1. CCPP及钢铁厂CCPP简介
1.1 CCPP简介
CCPP是由燃气轮机发电和蒸汽轮机发电叠加组合起来的联合循环发电装置。我们知道：在常规蒸汽发电中，锅炉产生蒸汽用来发电是利用蒸汽朗肯热力循环来作功，作功发电是利用蒸汽的状态变化来完成的。燃料燃烧产生的高温烟气（1200～1600℃）只用于加热蒸汽（蒸汽一般加热到450～560℃），然后由蒸汽驱动汽轮机来发电。此时，高温烟气的作功能力（温度差和压力能）（即燃气勃莱敦热力循环的作功能力）被浪费掉了。
在CCPP装置中，有燃气－蒸汽两个热力循环，即：燃气勃莱敦热力循环和蒸汽朗肯热力循环（见图1 燃气－蒸汽联合循环焓熵图）。
图1 燃气－蒸汽联合循环焓熵图
1～2为空气在压气机中的压缩过程；
2～3为空气和燃料在燃烧室内的燃烧过程(工质吸热)；
3～4为燃气在燃气透平中的膨胀做功过程；
4～1为燃气轮机排气放热过程。
在燃气勃莱敦热力循环中，燃料燃烧产生的高温高压烟气在状态变化时可以作功发电。而燃气勃莱敦循环排出的较高温度烟气（500～600℃）仍然可以用来加热蒸汽至450～540℃用于发电。因此，将燃气勃莱敦热力循环和蒸汽朗肯热力循环叠加组合起来，先用高温高压烟气驱动燃气轮机发电；再将排出的500～600℃的烟气用于余热锅炉产生蒸汽，产生的蒸汽驱动汽轮机发电。这就组成了燃气—蒸汽联合循环发电。
这样，燃料的热能，既参与了燃气轮机的勃莱敦循环又参与了蒸汽轮机和锅炉组成的郎肯循环，既利用了烟气的作功能力发电，又利用了蒸汽的作功能力发电。使之达到很高的热电转换效率。
目前，世界上*高的CCPP热电转换效率达58％以上。从图1 中可见，燃气勃莱敦循环和蒸汽郎肯循环分别围成的面积即是两个循环分别作的功，燃气－蒸汽联合循环所作的功，是这两块面积之和。可见，它远大于蒸汽郎肯循环（蒸汽发电）所作的功。
CCPP的工艺流程为：燃料（油或天然气）经净化后进入���压机加压至1.5～2.4MPa。燃烧用的空气也经空气过滤器净化至含尘量≤1mg/m3 然后进入压气机加压至1.5～2.4MPa。加压后的燃料和空气进入燃气轮机的燃烧室内混合燃烧。燃烧产生的1.5～2.4MPa，1000～1500℃的高温高压烟气进入燃气轮机的涡轮机冲动涡轮机发电。涡轮机排出的5000～6000Pa，500～600℃烟气进入余热锅炉产生3.82～6.5MPa，450～520℃的蒸汽，蒸汽再送入汽轮机发电。余热锅炉排出的～130℃烟气经烟囱排入大气。
现在，我国已有几十座燃气轮机电站在运行。由于起停速度快负荷适应能力强，主要用于经济快速发展电力供应不足的地区和调峰电站。但在钢铁行业，目前只有宝钢145MW CCPP 在运行。通化钢铁公司正在建设的56MW CCPP机组非常适合于国内大多数钢铁企业（主要是剩余副产煤气量来决定机组容量的），带来的经济效益和社会效益是非常显着的。