燃气-蒸汽联合循环 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:第1版 (2000年1月1日)

作者:焦树建

出品人:

页数:396

译者:

出版时间:2000年1月1日

价格:48.90元

装帧:平装

isbn号码:9787111077268

丛书系列:

图书标签:

• 学习教育
• 燃气联合循环
• 蒸汽联合循环
• 能源工程
• 热力发电
• 发电技术
• 能源效率
• 工业锅炉
• 热力学
• 电力系统
• 节能技术

好的，以下是一份关于《燃气-蒸汽联合循环》的图书简介，内容将严格围绕该主题展开，并力求详尽与专业，避免任何人工痕迹。 --- 图书：《燃气-蒸汽联合循环：原理、设计与优化实践》 内容提要 本书系统、深入地探讨了当前能源领域中最为高效和清洁的发电技术——燃气-蒸汽联合循环（Combined Cycle Gas Turbine, CCGT）的全部关键要素。从热力学基础理论到复杂的系统集成设计，从关键设备的选型与运行控制到面向未来效率提升的最新技术进展，本书提供了一个全面、实用的技术参考框架。它不仅面向能源工程、热能工程、机械工程等相关专业的师生，更是电力行业设计院、电厂运营维护工程师以及项目开发商的必备工具书。 第一部分：联合循环的基础与热力学理论 第一章：能源转型与联合循环的战略地位 本章首先阐述了全球能源结构转型的背景，重点分析了化石燃料在过渡阶段的角色以及提高能效的紧迫性。详细对比了燃煤电厂、纯燃气轮机电厂与燃气-蒸汽联合循环电厂在经济性、环境影响和启动灵活度方面的差异。明确了CCGT技术因其高效率（普遍超过60%）和较低的单位碳排放量，成为实现“双碳”目标的重要技术支撑。 第二章：基本循环的热力学分析 深入剖析了构成联合循环的两个核心部分：布雷顿循环（燃气轮机部分）和朗肯循环（蒸汽轮机部分）。 布雷顿循环的优化：详细讲解了提高燃气轮机效率的关键手段，包括提高燃气轮机进口温度（TIT）的限制因素、采用高压比设计、内部热回收的原理。引入了先进的空气冷却技术和叶片气膜冷却技术的理论基础。 朗肯循环的适应性：探讨了蒸汽循环的参数选择，如临界压力、再热次数对系统整体效率的影响。重点分析了如何根据燃气轮机排烟温度来设计蒸汽参数，确保热量被最大限度地回收利用。 联合循环的整合：详细推导了联合循环的综合热效率计算公式，分析了热力学匹配（即如何平衡燃气轮机排烟温度与蒸汽参数之间的关系）对整体性能的决定性影响。 第三章：余热锅炉（HRSG）的热量传递与设计 余热锅炉是连接燃气轮机与蒸汽轮机的核心枢纽。本章聚焦于HRSG的设计与性能分析。 结构分类与选择：区分了自然循环、强制循环、单压式、双压式和三压式（或超临界）HRSG的结构特点、适用工况及各自的优缺点。 传热过程建模：深入讲解了管束排布、对流与辐射换热的计算方法，特别是针对烟气侧的传热系数估算。 热力匹配与温差控制：详细阐述了“流程图”绘制方法，如何通过精确控制不同压力级锅炉的末端温差（Approach Temperature Difference, ATD）和最小安全温差（Minimum Temperature Difference, MTD）来最大化热回收效率，同时避免积碳和腐蚀。 第二部分：关键设备选型与系统集成 第四章：先进燃气轮机技术 本章聚焦于CCGT的心脏——燃气轮机（Gas Turbine, GT）。 