国内外燃气轮机发电技术的进展与前景

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燃气轮机简介

燃气轮机简介

我国工业燃气轮机的现状与前景一、世界工业燃气轮机的发展趋势1、世界工业燃气轮机的发展途径与现状自1939年瑞士BBC公司制成世界上第一台工业燃气轮机以来,经过60多年的发展,燃气轮机已在发电、管线动力、舰船动力、坦克和机车动力等领域获得了广泛应用。

由于结构上的分野,工业燃气轮机分为重型燃气轮机和轻型燃气轮机(包括航机改型燃气轮机)。

80年代以后,燃气轮机及其联合循环技术日臻成熟。

由于其热效率高、污染低、工程总投资低、建设周期短、占地和用水量少、启停灵活、自动化程度高等优点,逐步成为继汽轮机后的主要动力装置。

为此,美国、欧洲、日本等国政府制定了扶持燃气轮机产业的政策和发展计划,投入大量研究资金,使燃气轮机技术得到了更快的发展。

80年代末到90年代中期,重型燃气轮机普遍采用了航空发动机的先进技术,发展了一批大功率高效率的燃气轮机,既具有重型燃气轮机的单轴结构、寿命长等特点,又具有航机的高燃气初温、高压比、高效率的特点,透平进口温度达1300℃以上,简单循环发电效率达36%~38%,单机功率达200MW以上。

90年代后期,大型燃气轮机开始应用蒸汽冷却技术,使燃气初温和循环效率进一步提高,单机功率进一步增大。

透平进口温度达1400℃以上,简单循环发电效率达37%~39.5%,单机功率达300MW以上。

这些大功率高效率的燃气轮机,主要用来组成高效率的燃气-蒸汽联合循环发电机组,由一台燃气轮机组成的联合循环最大功率等级接近500MW,供电效率已达55%~58%,最高60%,远高于超临界汽轮发电机组的效率(约40%~45%)。

而且,其初始投资、占地面积和耗水量等都比同功率等级的汽轮机电厂少得多,已经成为烧天然气和石油制品的电厂的主要选择方案。

由于世界天然气供应充足,价格低廉,所以,最近几年世界上新增加的发电机组中,燃气轮机及其联合循环机组在美国和西欧已占大多数,亚洲平均也已达36%,世界市场上已出现了燃气轮机供不应求的局面。

燃气轮机发电技术

燃气轮机发电技术

贫燃料预混燃烧的主要问题
燃烧的稳定性、燃料的适应性和变负荷范围。必 须认识到,为了降低燃烧温度、减少NOx的生成,燃/ 空比被减少到接近熄火点的程度,这会严重影响燃烧 的稳定性。
燃气轮机的技术特点
燃烧不稳定引起的后果
当DLN燃烧调整不当引起燃烧振荡时,轻则引起机组跳机, 严重时会损坏燃机昂贵的热通道部件,或者缩短热通道部件的维 护周期。
燃气轮机的技术特点
控制燃气轮机NOx排放的方法:
注水或蒸汽 LHE火焰筒 干式低NOx燃烧器 催化燃烧 CLN方法 SCR方法 SCONOx方法
燃气轮机的技术特点
注水或蒸汽降低NOx
燃气轮机的技术特点
干式低 NOx 技术(DLN: Dry Low NOx)
采用空气替代蒸汽或水作为稀释剂,在燃料进入燃烧区域前, 与过量空气预先均匀混合,然后进入燃烧区域燃烧,从而达 到控制燃烧温度目的的燃烧技术。 是一种预混燃烧技术
目前比较成熟的控制燃机NOx排放 技术是 DLN 技术、常规 SCR 技术和
注水/蒸汽技术,三种技术各有优
缺点和适用范围。从技术的先进 性、运行成本、实际运行等情况
来看,燃气轮机应优先考虑采用
DLN技术控制NOx排放。
燃机辅助系统
进气系统
燃机辅助系统
排气系统
燃机辅助系统
燃油系统 燃气轮机控制油模块系统
能源的优化和综合利用技术:压气机、透平、叶型、燃烧、材料、 涂层、热部件的冷却,以及机械结构、制造工艺和控制技术的优 化 发展IGCC技术(煤气化联合循环发电技术) 分布式冷热电联供领域中燃气轮机的应用。
IGCC技术
IGCC(Integrated Gasification Combine Cycle)整 体煤气化联合循环发电系统——是将煤气化技术和高 效的联合循环相结合的先进动力系统。 IGCC由两大部分组成——煤的气化与净化部分和燃气蒸汽联合循环发电部分。

