【专家解说】：燃气—蒸汽联合循环发电技术发展对策研究
[摘 要] 论述了燃气—蒸汽联合循环的总能系统概念,介绍了燃气—蒸汽联合循环技术发展和
用状况,并就国家对燃气轮机及其联合循环发电机组的发展定位,发展规划和相关政策进行了探讨。
[关键词]燃气轮机;联合循环;能源节约;环境保护;对策
Present State ofCombined Steam & gas Turbine Cycle Power Generation
Technology& Study on the DevelopmentCountermeasures
WANG Bo-ren
(HubeiElectricPowerTesting& Research Institute,Wuhan430077,China)
[Abstract]The totalenergy co
nceptofcombined steam and gas turbine cyclewas expounded.Presentstate of
combined steam and gas turbine cycle powergeneration technology and its applicatio
nwere introduced.The de-
velopmentorientation, plan and related policy of statewere discussed.
[Key words]gas turbine; combined cycle; energy saving; environmentprotection; countermeasures
1 燃气轮机联合循环发电状况和需求
从20世纪80年代以来,随着燃气轮机及其联
合循环总能系统新概念的确立,材料科学、制造技术
的进步,特别是能源结构的变化及环境保护的要求
更加严格,燃气轮机及其联合循环机组在世界电力
系统中的地位发生了显著变化,不仅可以用作紧急
备用电源和尖峰负荷,还被用来带基本负荷和中间
负荷。21世纪以来世界燃气轮机进入了一个新的
发展时期,我国燃气轮机引进、开发和应用又进入了
一个新的发展阶段。燃气轮机技术进步主要表现在
单机容量增大,热效率提高与污染物排放量降低。
目前全世界每年新增的装机容量中,有l/3以上系
采用燃气—蒸汽联合循环机组,而美国则接近l/2,
日本则占火电的43%。据不完全统计,全世界现有
燃油和燃天然气的燃气—蒸汽联合循环发电机组的
总容量己超过400 GW。当前燃气轮机单机功率已
经超过300MW,简单循环热效率超过39%;联合循
环功率已经超过780 MW,联合循环热效率超过
58. 5%,干式低NOx燃烧技术已使燃用天然气和蒸
馏油时的NOx排放量分别低于25mg/kg和42mg
kg,提高了燃气轮机在能源与电力中的地位与作用。
从目前世界火力发电技术水平来看,提高火电
厂效率和减少污染物的排放的方法,除带脱硫、除尘
装置的超超临界发电技术(USC)、循环流化床
(CFB)和增压流化床联合循环(PFBC)等外,燃天然
气、燃油及整体煤气化等燃气-蒸汽联合循环是一
个重要措施。据有关调研预测,未来10年我国对燃
气轮机总需求量达34 000 MW左右。中国已开始
利用西气东输,东海、南海油气,进口LNG(液化天
然气)和开发煤气化等清洁能源。一批300 MW级
燃气—蒸汽联合循环电厂已经建成或即将建成投
产。可以说,随着国产化率的提高,造价的减低,燃
用天然气和煤气等大型燃气—蒸汽联合循环发电机
组,必将成为中国电力工业一个重要组成部分。
2 燃气—蒸汽联合循环总能系统概念
燃气—蒸汽联合循环是将两个使用不同工质的
独立的动力循环,通过能量交换联合在一起的循环,
兼顾了燃气轮机布雷登(Bragton)循环高温加热的
优势和汽轮机朗肯(Rankine)循环低温排热损失小
的优势,形成了总能系统设计新概念,汇集燃气轮机
的先进技术、余热锅炉和汽轮机发电的优势,使联合
循环的效率提高。例如目前三压锅炉、亚临界参数、
再热燃气-蒸汽联合循环发电效率大于60%。
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