燃氣發(fā)電

燃氣輪機動力裝置是燃氣輪機及為產(chǎn)生有用的動力（例如電能、機械能或熱能）所必需的全部基本設備。簡單循環(huán)燃氣輪機是最簡單熱力循的燃氣輪機，也是目前最常用的燃氣輪機。單循環(huán)是最簡單的燃氣輪機循環(huán)燃氣輪機的熱力循環(huán)。循環(huán)的最高溫度越高效率越高，反之越低。一般燃氣輪機循環(huán)的進口溫度是大氣溫度，具有由地球氣候條件決定的變化相對不太大的確定值，因此首先決定效率的要素是循環(huán)的最高溫度，即燃氣透平的進口溫度（通常稱之為T3），T3通常是衡量燃氣輪機性能水平的特征量。

聯(lián)合循環(huán)目前更多指的是燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)，包括給水加熱型、余熱鍋爐型、排氣補燃型和排氣全然型等，目前實際使用的聯(lián)合循環(huán)大部分是余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)。

該系統(tǒng)主要是由燃氣輪機、汽輪機、發(fā)電機和換熱器、泵等組成。在聯(lián)合循環(huán)機組中，空氣經(jīng)空氣壓縮機壓縮后送入燃燒室，被壓縮的空氣與噴入的燃料相混合并燃燒形成高溫高壓燃氣，具有做功能力的燃氣工質(zhì)進入燃燒透平膨脹做功；做功后，仍有較高溫度的燃氣進入余熱鍋爐，此時燃氣余熱使汽水系統(tǒng)的水轉變?yōu)楦邷馗邏赫羝?，具有做功能力的蒸汽工質(zhì)進入汽輪機膨脹做功，汽輪機排汽經(jīng)凝汽器冷卻為水，再經(jīng)各級加熱器加熱后又進入余熱鍋爐，完成蒸汽循環(huán)；余熱鍋爐中燃氣與給水換熱后的低溫煙氣經(jīng)煙道排入大氣，完成燃氣循環(huán)。這就是典型的余熱利用型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的工作原理。

長期以來，我國的能源結構以煤為主，它決定了煤炭在我國發(fā)電能源結構中的主導地位。但從環(huán)保角度看，煤電的污染排放問題非常嚴重，至今尚未獲得有效的控制，這已成為制約我國電力實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的“瓶頸”環(huán)節(jié)。因此除了發(fā)展燃煤電站的環(huán)保裝置外，還必須調(diào)整我國的能源結構，即用優(yōu)質(zhì)的清潔燃料——例如天然氣，來替換部分發(fā)電用的燃煤。燃燒天然氣的燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組則是目前提高能源資源的利用效率，并相當徹底地解決環(huán)境污染問題的首選技術。

在能源發(fā)展多樣化的當前，煤的生產(chǎn)量還將穩(wěn)步上升，但它在能源中占的比例將相對穩(wěn)步下降，氣體燃料的發(fā)展速度將相對加快。供給燃燒發(fā)電的氣體燃料只能用于聯(lián)合循環(huán)而不會用于電站鍋爐，這也是最近一段時間國內(nèi)燃氣輪機需要量增加的主要原因。預計在不久的將來，我國的氣體燃料消費比例還要繼續(xù)上升，燃氣輪機的需求也將繼續(xù)增長。

從2004年開始，國家在兩捆招標中集中安排了40套燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目，使用“F”級的燃氣輪機組成然用西氣東輸?shù)奶烊粴馀c進口的液化天然氣（LNG）的聯(lián)合循環(huán)，每套400MW等級。在2005年又完成了近20套的打捆招標項目。此外，隨著近海地區(qū)海洋天然氣資源的逐漸開發(fā)（如接近上海的東海和接近海南島的南海地區(qū)），有可能為燃氣輪機發(fā)電行業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供資源支持，例如：海南有意利用南海的天然氣資源（儲量為3800億m3）建立天然氣發(fā)電基地，向廣東輸電。此外，根據(jù)我國的能源規(guī)劃，東南沿海地區(qū)都將從鄰國進口一部分液化天然氣（LNG），作為補充能源，例如廣東省的LNG工程已經(jīng)啟動，一期工程已于2005年建成并開始供氣，2007年的供氣量達到325t/a，二期工程的供應量將擴大到500t/a。福建省也已決定從印尼引進200t/a液化天然氣。

2004年國家委托中國技術進出口總公司，按照市場換技術的方針，就17個燃氣輪機電站建設項目實施捆綁招標，為我國引進了PG9351FA、M701和V94.3A燃氣輪機的部分制造技術和40多臺燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)機組的設備。據(jù)不完全統(tǒng)計，2008年我國至少有41臺F型和20多臺“E”型燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)機組投入運行，今后我國電力系統(tǒng)中燃氣輪機的型號將主要定位在“F”和“E”型這類機組。