我国发展燃气——蒸汽联合循环的必要性及发展方向

我国发展燃气——蒸汽联合循环的必要性及发展方向

我国发展燃气——蒸汽联合循环的必要性及发展方向摘要:文章通过对燃气-蒸汽联合循环发电的特点和优势分析,结合我国现阶段经济发展的现状及政策,阐述了燃气-蒸汽联合循环发电技术在我国发展状况,并对燃气-蒸汽联合循环发电发展前景进行了深入的探讨。

关键词:燃气轮机;燃气-蒸汽联合循环发电;技术优势;发展及前景从20世纪中期开始,随着燃气轮机技术的应用,逐渐进入发电行业,由于技术局限,当时只能作为紧急备用电源和调峰机组。

20世纪80年代后燃气轮机功率和热效率都有了很大程度的提高,世界天然气资源进一步开发,使得燃气轮机及其联合循环在电力工业中的地位发生了巨大的变化,尤其是近十几年,燃气技术得到了突飞猛进的发展,使得燃气轮机联合循环发电技术趋于成熟。

近几年在发达国家每年新增的联合循环装机容量约占火电新增容量的40%~50%,其中主要是燃气轮机联合循环机组。

随着我国天然气川气东送、西气东输等项目的实施及天然气上游资源开发和下游市场利用,使天然气产业健康持续发展,带动了我国燃气轮机联合循环发电技术的快速发展。

相继建设了一批高效率、低污染的大型燃气-蒸汽联合循环电厂,收到了良好的经济效益和社会效益。

1 燃气-蒸汽联合循环发电的特点燃气轮机发电是一种清洁能源、绿色电力,具有高效、节能、环保等特点。

①发电的高效率。

燃气-蒸汽联合循环发电由燃气轮机单循环和郎肯循环构成,实现了能源的梯级利用,发电效率高达56%以上,形成极具个性的火力发电特点。

这是常规燃煤电厂根本无法比拟的高效率,把天然气的资源利用率整整提高了50%。

②发电的低污染。

燃机发电利用天然气燃烧发电,相对于其他燃料发电,天然气燃烧后过不产生灰尘和炉渣,因而不会对环境产生灰渣污染;天然气燃烧后几乎不产生SO2,常规燃煤电厂的SO2排放没有了,NOx的排放量仅为燃煤的19.2%,CO的排放量仅为燃煤的42.1%,燃煤成熟的技术把NOx、CO排放量降低到10-4~10-3的水平,起到了改善整个生态环境、保护环境的作用。

燃气轮机技术的发展与应用

燃气轮机技术的发展与应用

燃气轮机技术的发展与应用摘要:笔者长期从事新能源热电的工作,本文主要论述燃气轮机的发展概况和我国燃气轮机的研发基础等内容,本文旨在与同行探讨学习,共同进步。

关键词:燃气轮机;设计;研发基础近年来,随着全球范围内的能源与动力需求以及环境保护等要求的变化,燃气轮机得到了动力、电力等有关部门的高度重视,欧、美、日等国先后制定了先进燃气轮机技术研究发展计划,以极大的热情推动着燃气轮机的发展。

先进燃气轮机技术具备低噪音、高效率、低排放等一系列先进技术特点,是提供可靠、清洁、高质量发电及热电联供的最佳方式。

鉴于我国西部目前的电力发展状况及其自然环境和燃气轮机的技术特点,燃气轮机将在西部开发中得到广泛的重视与应用。

除了发电领域以外,燃气轮机在航海、航空、陆用动力方面也发挥着重要作用,俄罗斯和美国的主战坦克也都采用了燃气轮机作为动力,所以发展先进燃气轮机技术对国防建设也是非常重要的。

