广泛采用的就是利用LCI,进行静止变频启动。发电机作为同步电动机启动加速之前,先由盘车电动机将其带动到盘车速度,然后投LCI和转子励磁,LCI即拖动电机加速;达到约25%额定转速时,需要对燃机进行点火前的吹扫,将上次运行未燃尽的可燃气体吹出燃烧室;吹扫完成后,降低LCI输出电流使转速下降到点火速度,当压气机产生足够压缩比的气体,进入燃烧室的天然气被点着燃烧,燃气轮机开始旋转,LCI和燃机共同带动机组升速;当升至自持速度时,燃气轮机就可以自己维持旋转了,即在此速度下,机组可以产生使自己不断升速的功率,且能提供压缩机运行所需动力,LCI开始降低输出电流;当达到约90%额定转速时,LCI和励磁调节器退出,由燃机拖动发电机升速,当接近额定转速时,励磁调节器起励升压,发电机经同期装置并网。
LCI静止变频启动主回路图如图1所示。采用12-6脉波电流源型变频器。隔离变压器采用△-△-Y接法,2个二次绕组分别给2个6脉波单桥整流器供电,使得二次侧线电压对一次侧的相移相差30°,有利于消除谐波,并得到12脉波整流输出。直流平波电抗器抑制直流电流纹波,并维持直流电流的连续。逆变器输出频率可变的交流电,拖动机组启动。电机输入侧交流电抗器起到削弱高次谐波,提高功率因数及抑制交流侧尖峰电压的作用。
3 燃机静止变频启动控制策略
燃机静止变频启动控制分为转矩控制、逆变器控制、整流器控制和励磁控制4个部分。
3.1 转矩控制
同步电机理想模型各绕组电压方程为[2]
式中:p为微分算子。
定转子各绕组磁链可通过各绕组自感L和绕组间互感M表示,方程为[2]
式中:角标a,b,c,f,D,Q分别表示定子a,b,c相绕组、转子励磁绕组、等效纵轴和等效横轴阻尼绕组;r为电枢电阻。
式(2)可表示为如下形式:
式中:Ψs为定子磁链;Ψr为转子磁链;Ls为定子自感;Lr为转子自感;Lm为定转子互感。
电机的运动方程为
式中:J为机组转动惯量,常数;ω为转子角速度;TE为机组电磁转矩;TL为阻力矩。
电机电磁转矩为
Te∝|Ψs|×|Ψr|×sin θrs (5)
式中:θrs为定子、转子磁链之间夹角。
因此,通过整流器和逆变器控制可以控制定子电流,通过励磁控制可以控制转子电流,即可实现对电机转矩的控制,实现电机的启动加速。
3.2 逆变器控制
3.2.1 转子位置检测
逆变器的控制矢量图见图2,规定电流流入绕组的磁链方向为正。根据逆变桥可能的导通桥臂组合,将转子的位置归并为6种,将电机定子内的空间划分为6个60°的扇形区,如图2所示,转子必然处于6个扇形区之一。
图2中,A,B,C为三相静止坐标系;α,β为静止正交坐标系,I1～I6为定子磁链空间矢量。
转子励磁投入后,即在定子端产生感应电压,检测机端三相线电压经3/2变换,求出静止坐标系下的α,β相电压,进行积分求出转子磁通矢量的α,β分量,反正切求解可得转子位置角。求解公式如下:
θt=atan(Ψrβ/Ψrα) (8)
求出转子初始位置角,根据初始位置角确定应该导通的逆变桥臂,同时给整流桥发脉冲,即进入脉冲换相控制阶段。脉冲换相控制阶段仍然利用上述方法检测转子位置角。
3.2.2 脉冲换相控制
因为脉冲换相期间没有足够的换相电压使逆变桥关断,采取强制关断方式。当检测到转子位置角所处区间发生变化时,即判断为需要换相的时刻,此时控制整流桥触发角进行逆变,直流电流迅速减小,当检测直流电流降为零时,则向下一组需要导通的逆变桥臂发脉冲,并重新开通整流桥。脉冲换相阶段采用超前角为γ=0°的控制方式。转子位置角与脉冲换相矢量控制关系见表1,规定发电状态时转子的旋转方向为正转。
3.2.3 负载换相控制
逆变桥的强迫换相有一个上限频率,电机加速启动中,随频率增大,逆变桥换相周期越来越短,而取消并重建直流电流所需时间是恒定的,一般设定5 Hz,即转速达到10%额定转速时,定子绕组的感应电势已能提供逆变桥换相,即进入负载换相控制。
为保证可靠换相,采用超前角γ=60°的控制方式。为防止由于积分累积误差导致转子位置计算错误,负载换相时采用线电压过零检测。逆变器实现换相控制与线电压关系见表2。表2中,AB=0表示线电压从正到负的过零点,ABN=0表示从负到正的过零点。
3.3 整流器控制
脉冲换相时,整流器采用恒电流控制。给定直流电流参考值和电流反馈值进行比较,差值经PI调节,输出所需的直流电压,从而得到整流器触发延迟角。
