燃气蒸汽联合循环的技术探讨

燃气蒸汽联合循环的技术探讨
发表时间：2018-04-17T10:55:05.313Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：周磊
[导读] 摘要：随着我国经济的快速发展，在煤炭、石油等一系列不可再生资源被深度利用之后，能源危机将会逐步加人影响，节能与绿色已经成为当前的发展主题，也是各行各业的发展新理念新要求。

（大唐苏州热电有限责任公司江苏苏州 215214）
摘要：随着我国经济的快速发展，在煤炭、石油等一系列不可再生资源被深度利用之后，能源危机将会逐步加人影响，节能与绿色已经成为当前的发展主题，也是各行各业的发展新理念新要求。

在这种新形势下，燃气一蒸汽联合循环发电技术得到一定程度的重视，因此，需要不断促进燃气一蒸汽联合循环技术的深度发展，才能发挥这种联合循环发电模式的良好经济效益。

本文，首先对燃气一蒸汽联合循环及其发展现状进行了简要概述，并详细探讨了燃气蒸汽联合循环的技术，旨在实现将放散的煤气全部回收进行发电，解决当前的能源浪费和环境污染问题。

关键词：燃气蒸汽联合循环；技术探讨
随着我国经济的快速发展，不断提高发电效率和降低各种污染物的排放是以煤炭为燃料的发电技术面临的极其紧迫的课题。

在当代社会中，能源、环境危机的不断加剧，促使清洁能源发电技术快速发展起来，而燃气一蒸汽联合循环发电系统作为清洁能源发电技术的一种，也得到了快速的发展。

1 燃气一蒸汽联合循环简介
所谓的燃气一蒸汽联合循环，其实质就是将燃气轮机和蒸汽轮机通过合理方式有效地组合成为一个整体，共同在发电生产环节中发挥作用。

通过将两者进行组合，可以实现取长补短的目的，通过两者的有点强化发电生产的效率和质量，提升企业的经济效益，降低对各类资源的消耗，实现绿色环保的发展目标。

想要对燃气一蒸汽联合循环进行深入分析，可以从以下几个方面进行：
一是发电效率。

发电效率和经济效益是直接挂钩的，经济效益又存在多方而的影响因素，比如发电成本、发电速率等。

通过燃气一蒸汽联合循环，可以有效提升发电的效率，提高各类资源的使用率，增人发电速率，进而实现企业经济效益的提升。

从技术角度看，燃气一蒸汽联合循环的实测发电效率能够超过50%，比单纯的燃气发电或是蒸汽发电都高。

二是在投资上，燃气一蒸汽联合循环的建设时间段，相关投入较少，回报周期短。

三是在管理上，可以实现自动化和智能化的全而管理，通过先进的控制系统可以有效降低各类事故的发生。

最后在运行上，燃气一蒸汽联合循环的相应速度快，降耗能力强，具有很好的环境效益和社会效益。

2 燃气一蒸汽联合循环发电系统的现状分析
2.1研究天然气发电技术的工作
对于燃气-蒸汽联合循环发电系统方面而言，我国仍与国际方面存在很多差距，原因如下：山于我国研究在燃气-蒸汽联合循环发电系统的时间较晚，然而近年来我国在很多方面取得了一定的进步，例如优化设计、系统能耗分析、设备研发等。

在当代社会中，我国燃气-蒸汽联合循环发电系统不断发展，我国对燃气-蒸汽联合循环发电系统的研究现状主要体现在以下方面：世界天然气消费量在不断增长，对于当代世界能源消费结构而言，天然气消费量属于三大主力之一。

在当代社会中，国际能源界的很多学者认为，世界天然气产量、消费量会不断增长，几年后将超越石油、煤，因此天然气属于当代世界的重要能源。

在国际社会中，应用最为广泛的发电技术主要有热电联产发电。

2.2优化设计循环系统
对于联合循环的设计而言，燃气轮机的效率不是越高越好。

技术人员在选择燃气轮机的过程中，应尽量选择设计良好的燃气轮机。

对于不补燃的联合循环而言，由于蒸汽循环的参数会受到排气温度的限制，蒸汽循环的效率与燃气循环具有密切的联系。

对于燃气轮机的效率而言，在提高的状态下，蒸汽循环效率具有很多优势，该方式属于积极影响的联合循环系统。

在联合循环过程中，最合理的联合循环效率并不意味着选择燃气轮机的效率最大值，当燃气初温确定后，值得技术人员注意的是，山于燃气轮机的效率虽然高，余热锅炉的循环效率、蒸汽参数处于低状态。

同时，低压比的燃气轮机排气温度高，正气循环通过采用再热技术并且发挥其优势，能获取较佳的蒸汽部分效率。

对于联合循环而言，将燃气轮机排出的“废气”直接引入余热锅炉，随后加热水会产生出高温高压的蒸汽，最终推动汽轮机做功。

因此，汽轮机的朗肯循环与
燃气轮机的布雷顿循环通过结合，能有效形成能源梯级的利用总能系统，实现较高的热效率，该方式属于联合循环，大多数联合循环系统应用于发电行业。