事实上,燃气轮机作为一种涉及航空、航海、陆用等国家安全的热力发动机,历来受到美国、前苏联两个军事大国以及西欧、日本等高度工业化国家的关注。

一、技术发展的趋势过去几十年燃气轮机技术取得了引人注目的进展,燃气轮机的性能不断地得到改进。

一方面在燃气轮机热力循环方面进行开发研究,其中最重要的一个方向是利用嫩气轮机排气的余热、回收其部分能量产生燕汽或回注入燃气轮机,即构成双工质平行复合循环燃气轮机,或供给汽轮机,即构成燃族联合循环动力装置。

另一方面通过先进航空技术的移植、不懈地完善燃气轮机零部件设计来改善简单循环燃气轮机的性能。

二、燃气轮机的发展概况燃气轮机自20世纪40年代问世以来,作为节能、高效、低污染的新型动力装置,经过战争需要的刺激和大批专家的努力,这一技术得到了高度发展并广泛应用于电力、能源、航空、舰船、航天、车辆、军事等领域。

六十多年来,燃气轮机的发展取得了引人注目的进步,燃机的性能不断提高,发电用燃气轮机技术的发展可以简单归纳以下几个方面:(1)微型燃机的发展。

国内外燃气轮机发电技术的进展与前景

国内外燃气轮机发电技术的进展与前景

国内外燃气轮机发电技术的进展与前景1前言随着社会生产力水平的不断提高和经济的迅速增长,对于能源的需求也在快速增长。

目前,世界火电站汽轮机长期占统治地位的局面已开始动摇,“大型电站以联合机组为主,中、小型机组以热电并供居多”已是许多工业发达国家电站发展的主要格局。

燃气轮机具有极强的适配性,能够作为多种发电模式,以成为当今世界发电的主要形式之一,由于该装置,特别是联合循环发电装置具有效率高、机动性好,不仅可以作为电网的调峰机组,且更多地用于电网的基本负荷发电,又能满足日益严格的环保要求,其地位将得到巩固和加强。

我国自改革开放以来,随着电力工业的迅猛发展和电网峰谷差的日趋增大,燃气轮机发电得到重视和发展。

近几年已相继兴建了一批具有80年代国际先进水平的机组,在缓解电力紧缺的同时,有效地发挥了其增强电网调峰能力的作用。

跨入21世纪,随着科技发展、能源政策的调整,如何高效、洁净利用化石能源已成为电力领域的突出问题。

燃气—蒸汽联合循环发电越来越受到国家有关方面的重视,必将得到进一步的快速发展。

2 国际燃气轮机发电技术燃气轮机是从20世纪50年代开始逐渐登上发电工业舞台的,由于当时机组的单机容量小、热效率低而在电力系统中只能作为紧急备用电源和调峰机组。

60年代加深了对电网中必须配备一定数量的燃气轮发电机组的认识,从安全和调峰的目的出发,燃气轮发电机组在电网中的比例达到8%~12%。

从80年代以后由于燃气轮机的功率和热效率均得到很大程度的提高,特别是燃气—蒸汽联合循环机型成熟,再加上世界范围内天然气资源进一步开发,燃气轮机及其联合循环在世界电力系统中的地位发生了明显变化,它们不仅仅可以用作紧急备用电源和调峰负荷机组,还能带基本负荷和中间负荷。

美国在1990~2000年期间新增长的发电容量为1.13亿kW,其中燃气轮机电站和蒸汽轮机电站的容量分别为44%,第一次出现了朗肯循环和布莱顿循环平分秋色的局面,在德国前者则占2/3左右,由此可见在世界范围内燃气轮机及其联合循环已成为火电发展的主要方向。