负载换相时,整流器采用转速、电流双闭环控制。转速参考值和反馈值进行比较,差值经PI调节,输出电流参考值;电流参考值和电流反馈值进行比较,差值经PI调节,输出直流电压值,从而得到触发延迟角。
得到整流器的触发延迟角后,以网侧线电压作为同步电压,检测自然换相点和触发延迟角比较,触发控制脉冲。整流器控制脉冲与线电压过零的关系见表3。表3中,AB=0表示线电压从正到负的过零点,ABN=0表示从负到正的过零点。三相电压UA=1∠0°,UB=1∠-120°,UC=1∠120°,正转。
3.4 励磁控制
励磁控制采取“励磁电流+机端电压”控制方式。启动信号发出后,在盘车转速下静态启动器控制励磁系统输出一个较大的励磁电流,在发电机升速过程中,发电机转速较低,机端电压尚未达到规定电压值,LCI控制励磁调节器维持励磁电流为恒定值,而使发电机的转速不断升高。当机端电压达到规定值时,由机端电压参考值和反馈值闭环调节得到励磁电流参考值,从而控制励磁调节器的输出。
机端电压指令:
式中:Tac为设定加速时间,s。
励磁电流指令:
式中:K为系数,一般取0.3～0.6。
4 LCI控制系统建模与仿真
利用RTDS建立的系统模型如图3所示。
机组参数: 468 MV·A,19 kV;Xd=2.191 2,X′d=0.263 8,X″d=0.210 1;Xq=2.111 3,X′q=0.447 9,X″q=0.210 09;T′d0=6.621,T″d0=0.044,T′q0=1.154 8,T″q0=0.034 8;Ra=0.002 5,Xle=0.149,H=6.16。主回路参数为:隔离变压器,△/△/Y,6.3/2.08/2.08 kV;整流桥,额定电压2.08 kV,串联12脉波;逆变桥,额定输出4.16 kV;直流电抗器,11.5 mH;交流电抗器,0.25 mH。
4.1 转速曲线
转速曲线如图4所示。由图4可见,转速从盘车速度开始上升,上升到750 r/min(25%)时维持清吹120 s,清吹完成后LCI输出被闭锁,转速开始下降,下降到450 r/min(15%)时模拟燃机点火,点火后升温1 min,然后在LCI和燃机共同拖动下转速不断升高至额定转速3 000 r/min。
4.2 转矩曲线
电机启动过程中转矩的变化如图5所示。图5中TM为燃机转矩,TE为电机输出转矩,从图5中可看出点火前燃机转矩为负载转矩,清吹过程中拖动转矩为零,燃机转矩恒定,模拟点火后,燃机转矩开始逐渐变为启动转矩。
4.3 电压电流曲线
启动过程中直流电流和机端电压曲线如图6所示。由图6可知,脉冲换相阶段直流电流存在断续,清吹时直流电流减小,LCI闭锁时直流电流为零,点火后随着转速升高直流电流逐渐减小,在转速达90%处,LCI退出,直流电流为零,燃机仍拖动电机加速,机端电压持续上升到额定转速。
从启动开始到自然换相不同阶段的细节波形如图7～图9所示,每张波形图从上到下依次为电机转矩、燃机转矩、机端三相相电压和一相线电压、直流电流、定子三相电流曲线。
从图7～图9可看出,脉冲换相开始之前,机端感应电压很小,其他信号都为零,利用机端电压计算出转子初始位置角后激发逆变桥的第1个控制脉冲,启动器开始工作,机端电压也逐渐增大。脉冲换相时直流电流和定子电流出现断续,这是因为强制关断整流桥进行换相控制。脉冲换相向负载换相过渡时,直流电流首先降为零,待重新触发后,直流电流和定子电流才重建。自然换相时直流电流和定子电流连续。
5 结论
本文对大型燃气-蒸汽联合循环机组静止变频启动进行了研究,用RTDS对燃机静止启动进行了建模仿真,得出了和理论分析一致的结果,本文的内容对深入研究燃机LCI启动有着重要参考价值。
摘要：首先介绍了燃气-蒸汽联合循环机组工作原理和静止变频启动原理,接着对燃机静止变频启动控制系统(load commutated inverter,LCI)进行了研究,提出了燃机静止变频启动控制方法,利用RTDS建立了燃机LCI控制系统模型,对所提控制算法进行了仿真验证,仿真得到了燃气轮机启动过程的转速曲线,以及不同启动阶段的电压电流和转矩曲线,模型算法和仿真结果对深入研究燃机的变频启动有重要参考价值。
关键词：燃气轮机,静止变频启动,矢量控制,仿真,转速
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