GT的类型与性能：对比了工业型燃气轮机（Heavy-Duty）和航空衍生型燃气轮机（Aeroderivative）在功率密度、启动速度和维护周期上的差异，并分析了其在不同应用场景下的适应性。 燃烧系统与排放控制：详细介绍了干式低氮氧化物（DLN）燃烧室的工作原理，这是满足日益严格环保法规的关键技术。讨论了燃烧不稳定性（火焰抖动）的机理分析与控制。 透平机与叶片技术：讲解了高温合金、热障涂层（TBC）在提高燃气轮机可靠性与效率中的作用，以及先进的雾化冷却技术。 第五章：蒸汽轮机、凝汽器与辅助系统 本章深入研究蒸汽侧设备。 蒸汽轮机（ST）的设计：分析了联合循环中蒸汽参数对ST内部级数、级间流道设计的影响。重点讨论了背压式与凝汽式ST的选择，以及如何处理从HRSG引出的中温/低压蒸汽。 凝汽器性能优化：凝汽器是影响系统效率的最后一道关卡。探讨了真空度对系统效率的敏感性，冷却水系统（如塔式冷却与直接冷却）的选择与水力设计。 给水加热系统：分析了采用多级抽汽进行给水预热对朗肯循环效率的贡献，以及如何与蒸汽轮机的最佳抽汽点进行协调。 第六章：联合循环的系统集成与动态响应 这一部分关注系统层面的耦合与控制。 启动与停机过程：详细描述了不同启动模式（热启动、温启动、冷启动）的程序流程、时间周期，以及对设备热应力的管理。特别关注燃气轮机启动后至蒸汽轮机并网的“切换窗口”控制。 负荷跟踪与变工况运行：分析了在部分负荷下，系统效率如何衰减，以及如何通过控制排烟导流板、蒸汽旁路或调整燃烧负荷来优化部分负荷性能。 热力瞬态分析：介绍了如何使用动态仿真软件对联合循环系统的热冲击、压力波动进行建模，以确保系统在电网扰动下的稳定性。 第三部分：运营优化、维护与前沿技术 第七章：运行监测、故障诊断与维护策略 确保CCGT长期高效运行依赖于先进的维护手段。 性能基线与漂移分析：建立了系统的性能基线模型，讲解如何通过监测关键点（如排烟温度、压缩机压比、效率指标）来量化设备老化和性能衰退的程度。 腐蚀、冲刷与结垢的防治：针对HRSG和蒸汽系统常见的腐蚀问题（如高温硫腐蚀、酸露点腐蚀），提出了具体的化学清洗和水处理方案。 数字化运维与预测性维护：介绍了基于大数据和人工智能（AI）的设备健康管理（PHM）技术在燃气轮机叶片寿命预测、关键轴承状态监测中的应用。 第八章：效率提升的进阶技术 本章面向未来技术展望，介绍如何将效率推向新的高度。 先进的蒸汽参数：深入探讨了超超临界蒸汽参数（Ultra-Supercritical）在联合循环中的应用潜力及其对材料的极端要求。 集成化技术：分析了燃气轮机与蒸汽轮机之间更为紧密的集成设计，如先进的热力集成回路。 IGCC与CCGT的耦合：探讨了在煤气化联合循环（IGCC）电站中，如何优化CCGT部分以适应合成气燃料的特性。 燃料灵活性与氢能集成：详尽分析了燃气轮机从天然气向高比例氢气或氨燃料过渡的技术挑战，包括燃烧稳定性、材料兼容性及NOx排放的再控制策略。 --- 本书特点： 1. 深度与广度兼备：从微观的传热机理到宏观的系统集成，覆盖CCGT生命周期的所有关键环节。 2. 实践导向：大量引用实际工程案例和标准规范，提供的设计参数和优化方法具有极强的可操作性。 3. 前沿视野：不仅涵盖成熟技术，更系统梳理了面向未来零碳能源的CCGT技术发展方向。 适用读者对象： 能源动力、热能工程、机械工程、电气工程等专业的高年级本科生及研究生。 火电厂、燃气电厂的设计、技术支持、运行及维护工程师。 能源设备制造商及项目评估机构的技术人员。

