国内外燃气轮机发电技术进展前景

1、国内外燃气轮机发电技术进展及远景国内外燃气轮机发电技术进展及远景8/8国内外燃气轮机发电技术进展及远景1990国内外燃气轮机发电技术的进展与远景序言跟着社会生产力水平的不停提升和经济的快速增添，关于能源的需求也在快速增添。当前，世界火电站汽轮机长久占统治地位的场面已开始摇动，“大型电站以结合机组为主，中、小型机组以热电并供居多”已经是好多工业发达国家电站发展的主要格局。燃气轮机拥有极强的适配性，可以作为多种发电模式，以成为现在世界发电的主要形式之一，因为该装置，特别是结合循环发电装置拥有效率高、灵便性好，不只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，又能知足日趋严格的环保要求，其

2、地位将获得坚固和增强。我国自改革开放以来，跟着电力工业的迅猛发展和电网峰谷差的日趋增大，燃气轮机发电获得重视和发展。近几年已接踵兴建了一批拥有80年月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，跟着科技发展、能源政策的调整，怎样高效、干净利用化石能源已成为电力领域的突出问题。燃气蒸汽结合循环发电愈来愈遇到国家相关方面的重视，必然获得进一步的快速发展。国际燃气轮机发电技术燃气轮机是从20世纪50年月开始渐渐登上发电工业舞台的，因为当时机组的单机容量小、热效率低而在电力系统中只好作为紧迫备用电源和调峰机组。60年月加深了对电网中必然装备必然数目的燃

3、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率达到812。从80年月此后因为燃气轮机的功率和热效率均获得很大程度的提升，特别是燃气蒸汽结合循环机型成熟，再加上世界范围内天然气资源进一步开发，燃气轮机及其结合循环在世界电力系统中的地位发生了显然变化，它们不可是可以用作紧迫备用电源和调峰负荷机组，还可以带基本负荷和中间负荷。美国在2000年时期新增添的发电容量为1/8113亿kW，此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均分秋景的场面，在德国前者则占23左右，所以可知在世界范围内燃气轮机及其结合循环已成为火电发展的主要方向。近几年来

4、，世界燃气轮机工业获得相当的成就和飞快的发展，几家有名的企业GE、ABB、Siemens、西屋等均与航空发动机设计、研究、制造厂相互联营，保证实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，以保证技术的先进性。如压气机已采纳“可控扩压”的见解进行设计，把单轴压气机的压缩比提升到了2430的水平，透平叶片采纳了航空机组的先进冷却构造和定向结晶制造工艺，使透平前的燃气温度提升到了1300的水平，由此显然地提升了机组的输出功率和热效率。如GE企业的9FA、Siemens的V943A等典型机组的燃机单循环功率为266MW，燃气初温为12701300，压缩比为16，净热效率达38，由此构成的结合

5、循环机组单机功率为380MW，供电效率已达5658。在本世纪初叶，世界上又将会出现新一代的先进燃气轮机，这类技术被称为“G技术”，专门用于50HZ和60HZ发电用燃气轮机发电装置，此类机组的燃气初温将提升到1427左右，相应地进一步提升输出功率和热效率，单机功率和净热效率将分别达到480MW和60的高水平。为了降低燃气轮机的排放污染，采纳往焚烧室中注蒸汽或水，在排气导管中装设选择性催化复原装置，以及采纳干式低NOX排放焚烧室等举措。在工业化的欧洲及世界其余地域，日趋严格的NOX和CO2/8排放的规定，迫使燃系统造商在一些烧天然气和油的机组中，开发干式低NOX焚烧室装置，其见效已达到NOX排放低

6、于10ppm水平。从20世纪70年月出现石油危机后，工业发达国家都在鼎力进行燃气轮机燃煤的研究工作，燃煤结合循环种类有：整体煤气化结合循环（IGCC）、流化床燃煤结合循环（PFBCCC和AFBCCC）、外燃式燃煤结合循环（IFC）、直接烧煤粉结合循环、整体煤气化燃料电池结合循环（ICFCCC）及磁流体发电结合循环（MHDCC）等形式。当前，IGCC和PFBCCC在世界范围内已开始进入适用商业化阶段，世界上几乎全部主要石油煤炭企业和动力制造厂商都加入开发队列，将燃煤结合循环技术不停发展。到现在，大型燃气轮机和结合循环机组交钥匙工程的比投资开销分别为200300kW和500600kW，而600MW