优化设计过程中，技术人员在实际系统分析的基础上，需要加强理论的分析工作。

对于理论分析而言，技术人员通过重视燃气-蒸汽联合循环的理论环节，在设计出一系列燃气-蒸汽联合循环发电系统的基础上，不断优化方案，并且依据热力系统实际情况，建立好模块化动态系统，同时技术人员通过改变燃气轮机负载工况，保障热力数据的稳定性，技术人员通过全面分析影响系统运行的效率，能够得出相应的数据信息。

2.3设备研发
对于大容量高效率的燃气轮机而言，其设计工作非常重要。

在国际环境中，设计大型燃气轮机的企业包括MITSUBISH、GE、ALSTHOM、SIEMENS等。

大型燃气轮机具有以下特点：环效率高，同时具有灵活方便的优势，因此，技术人员需要充分发挥其单机容量大的特点。

但值得注意的是，由于大型发电燃气轮机通过进口进入，浪费了工厂的资源，因此技术人员需要不断改进该环节。

3 燃气蒸汽联合循环的技术探讨
3.1技术原理
由于燃气轮机循环吸热平均温度高，纯蒸汽动力循环放热平均温度低，把这两种循环联合起来组成燃气-蒸汽联合循环显然可以提高循环热效率。

燃气-蒸汽联合循环发电机组（CCPP）技术就是充分利用钢铁联合企业高炉等副产煤气，最大可能地提高能源利用效率，发挥燃气-蒸汽联合循环优势的先进技术。

根据各种煤气平衡富余情况，济钢按照高炉煤气和焦炉煤气以4：1的比例进行混合为低热值煤气作为燃机的燃料，一是提高高炉煤气的热值，二是全部回收低热值的高炉煤气。

3.2工艺流程
副产煤气从钢铁能源管网送来后经除尘器净化、混合，再经加压后与空气过滤器净化及加压后的空气混合进人燃气轮机燃烧室内混合
燃烧，产生的高温、高压燃气进入燃气透平机组膨胀做功，燃气轮机通过减速齿轮传递到发电机组发电；燃气轮机做功后的高温烟气进入余热锅炉，产生蒸汽后进人蒸汽轮机做功，带动发电机组发电，形成燃气一蒸汽联合循环发电系统。

3.3促进燃气-蒸汽联合循环技术的深度发展的建议
对于加装余热锅炉的技术里，技术人员在研究燃气透平尾气的余热过程中，通过不断发挥给水的作用，能够充分保障高压蒸汽快速推动，从而不断提高汽轮机的效率，使发电机发电的质量不断提高，在提升燃料化学能的过程中，技术人员需要落实好机械能的转化工作，保障余热锅炉型的燃气能够正常运行。

通常情况下，燃气-蒸汽联合循环发电系统涉及多个能量循环，能量属于相对平衡的状态。

根据相关数据调查显不，很多因素会影响整个燃气-蒸汽联合循环机组的效率，例如余热锅炉的效率、蒸汽轮机的效率、燃烧室的效率、燃气轮机的效率，从而保障联合循环充分发挥作用，技术人员根据实际情况，选择科学合理的高效率的燃气轮机，尽可能落实好排气温度等工作，充分发挥燃气循环的效率的优势，获取最大的联合循环效率。

燃气-蒸汽联合循环发电系统具有很多种类，依据燃气轮机的容量，包含以下类型：微型、小型、中型、大型；依据余热锅炉的类型，包含以下类型：助燃锅炉联合循环、正压锅炉联合循环、余热锅炉联合循环、补燃余热锅炉联合循环；依据发电机的位置，主要包含以下类型：多轴配置系统等。

由于轮机拖动不同发电机，从而进行正常的发电工作。

在当代社会中，由于我国环保问题越来越严峻，因此，企业必须改变传统落后的蒸汽轮机发电机组，例如发电环保成本高、污染排放严重等。

企业应该优先选择建设周期短、投资费用低、供电效率高的燃气-蒸汽联合循环发电系统。

值得注意的是，燃气-蒸汽联合循环发电系统建设过程中必须考虑以下内容：对于新建电厂选址而言，燃气-蒸汽联合循环发电系统应考虑以下特点：建设周期短、占地面积少、适用于用电极度紧张地区与负荷中心的电源建设。

对于燃煤电厂的改造而言，大型燃煤电厂的设备更新过程中必须充分考虑燃气-蒸汽联合循环发电系统。

通过以相关设备研制为角度，世界上的联合循环电厂效率越来越高。

但是我国对大型燃气轮机的研究时间短，因此必须积极引入西方发达国家的先进设备，同时加大研究力度，尽快朝全套发电设备国产化目标前进。

企业必须充分重视国家的执行内容、政策法规。

通过相应国家环保鼓励的号召，不断提高企业自身建设燃气-蒸汽联合循环发电系统的力度。

企业必须重视燃气的种类等条件。

同时，燃气-蒸汽联合循环发电系统必须运行情况，从而选择较为科学的补给燃料，有效实现气源的本地化、多元化。

4.结束语
综上所述，随着当代能源危机不断凸显之后，燃气发电技术越来越成熟。

为了不断提高我国的综合国力，我国必须重视燃气-蒸汽联合循环发电系统的优势，实现企业的可持续发展，从而促进社会的进步。

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