0.35
0.385
＝0.503
这样，联合循环的总功率应为
Pcc Pgt Pst Pgt 1 S cc
＝260×(1+0.503)＝390.8MW
讨论：
（1）该系统用效率不超过40%的单循环，轻易 地实现了效率为57%的联合循环，复杂性没有提 高。这表明：联合循环确实高效，这是由其热 力学原理决定的。 （2）前已述及，联合循环中，汽轮机的功率一 般占总功率的30%～35%，该题目很好地说明了 这一点。
更大范围内的统计表明，承担基本负荷天然气 联合循环机组的可用率一般为85%～90%，而常规 燃煤机组的可用率一般仅为80%～85%。
燃料 B 3 G T 4
2
主要缺点：
1
C
1．机组的出力和效率受环境条件（特 别是温度）影响较大。
对简单循环的燃机，环境温度每提高 10℃，出力约降4%～8%，效率约降0.8～2 个百分点。 对联合循环机组，环境温度每提高10℃ ，出力约降低2%～5%，效率略有降低或大 体不变。
（前提：若干台同类型单轴机组或一台多轴机组 作为一个系统来管理，对负荷进行统一调度）
联合循环额定效率线 60 55 50 3机运行 2机运行 5机运行
4机运行
热效率（%）
45 40 1机运行 35 30 0
联合循环变工况效率
汽轮机变工况效率
20
40
60 出力（%）
80
100
3．占地面积小
设备集成化程度很高，布置紧凑
PH——指定时间周期内的总时数，一般 以一年为周期，总时数为8760 小时 FOH——PH内的故障停机时数
（2）可用率
PH UH AV 100 % PH
PH——指定时间周期内的总时数， 一般以一年为周期，总时数 为8760小时 UH——PH内的故障停机、启动失败 和计划维修的时数
（3）启动可靠性
思考题
10. 三种基本联合循环各有哪些优缺点？哪一种形式被认为是发 展的方向？为什么？ 11. 哪两种燃煤联合循环目前被认为是最有发展前途的燃煤型联 合循环方案 12. 各种形式的联合循环有哪些共同的、最基本的优点？ 14. 余热锅炉的旁通烟道有何用处？为什么大功率联合循环机组 目前大多不再配旁通烟道？ 15. 余热锅炉型联合循环发电机组与常规蒸汽轮机发电机组在热 力系统上有哪些主要差别？ 16. 常规余热锅炉型联合循环机组各组成设备中的那一部 分对联 合循环的工作性能影响最大？
3、热效率与比功
（1）热效率：燃气轮机的轴功与汽轮机的轴功之和在 加入系统的燃料热中所占的比例 （2）功比率（蒸/燃功率比）：汽轮机的轴功与燃气轮 机的轴功之比 Pgt Pst Pst Scc cc Pgt Qf
cc gt 1 gt h st
S cc 1 gt h
*4．比投资费用低
一般仅为燃煤蒸汽轮机电站的40%～ 70%。
5．建设周期短
单轴机组：18～24个月， 双轴机组增加1-2个月
6．管理费用低
例：英国Rye House电厂，700MW功率的 “三拖一” 机组，常设员工数33人
7．机组的运行性能高于或至少相当于 常规燃煤机组。
（1）可靠性
PH FOH RE 100 % PH
将例题中的有关数据代 入，经计算得: C1=0.456 C2=0.335 C3=0.335 这表明 ：余热锅 炉型联 合循环中，燃气轮机的影 响最大，汽轮机和余热锅 炉的影响相等，均比燃气 轮机影响小。
cc gt c2 cc
cc gt c3 cc
情况2. 燃气轮机效率、汽轮机效率和余热锅炉效 率中的一个发生变化时，其它两个中的一个或者 两个同时发生变化。 含义：在联合循环机组中，一个部件与其它部 件的联系非常紧密，它们相互影响、相互制约，一 个部件工作情况发生变化，其它部件的工作情况多 数会跟着发生变化。
思考题
第一章 联合循环概论（P3～ P18）
3. 从热力学角度看，汽轮机循环有哪些优缺点？蒸汽轮机循环 进一步发展的方向如何？潜力如何？ 4. 从热力学角度看，燃气轮机循环有哪些优缺点？燃气轮机循 环进一步发展的方向如何？潜力如何？ 5. 从热力学角度看，燃气-蒸汽联合循环怎样吸收了汽轮机循环 和燃气轮机循环的优点，克服了它们的局限性？ 6. 何谓燃气轮机的ISO基本功率？
2．常规联合循环机组只能燃用石 油、天然气等优质燃料，当本地区 不具备这些资源时，燃料成本存在 某种不确定性。 ——燃天然气的联合循环机组在我 国是否具有经济性有待检验。
个人观点：
——长远看，联合循环机组应该具竞争力。 因为： （ 1 ）我国的天然气开发工作才刚刚开始，天 然气价格有一定下降空间； （ 2 ）随着环保标准的提高，燃煤发电的成本 必然会提高； （ 3 ）随着“分时段电价”政策的完善，燃天 然气联合循环机组调峰性能优良的特性会在经 济上得到体现。
1
gt