2024年微型燃气轮机市场规模分析

2024年微型燃气轮机市场规模分析

2024年微型燃气轮机市场规模分析引言微型燃气轮机作为一种新兴的发电技术,不仅具有高效率、低排放的特点,还能适应多种燃料,广泛应用于发电、空调和热水供应等领域。

本文旨在对微型燃气轮机市场规模进行分析,了解其发展趋势以及潜在的市场机会。

微型燃气轮机市场规模定义微型燃气轮机是指功率在100kW以下的燃气轮机,主要应用于小型和中型企业、机关单位以及家庭使用。

其较小的体积和灵活的安装方式使得微型燃气轮机在城市中的应用更加方便。

市场规模目前,微型燃气轮机市场正呈现出快速增长的趋势。

根据市场研究数据显示,全球微型燃气轮机市场规模在过去几年中每年以10%的速度增长。

据预测,到2025年,全球微型燃气轮机市场的价值将达到数十亿美元。

驱动因素微型燃气轮机市场的快速发展得益于以下几个驱动因素:1.能源效率的提高:微型燃气轮机的热效率可以达到80%以上,相较于传统发电方式有较大的优势,能够有效降低能源消耗。

2.环保要求的提升:随着环保意识的增加和对大气污染的关注,微型燃气轮机因其低排放的特点受到越来越多的关注和采用。

3.能源多元化需求:微型燃气轮机可以适应多种燃料,如天然气、液化石油气等,能够满足不同地区和不同用户的能源需求。

4.市场潜力巨大:由于微型燃气轮机的安装、运维成本相对较低,且具有一定的发电能力,因此在一些偏远地区和新兴市场具有较大的市场需求。

市场分析地区分布目前,微型燃气轮机市场的主要消费地区包括北美、欧洲和亚洲。

其中,北美地区市场规模最大,占据全球市场份额的40%以上。

而亚洲地区的微型燃气轮机市场正在快速增长,预计在未来几年中将成为全球市场的新的增长点。

应用领域微型燃气轮机的应用领域非常广泛,包括发电、暖通空调、热水供应等。

其中,发电领域是微型燃气轮机的主要应用领域,占据市场份额的50%以上。

随着新能源政策的推进以及能源需求的增加,微型燃气轮机在发电领域的应用前景广阔。

市场竞争格局微型燃气轮机市场目前呈现出较为分散的竞争格局,市场前几名的厂商占据了市场份额的一半以上,但市场上仍有很多中小规模的厂商在不同领域中崭露头角。

燃气-蒸汽联合循环发电系统的现状和展望分析

燃气-蒸汽联合循环发电系统的现状和展望分析
[2]刘凤国,项友谦,徐永生,等.燃气-蒸汽联合循环发电系统的热经济学分析[J].煤气与热力, 2017, 27(5):75-78.
[3]李敏,李海平.浅谈燃气-蒸汽联合循环系统影响余热炉热效率的因素[J].中国化工贸易, 2019, 000(006):218-218.
1.燃气-蒸汽联合循环发电系统概述
针对燃气-蒸汽联合循环发电系统来讲,实际就是按照特定方式,将蒸汽轮机与燃气轮机循环整合在一起,使之成为一个统一且高效的发电系统;此系统是当前国家大力推动生态友好型、资源节约型社会建设背景下所提出的一种新型发电技术,其主要目的就是降低煤耗,提高热效率,减少污染排放,改善当前环境。从根本上来讲,此系统主要由两部分构成,其一为蒸汽发电系统,其二是燃气发电系统,对于燃气发电系统而言,主要由4部分组成,分别为发电机、燃烧室、压气机与透平,而针对蒸汽发电系统来讲,由三部分组成,分别为发电机、汽轮机与余热锅炉。
4.结语
综上,伴随各个国家对天然气资源开发力度的加大,以及其应用广度的日渐提升,与之相匹配的燃气发电技术正在逐渐成熟与完善;在此背景下,燃气-蒸汽联合循环发电系统凭借其节能环保优势,势必会成为今后发展的重要方向;而且伴随相关技术体系的日渐成熟,其效能将会得到更大程度发挥。