7、的燃煤超临界参数机组的造价为1100kW。所以，燃机电站的比投资开销远低于燃煤电站。我国燃气轮机发电技术31我国燃气轮机发展大体我国的燃气轮机发电事业始于1959年，当时从瑞士BCC企业引进两套6200kW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年月，燃气轮机发电站的建设及其设施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45000kW。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600700左右，热效率为1625，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好多力量，开拓和启动了燃气轮机发

8、电领域，获得了一些研究成就。但因为燃料政策及政治、经济方面的原由，使兴起不久的这项事业在20世纪60年月末坠入阻滞不前的情况。此后，于1972年3/8和1976年分别从英国JB企业和日今日立企业引进了10套MS5000系列、PG5301型单机功率在2170023000kW单循环机组，进而使我国燃气轮发电机组总装机容量达到30万kW左右。因为各种原由，我国燃系统造业在20世纪年月开始萎缩，大多数制造厂停止生产，只保存南京汽轮电机厂为我国独一世产燃气轮机的制造厂家。当前，该厂与美国GE企业合作，已能批量生产MS6001系列燃机。改革开放此后，燃气轮机发电事业也跟着国家经济而飞快发展，从70年月到9

9、0年月，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）增添到140多台（套），装机总容量从30万kW增添到近800万kW，尤以沿海经济发展最快的地域最为快速，如广东、福建、上海、浙江、海南、江苏等地。其余，石油化工部门在大庆、成功、中原及新疆地域的油田和化工厂共建有燃机电厂30余座，装机60多套，总容量超出100万kW。近来几年来，武汉、重庆、合肥、成都等经济发达地域也跟着电力市场的需求，渐渐坚固地兴建了一批燃机电站。只管这样，燃机总装机容量在电网中的比率仅23左右，远低于发达国家的水平。32我国燃气轮机发电技术水平我国于80年月从前所建的燃机电站基本上是简单循环机组，其经

10、济技术性能较差，油耗在330gkWh以上，热效率在26左右。80年月此后兴建的一批燃机电站，燃机单机容量大多为36MW和100MW等级，燃料多为轻柴油、原油或重油。近几年重视发展了PG9E型的结合循环发电机组，此中浙江镇海、龙湾的两套300MW燃气蒸汽结合循环机组为国内最大的机组之一，其燃机技术拥有80年月国际先进水平，燃气初温为1094，单循环热效率达326左右，结合循环热效率达473左右。因为我国的优异资源相当缺乏，价钱相对较高，为降低发电成本，重视发展燃重油燃机，但燃重油燃机的发电技术难度很大。深圳南山热电股份企业于90年月初开始在MS6001系列燃机进步行燃用重油试验，经过多次研究，长

11、久燃用重油连续发电获得了成功，获得了难得的运转经验和较好的4/8经济效益，当前，上海闸北、浙江镇海和龙湾燃机电厂都渐渐掌握并提升了PG9E型燃机用重油运转的经验，不停提升了机组运转的安全靠谱性能。燃气轮发电机组在我国发电行业中获得坚固和发展的方向是：1）大容量机组；2）燃气蒸汽结合循环；3）燃重油或天然气；4）投AGC功能。可是，当前燃重油燃机的发电技术尚不完满成熟，燃重油对机组的负面影响有待进一步研究。其余，燃机单循环运转的启停速度特别快，而结合循环运转的启停特色还需优化，以更好地适应电网大幅度屡次调峰的需要。33我国燃气轮机发电的远景跟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

12、用天然气资源并用于电力领域。国家电力企业天然气办公室研究建议是在华东、广东、福建等地建设一批入口油气、效率高、污染小、调峰性能好的燃气蒸汽结合循环电站，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、九八重要攻关项目，将从外国引进一套300MW等级的示范电厂，以加速实行应用步伐。1997年，华北电力设计院、西安热工研究院与荷兰Shell企业共同达成300MW和400MW级干法加料IGCC项目设计的初步可行性研究。同时，正拟从外国引进24座100MW等级的PFBCCC，以此作为我国在新世纪内发展这两种干净煤发电技术的基础。其余，为降低