cc
Pgt Pst Qf


h
st gt
Pst Scc Pgt
Qf
Qf
1
gt h st Q f

gt Q f
1 Q f
gt
4、能流图
[例题 1-1]
设某发电用燃气轮机的设计功率为 260MW，
燃气轮机效率为 0.385，现为其匹配一台热效率为 0.90 的余 热锅炉和一台循环效率为 0.35 的蒸汽轮机构成余热锅炉型联 合循环发电系统，假定配成联合循环系统时，燃气轮机的功 率和效率均不改变，试估算 （1）联合循环的循环效率可以达到多少？ （2）联合循环的总功率可以达到多少？
3．在目前我国尚不能制造大型联 合循环机组、备品备件主要依赖 进口的情况下，机组的维护费用 存在变数。
—— 建议：尽量不要用未经充分 验证过的机组
习
题
1. 某发电用燃气轮机的设计功率270MW，循环效率为 0.39，现为其匹配一台热效率为0.92的余热锅炉和 一台循环效率为0.36的汽轮机以构成余热锅炉型联 合循环发电系统，假定配成联合循环系统时，燃气 轮机的功率和效率均不改变，试估算：（1）联合 循环的热效率可以达到多少？（2）联合循环的总 功率可以达到多少？
二 分设备效率对联合循环效率 的பைடு நூலகம்响
cc gt 1 gt h st


情况1. 燃气轮机、汽轮机和余热锅炉之中的一个 效率发生变化时，其它两个不受影响
d cc
cc
c1
d gt
gt
c2
d st
st
c3
d h
h
cc h st c1 cc
SS SR 100 % AS
AS——总的启动次数 SS——在规定时间内成功启动的次数
若干统计数字：
三菱公司（自己介绍）：F等级燃机及联合循环 机组的可靠性在99.3%以上。 美国国家电气可靠性联合会通报：GE公司 50MW以上的燃机和联合循环机组的可靠性分别 为99.0%和98.3%，可用性分别为96.5%和95%。
对这种情况，只有在特定的条件下，才可以 从理论上作出分析。
三 余热锅炉型联合 循环的基本特性
主要优点：
1．起停时间短，便于调峰运行
100 80 转速 出力 起动完成
转速，出力（%）
60 用变频器起动 40 燃机点火 20 并网 0 -20 0 20 40 60 80 通蒸汽
时间（分）
2．部分负荷下的热经济性高
第三节 常规余热锅炉型联合循环
一
设备与系统
1、热力系统及设备
（1）设备：燃气轮机；余热锅炉；汽轮机 （2）方案： “一拖一”；“多拖一”（如“二拖一”、“三拖 单轴方案；多轴方案（如双轴、三轴等） 一”等）
2、主要特点
（与常规机组的主要区别）
（1）不设给水回热加热系统 （2）除氧器与余热锅炉或凝汽器合为一体 旁通烟囱？ 蒸汽旁路？
解
（1）由 cc gt 1 gt h st 得


cc ＝0.385+(1-0.385)×0.90×0.35＝0.579
st h 得 （2）由 S cc 1 gt gt
S cc 1 0.385 0.90