参考文献:蒸汽联合循环发电系统的模拟研究[J].能源与环境, 2018, 000(005):10-11,13.
3.发展建议
伴随当今环境污染问题的日益严峻,优先选择供电效率高、建设周期短并且投资少的燃气-蒸汽联合循环发电系统,对传统燃煤蒸汽轮机发电机组予以替代(发电成本高、不环保、污染排放多等),已经成为发电行业的未来趋向。但需要指出的是,在设计建造燃气-蒸汽联合循环发电系统时,需特别注意如下几点:首先,针对新建电厂来讲,在刚开始进行选址时,需要进行深入、全面分析;由于燃气-蒸汽联合循环发电系统体积较小,因而不会占用过大的面积,而且还有着比较短的建设周期,对于那些用电比较紧张或者负荷中心的电源建设尤为适用。其二,从改造燃煤电厂层面来考量,在对燃气-蒸汽联合循环发电系统进行设计建造时,需要结合大型燃煤电厂的脱硫脱硝改造、设备更新淘汰等内容来开展。其三,基于燃气的来源与种类层面来剖析,在应用燃气-蒸汽联合循环发电系统时,需要结合当地实况,选用与之相匹配、相适应的补给燃料或气源,以此推动气源的本地化、多元化。其四,基于政策建议层面来考量,国家需要结合当前实际,积极制定健全且优质的政策法规,尤其是在环保方面,应较大人力、资金、技术的投入力度,推动此层面的优质化发展;针对那些天然气发电项目而言,需要多给予政策上的支持,多给予优惠,以此促进其在建设燃气-蒸汽联合循环发电系统方面的主动性与积极性的提升。其五,给予相关设备研发层面来分析,在全球范围内,联合循环电厂已经开始朝向高效化、先进化、大型化的方向发展,而对于我国来讲,无论是在设计大型燃气轮机上,还是在实际建造方面,均有着较晚的起步;针对此情况,不仅要积极引进国外的一些先进设备,而且还需要加大研发力度,争取实现大型燃气轮机的全面国产化。

燃气轮机技术发展及应用要点分析32

燃气轮机技术发展及应用要点分析32

燃气轮机技术发展及应用要点分析摘要:燃气轮机作为重要的工业设备,也是我国能源的战略性产业,燃气轮机发展好坏影响我国制造业与能源技术的进展,也会对国民经济产生不同程度影响。

本文中详细分析燃气轮机技术发展现状及应用情况,展望未来发展趋势,以供同行借鉴与参考。

关键词:燃气轮机;技术发展;应用要点引言燃气轮机的应用在现代企业生产中十分广泛,能够对国民经济发展中所需要的电力和能源进行输送与分配,还是国防领域中的重要应用设备,总体来说燃气轮机在现代社会运行中有着不可取代的作用。

近几年的燃气轮机发展技术已经达到了较高的水平,燃气轮机领域也取得了显著的科研成果。

1、燃气轮机发展概述1906年第一台效率为3%的燃气轮机问世。

20世纪40年代起燃气轮机开始进入工业的各个领域并得到了较为迅速的发展。

例如:1939年诞生于瑞士BBC公司的燃气轮机,功率1.5MW,初温550℃,效率17.3%。

进入20世纪80年代后,燃气轮机单机容量有很大程度的提高,特别是燃气-蒸汽联合循环技术日渐成熟。

随着世界范围内天然气资源的大力开发,燃气轮机及其联合循环在世界电力系统中的地位发生了明显的变化,不仅可以作为紧急备用电源和调峰机组使用,而且还能用于带基本负荷机组。

经过不断应用最新的研究成果,提高技术水平,目前正在研究最大功率达460MW、燃气初温达1600℃、压气机压缩比约40、单循环效率为43%~44%的重型燃气轮机,其联合循环效率将高达65%;同时也在着手研究未来更加先进的燃气轮机,燃气初温的目标是1700℃。