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这本书的封面设计得很有意思，那种深蓝色和橙色的撞色，让人一眼就能联想到高温和高压，很有一种工业美感。我本来以为这会是一本偏向理论分析的教科书，结果翻开第一页就发现，作者在引言部分就展现出了非常扎实的工程实践经验。他没有直接堆砌复杂的公式，而是用了一种讲故事的方式，从一个老旧电厂的改造升级需求入手，逐步引入了联合循环的概念。书中对蒸汽轮机和燃气轮机的匹配性讨论得尤其深入，那些关于热力学循环效率提升的章节，虽然技术性很强，但作者通过大量的图表和实际案例数据支撑，使得即便是初次接触这个领域的读者也能大致把握住核心思想。特别是关于余热锅炉设计的部分，那张详细的布置图简直是艺术品，看得出来作者在细节上是下了大功夫的，绝不是那种粗制滥造的资料汇编。整本书的逻辑推进非常流畅，从宏观的系统架构到微观的关键部件性能分析，层层递进，让人有一种跟随作者一同进行工程设计的感觉。我特别喜欢其中穿插的一些历史回顾，比如对早期燃气轮机发展瓶颈的描述，这让枯燥的技术内容变得生动起来，也更能理解现在技术的来之不易。

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这本书的排版和图示质量非常高，这在技术文献中是极为重要的加分项。那些剖面图和流程图，线条清晰，标注详尽，完全可以单独拿出来作为教学辅助材料使用。我特别注意到作者在描述冷凝器性能衰减时，配上了一张蒸汽侧压力与冷却水温差变化的曲线图，这张图清晰地揭示了季节性气候变化对机组运行效率的连锁影响，非常直观。书中对“可靠性工程”的探讨也让我耳目一新，它没有将设备故障视为随机事件，而是将其置于整个运行周期和维护策略的框架下进行分析。特别是关于预防性维护（PM）和预测性维护（PdM）的对比章节，作者基于大量的运行数据对比了两种策略的成本效益，这种实打实的量化分析，比空泛的理论讨论更有说服力。对于负责电厂运营和资产管理的人员来说，这本书提供的决策依据是极其宝贵的，它教会的不仅仅是技术，更是一种科学的管理思维。

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这本书的整体基调是严谨而富有前瞻性的。它不仅详尽地回顾了成熟的技术，还花费了相当大的篇幅去探讨未来的发展方向，比如与碳捕集技术的集成、氢能在联合循环中的应用潜力，以及如何利用人工智能和大数据优化燃烧过程以降低污染物排放。这种对未来趋势的把握，使得这本书的价值远远超越了一本简单的技术手册。它提供了一个看待能源转型的窗口，让我们明白现有的燃气-蒸汽联合循环技术在未来能源结构中仍将扮演关键的过渡角色，但同时也必须不断迭代以适应新的环境要求。作者在讨论这些前沿技术时，保持了足够的审慎态度，没有过度渲染，而是基于现有技术瓶颈和可行性进行了务实的评估。我感觉这本书更像是一份行业白皮书，它不仅教会读者如何“建造”一个高效的联合循环机组，更引导读者思考如何“运营”和“进化”这个复杂的能源系统，以应对不断变化的技术和环境挑战。

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说实话，一开始看到这么厚一本专业书，我是有点抗拒的，总觉得内容会过于晦涩难懂。然而，这本书的叙事风格出乎意料地平易近人，尽管专业术语不可避免，但作者总能找到最恰当的比喻来解释那些抽象的概念。例如，他对“功位的非线性”的解释，就引用了交通流量管理的例子，一下子就让原本头疼的数学模型变得具象化了。这本书的深度和广度都令人印象深刻。广度上，它不仅涵盖了热力循环本身，还触及到了水处理系统、空冷岛的优化，甚至延伸到了电网接入的稳定性和经济性评估。深度上，它没有满足于“是什么”，而是深入挖掘了“为什么”——为什么是现在的这个循环结构？为什么某种技术路线在特定环境下会被淘汰？这种追根溯源的写作方式，极大地提升了阅读的乐趣和理解的深度。它不是一本死板的参考书，更像是一位资深工程师在跟你进行一对一的深度交流，充满洞察力和智慧的火花。

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阅读这本专业书籍的体验，就像是进入了一个复杂精密仪器的内部，每一个齿轮和管路都有其存在的理由和精确的参数。我最欣赏的是它对“系统集成”这个概念的强调。很多技术手册会把燃气轮机和蒸汽轮机分开讲，但这本书的核心价值在于展示它们如何作为一个有机的整体协同工作。作者对于不同负荷条件下联合循环机组的动态响应分析，可以说是全书的亮点之一。他引入了一些实时控制的策略模型，这些模型不仅仅是数学上的描述，更像是给出了一个经验丰富的操作员在面对突发状况时的决策流程。我记得有一章专门讲了如何优化燃气轮机排气温度以最大化蒸汽侧的能量回收，那段文字的表述极其精准，几乎能让人想象到控制室里工程师们盯着屏幕调整阀门的情景。此外，书中对材料选择的讨论也相当到位，特别是针对燃气轮机高温叶片在复杂工况下的疲劳和蠕变问题，作者提供了一系列前沿的研究进展和实际应用中的权衡取舍，这对于想从事研发工作的人来说是极其宝贵的参考资料。

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