總之，隨著天然氣資源的開發(fā)和應用，我國電力系統(tǒng)中必將逐漸增多對燃氣發(fā)電機組的使用，燃氣發(fā)電在我國電力工業(yè)的作用將逐漸增強。2100433B

燃氣輪機是把熱能轉換為機械功的旋轉機械，包括壓氣機（在燃氣輪機中通常將壓縮機稱為壓氣機）、加熱工質(zhì)的設備（如燃燒室）、透平、控制系統(tǒng)和輔助設備等；一般引用空氣作為工質(zhì)。

燃氣輪機從20世紀50年代登上發(fā)電工業(yè)舞臺以來，其發(fā)電效率和熱效率都有很大提高，特別是燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組日漸成熟，燃氣輪機的單機功率已超過334MW，熱效率已達35%～41.92%，而聯(lián)合循環(huán)機組的單機功率已達489.3MW，熱效率已超過60%，為燃氣發(fā)電在電力系統(tǒng)中地位的提高提供了技術支撐。

歐美國家的經(jīng)驗表明：從安全和調(diào)峰的要求出發(fā)，在電網(wǎng)中安裝功率份額為8%～10%的燃氣輪機發(fā)電機組是必要的。我國許多地區(qū)電網(wǎng)的峰谷差相差較大，急需啟動快、調(diào)峰性能好、建設周期短的燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)來適應建設的需要，特別是在沿海開放地區(qū)更是如此。

天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電集天然氣潔凈與聯(lián)合循環(huán)高效于一身，具有諸多優(yōu)點，成為當今世界最受青睞的實用發(fā)電技術。目前全世界每年增長的發(fā)電容量中，有35%-36%為燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組，而美國為48%，在美國2000年～2004年新建電廠中，天然氣電廠占93%。

熱效率高：天然氣發(fā)電具有較高熱效率。目前各大公司剛剛推出或正在研制的“G”級和“H”級燃氣輪機，燃氣初溫達1427℃，簡單循環(huán)單機容量為280MW，聯(lián)合循環(huán)容量達520MW左右，熱效率已超過60%。

投資?。禾烊粴獍l(fā)電的單位裝機容量所需投資少，造價便宜，目前每千瓦的投資費用僅為4000～5000元/KW，甚至更低，而蒸汽輪機發(fā)電廠投資目前高達8000～11000元/KW。

建設周期短：其設備由組件構成，重量輕、施工快，一般12～20個月即可投產(chǎn)，一般是火電機組建設周期的43%；又由于土建少，又可以分階段建設，首先建設燃氣輪機電廠，再建聯(lián)合循環(huán)電廠，從而使資金最大效率化。

占地面積小，一般為燃煤電廠的50%；耗水量也僅為燃煤電廠的30%左右。

運行可靠，高度自動化，運行人員可大大減少。所需日常運行管理人員僅為一般燃煤電廠的2%。

賓士動力生產(chǎn)的燃氣發(fā)電機組功率范圍30KW-2000KW，燃氣發(fā)電機組是取代燃油、燃煤機組的新型綠色環(huán)保動力。充分利用各種天然氣或其他可燃氣體作為燃料，變廢為寶，具有運行安全方便，成本效益高，排放污染低，并適宜熱電聯(lián)產(chǎn)等優(yōu)點。燃氣發(fā)電機組的應用前景十分廣闊。

燃氣發(fā)電機具有輸出功率范圍廣，啟動和運行可靠高、發(fā)電質(zhì)量好、重量輕、體積小、維護簡單、低頻噪聲小等優(yōu)點，一般它們具有以下四個優(yōu)點：

一、發(fā)電質(zhì)量好

由于發(fā)電機工作時只有旋轉運動，電調(diào)反應速度快，工作特別平穩(wěn)，發(fā)電機輸出電壓和頻率的精度高，波動小，在突加空減50%和75%負載時，機組集腋成裘駝行非常穩(wěn)定。優(yōu)于柴油發(fā)電機組的電氣性能指標。

二、啟動性能好，啟動成功率高

從冷態(tài)啟動成功后到滿負載的時間僅為30秒鐘，而國際規(guī)定柴油發(fā)電機啟動成功后3分鐘帶負載。燃氣輪發(fā)電機組可以任何環(huán)境溫度和氣候下保證啟動的成功率。

三、噪聲低振動小

由于燃汽輪機處于高速旋轉狀態(tài)，它的振動非常小，而且低頻噪聲優(yōu)于柴油發(fā)電機組。

四、采用的可燃性氣體是清潔、廉價的能源

諸如：瓦斯氣，秸稈氣，沼氣等，以它們?yōu)槿剂系陌l(fā)電機組不僅運行可靠，成本低，而且能變廢為寶，不會產(chǎn)生污染。