目前燃气轮机单机效率已达36%~41.6%,最大单机功率已达375MW。

组成联合循环机组后,发电效率达55%~60%。

联合循环机组已成为发电市场的主流机组。

日本三菱公司研制的M501J型燃气轮机组成的联合循环在50%负荷工况下效率依然可以达到55%。

阿尔斯通公司的新GT26在40%负荷工况下NOx的排放依然低于25ppm(这里1ppm=10-6)。

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国内外燃气轮机发电技术的进展与前景Ting Bao was revised on January 6, 20021国内外燃气轮机发电技术的进展与前景阎保康浙江省电力试验研究所杭州3100141前言随着社会生产力水平的不断提高和经济的迅速增长,对于能源的需求也在快速增长。

目前,世界火电站汽轮机长期占统治地位的局面已开始动摇,“大型电站以联合机组为主,中、小型机组以热电并供居多”已是许多工业发达国家电站发展的主要格局。

燃气轮机具有极强的适配性,能够作为多种发电模式,以成为当今世界发电的主要形式之一,由于该装置,特别是联合循环发电装置具有效率高、机动性好,不仅可以作为电网的调峰机组,且更多地用于电网的基本负荷发电,又能满足日益严格的环保要求,其地位将得到巩固和加强。

我国自改革开放以来,随着电力工业的迅猛发展和电网峰谷差的日趋增大,燃气轮机发电得到重视和发展。

近几年已相继兴建了一批具有80年代国际先进水平的机组,在缓解电力紧缺的同时,有效地发挥了其增强电网调峰能力的作用。

跨入21世纪,随着科技发展、能源政策的调整,如何高效、洁净利用化石能源已成为电力领域的突出问题。

燃气—蒸汽联合循环发电越来越受到国家有关方面的重视,必将得到进一步的快速发展。

2 国际燃气轮机发电技术燃气轮机是从20世纪50年代开始逐渐登上发电工业舞台的,由于当时机组的单机容量小、热效率低而在电力系统中只能作为紧急备用电源和调峰机组。

60年代加深了对电网中必须配备一定数量的燃气轮发电机组的认识,从安全和调峰的目的出发,燃气轮发电机组在电网中的比例达到8%~12%。

从80年代以后由于燃气轮机的功率和热效率均得到很大程度的提高,特别是燃气—蒸汽联合循环机型成熟,再加上世界范围内天然气资源进一步开发,燃气轮机及其联合循环在世界电力系统中的地位发生了明显变化,它们不仅仅可以用作紧急备用电源和调峰负荷机组,还能带基本负荷和中间负荷。

美国在1990~2000年期间新增长的发电容量为1.13亿kW,其中燃气轮机电站和蒸汽轮机电站的容量分别为44%,第一次出现了朗肯循环和布莱顿循环平分秋色的局面,在德国前者则占2/3左右,由此可见在世界范围内燃气轮机及其联合循环已成为火电发展的主要方向。

近几年来,世界燃气轮机工业取得相当的成就和飞速的发展,几家着名的公司GE、ABB、Siemens、西屋等均与航空发动机设计、研究、制造厂彼此联营,保证及时地把航空发动机领域内的先进技术用来武装重型燃气轮机,以确保技术的先进性。

如压气机已采用“可控扩压”的概念进行设计,把单轴压气机的压缩比提高到了24~30的水平,透平叶片采用了航空机组的先进冷却结构和定向结晶制造工艺,使透平前的燃气温度提高到了1300℃的水平,由此明显地提高了机组的输出功率和热效率。

如GE公司的9FA、Siemens的V94.3A 等典型机组的燃机单循环功率为266MW,燃气初温为1270~1300℃,压缩比为16,净热效率达38%,由此组成的联合循环机组单机功率为380 MW,供电效率已达56~58%。

在本世纪初叶,世界上又将会出现新一代的先进燃气轮机,这种技术被称为“G技术”,专门用于50H Z和60H Z发电用燃气轮机发电装置,此类机组的燃气初温将提高到1427℃左右,相应地进一步提高输出功率和热效率,单机功率和净热效率将分别达到480 MW和60%的高水平。