13、燃机电厂成本，将结合循环技术对现有中小型电厂进行技术改造、增容、增效又是一条重要门路。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，远景光明。我省燃气轮机发电情况跟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年月初着手规划燃气轮机发电站，1994年正式签订了第一套引进型燃气蒸汽结合循环发5/8电机组合同，建于镇海电厂扩建端，规模为2台GE企业9E型燃气轮机组和1台100MW及ALSHTOM企业汽轮机组，总容量为300MW，燃料为180cst重油。工程于1996年动工，1997年两台燃气轮机组单循环投产，1999年整套结合循环机组投AGC功能进入商业运转。同时，龙湾也兴建了一套

14、相同于镇海的300MW结合循环机组，也于1999年整套机组投入商业运转，不一样样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系列的结合循环机组，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，都拥有高度的自动化水平。可见，我省燃气轮机发电事业发展特别迅速，到现在装机总容量已凑近100万kW，它们在缓解我省电力供给紧张的同时，有效地增强了电网的调峰能力。其余，从相关声威部门获悉，我省正在规划半山电厂期机组的技术改造项目，经过对多种方案论证，“300MW燃气蒸汽结合循环机组”方案拥有好多显然的有益优势而遇到高度重视，当前正在抓紧论证。跟着国家

15、西气东送工程的实行和东海油气田的开发，我省沿海地域拟建2400MW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为壮大，装机比重将愈来愈大，技术将更为先进和新式。可以说，不久的未来我省将会成为燃气轮机发电大省。跟着我省镇海、龙湾、金华等燃气蒸汽结合循环机组的接踵投产，电网的发电构造有了新的变化，燃气轮机发电领域在我省是起步较迟，但起点很高，300MW燃气蒸汽结合循环机组尚属国内最大的结合循环机组，其建设规模、技术水均匀处于国内前茅，某些方面已处于国内当先水平。可是，这些机组均刚从基建转入生产，特别是燃重油或原油的机组是由燃轻油机组的改型研制的，一些重点技术性能仍不够成熟。镇

16、海、龙湾的4台机组在启动试运转阶段出现了好多问题，如重轻油系统切换不坚固、启动FSR值不合理、主燃油泵机械密封破坏、流量分派器卡涩、油办理装置专心不足、协助齿轮箱主联轴器断裂等常常困扰着机组的正常运转，甚至威迫着机组的安全运转，经过试验、剖析、改良，绝大多数问题都获得较好解决，大大地提升了机组的技术性能和运转水平。可是，燃油系统设施故障仍时有出现，部分机组仍存在烟囱冒黑烟的现象。所以，这些机组的设施性能、运转技术、检修工艺和结合循环机组的调峰特色及其经济指标等方面有待于进一步深入研究。其余，自昨年上半年以来油价特别是轻柴油价钱急剧上升以及原油供给紧张的状6/8况使得龙湾、金华燃机的运转成本居高

17、不下，或原油得不到足够保证，局势严重。对此，为一致油品供给管理、发挥系统规模效应，提出了镇海、龙湾、金华三厂一致燃用重油的方案，并经过了省企业组织的技术论证，随之机组一系列设施与系统的技术改造工作将全面张开。综上所述，在新的局势下，我省电力行业应踊跃张开新技术的开发和应用工作。经过几个燃机电厂的建设，培育和锻炼一支拥有相当素质的燃气轮机发电领域的管理和技术队伍。以此为基础，经过多种渠道、多种形式增强与国内外燃系统造商、燃机电站、科研单位和高等院校、协会的技术合作与沟通，常常张开省内燃机电厂的技术协作和学术沟通工作，充散发挥我省燃机发电的技术力量，消化汲取先进的技术资料，深入剖析机组运转中出现的技术难题，列专题攻关，以进一步提升我省燃气轮机发电技术水平。参照文件1DrBen