为了降低燃气轮机的排放污染,采用往燃烧室中注蒸汽或水,在排气导管中装设选择性催化还原装置,以及采用干式低NO X排放燃烧室等措施。

在工业化的欧洲及世界其它地区,日趋严格的NO X和CO2排放的规定,迫使燃机制造商在一些烧天然气和油的机组中,开发干式低NO X燃烧室装置,其效果已达到NO X排放低于10 ppm水平。

从20世纪70年代出现石油危机后,工业发达国家都在大力进行燃气轮机燃煤的研究工作,燃煤联合循环种类有:整体煤气化联合循环(IGCC)、流化床燃煤联合循环(PFBC—CC和AF-BC—CC)、外燃式燃煤联合循环(IFC)、直接烧煤粉联合循环、整体煤气化燃料电池联合循环(ICFC—CC)及磁流体发电联合循环(MHD—CC)等形式。

目前,IGCC和PFBC—CC在世界范围内已开始进入实用商业化阶段,世界上几乎所有主要石油煤炭公司和动力制造厂商都加入开发行列,将燃煤联合循环技术不断发展。

至今,大型燃气轮机和联合循环机组交钥匙工程的比投资费用分别为$200~300/kW和$500~600/kW,而600 MW的燃煤超临界参数机组的造价为$1100/kW。

因此,燃机电站的比投资费用远低于燃煤电站。

3 我国燃气轮机发电技术3.1我国燃气轮机发展概况我国的燃气轮机发电事业始于1959年,当时从瑞士BCC公司引进两套6200 kW的单循环燃气轮机列车发电机组,燃料为大庆原油。

20世纪60年代,燃气轮机发电站的建设及其设备的制造生产初具规模,总装机容量达到6万kW,最大单机容量为45000 kW。

上汽厂、南汽厂、哈汽厂、东汽厂等制造厂曾先后设计生产过燃气轮机组,这些机组的技术性能都不高,燃气初温一般在600~700℃左右,热效率为16~25%,所建电站基本上是单循环机组。

客观地讲国家在当时也投入了不少力量,开辟和启动了燃气轮机发电领域,取得了一些研究成果。

但由于燃料政策及政治、经济方面的原因,使兴起不久的这项事业在20世纪60年代末陷入停滞不前的状况。

后来,于1972年和1976年分别从英国JB公司和日本日立公司引进了10套MS5000系列、PG5301型单机功率在21700~23000 kW单循环机组,从而使我国燃气轮发电机组总装机容量达到30万kW左右。

由于种种原因,我国燃机制造业在20世纪70年代开始萎缩,大部分制造厂停止生产,只保留南京汽轮电机厂为我国唯一生产燃气轮机的制造厂家。

目前,该厂与美国GE公司合作,已能批量生产MS6001系列燃机。

改革开放以后,燃气轮机发电事业也随着国家经济而飞速发展,从70年代到90年代,全国燃气轮机电厂由20余座发展到80余座,机组台数从20余台(套)增加到140多台(套),装机总容量从30万kW增加到近800万kW,尤以沿海经济发展最快的地区最为迅速,如广东、福建、上海、浙江、海南、江苏等地。

另外,石油化工部门在大庆、胜利、中原及新疆地区的油田和化工厂共建有燃机电厂30余座,装机60多套,总容量超过100万kW。

近年来,武汉、重庆、合肥、成都等经济发达地区也随着电力市场的需求,逐步稳定地兴建了一批燃机电站。

尽管如此,燃机总装机容量在电网中的比例仅2.3%左右,远低于发达国家的水平。

3.2我国燃气轮机发电技术水平我国于80年代以前所建的燃机电站基本上是简单循环机组,其经济技术性能较差,油耗在330 g/kW·h以上,热效率在26%左右。

80年代以后兴建的一批燃机电站,燃机单机容量大多为36 MW和100 MW等级,燃料多为轻柴油、原油或重油。

近几年着重发展了PG9E型的联合循环发电机组,其中浙江镇海、龙湾的两套300 MW燃气—蒸汽联合循环机组为国内最大的机组之一,其燃机技术具有80年代国际先进水平,燃气初温为1094℃,单循环热效率达32.6%左右,联合循环热效率达47.3%左右。

由于我国的优质资源相当缺少,价格相对较高,为降低发电成本,着重发展燃重油燃机,但燃重油燃机的发电技术难度很大。

深圳南山热电股份公司于90年代初开始在MS6001系列燃机上进行燃用重油试验,通过多次摸索,长期燃用重油连续发电获得了成功,取得了可贵的运行经验和较好的经济效益,目前,上海闸北、浙江镇海和龙湾燃机电厂都逐步掌握并提高了PG9E型燃机用重油运行的经验,不断提高了机组运行的安全可靠性能。

燃气轮发电机组在我国发电行业中得到巩固和发展的方向是:(1)大容量机组;(2)燃气—蒸汽联合循环;(3)燃重油或天然气;(4)投AGC功能。

然而,目前燃重油燃机的发电技术尚不完全成熟,燃重油对机组的负面影响有待进一步研究。

另外,燃机单循环运行的启停速度非常快,而联合循环运行的启停特性还需优化,以更好地适应电网大幅度频繁调峰的需要。

3.3我国燃气轮机发电的前景随着国家能源政策的调整和环境保护的增强,将大幅度开发和利用天然气资源并用于电力领域。

国家电力公司天然气办公室研究意见是在华东、广东、福建等地建设一批进口油气、效率高、污染小、调峰性能好的燃气—蒸汽联合循环电站,天然气发电计划于2000年左右启动,2010年燃气电站规模达到2000万kW。

同时IGCC技术已列入国家八五、九八重大攻关项目,将从国外引进一套300 MW等级的示范电厂,以加快推广应用步伐。

1997年,华北电力设计院、西安热工研究院与荷兰Shell公司共同完成300 MW和400 MW级干法加料IGCC项目设计的初步可行性研究。

同时,正拟从国外引进2~4座100 MW等级的PFBC—CC,以此作为我国在新世纪内发展这两种洁净煤发电技术的基础。

另外,为降低燃机电厂成本,将联合循环技术对现有中小型电厂进行技术改造、增容、增效又是一条重要途径。

可见,燃气轮机发电在我国电网中的地位和作用将十分重要,前景光明。

4 我省燃气轮机发电状况随着我省经济的快速发展和电网峰谷差的日趋增大,我省于90年代初着手规划燃气轮机发电站,1994年正式签定了第一套引进型燃气—蒸汽联合循环发电机组合同,建于镇海电厂扩建端,规模为2台GE公司9E型燃气轮机组和1台100 MW及ALSHTOM公司汽轮机组,总容量为300 MW,燃料为180cst重油。

工程于1996年开工,1997年两台燃气轮机组单循环投产,1999年整套联合循环机组投AGC功能进入商业运行。

同时,龙湾也兴建了一套雷同于镇海的300MW联合循环机组,也于1999年整套机组投入商业运行,不同的是机组燃料为原油。

金华、瑞安、余姚、绍兴等也建成了燃机为MS6000系列的联合循环机组,燃料为轻油,这些燃气轮机组有的从法国ALSHTOM引进,有的为国产南汽厂产品,都具有高度的自动化水平。

可见,我省燃气轮机发电事业发展非常迅速,至今装机总容量已接近100万kW,它们在缓解我省电力供应紧张的同时,有效地增强了电网的调峰能力。

另外,从有关权威部门获悉,我省正在规划半山电厂Ⅱ期机组的技术改造项目,经过对多种方案论证,“300MW燃气—蒸汽联合循环机组”方案具有许多明显的有利优势而受到高度重视,目前正在抓紧论证。

随着国家西气东送工程的实施和东海油气田的开发,我省沿海地区拟建2400 MW天然气燃机电站也正在进行可行性研究中。

这样我省燃气轮机发电规模将更加壮大,装机比重将越来越大,技术将更为先进和新型。

可以说,不久的将来我省将会成为燃气轮机发电大省。

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