天然气发电的原理 (1修正版)

1、天然气发电技术研究、发电技术概况天然气发电的流程和使用的设备与燃煤电厂不同,燃煤电厂生产流程是:煤炭水锅炉天然气发电生产流程为:天然气软化水燃气轮机排气温度可高达500°C,通过废热锅炉产生的蒸汽既进步用来发电,也可用来供热,提高了热效率。世界上利用天然气发电普遍米用燃气一蒸汽联合电厂(CCGT)电厂的形式。天然气发电热效率较高，燃煤电厂的热效率仅为35%38%,而燃气一蒸汽联合循环电厂的热效率则高达50%60%。现有火电厂可改用天然气做燃料。燃煤电厂改造为燃气电厂,在环保、节省人力、运输及工业用水费用等方面均有显著效益。天然气联合循环发电及其热经济性天然气联合循环发电机组自二十世纪

2、90年代开始在我国逐步应用与推广，现已积累了一定的建设和使用经验。由于天然气联合循环电厂的一些独特优势，从环境保护、提高能源效率出发，发展天然气联合循环机组是合理的。与燃煤电厂相比，天然气联合循环电厂具有投资少、对环境污染小、整体循环效率高、调峰性能好、占地少、建设周期短、厂用电率低、耗水少、可用率高等优点。当今，在世界范围内，燃气轮机及其联合循环发电的市场份额在40%60%1.1天然气联合循环的基本理论自二十世纪50年代开始随着各自热力参数的提高，蒸汽轮机和燃气轮机的单机容量和供电效率都已获得了巨大的发展。表卜】我国黄汽轮机发电机组的技术擀救单机(1供电煤圧力MPr；爼KrXJ)BlFtfg

3、/kWli)平均煤耗g.'k'.Vhi僭电过率煤耗隆低率(%)62.84435dOO-SOOJOO17J551D012253.43435500-510505243372.14皿1003.33535351-4294093DD458.4312512.75550/530382-380334319P54.SdJUU376-3883口34.il300_d.2550153337C5-3K237932.4254.14A00璃进#Lifi3i1门1247M表2-1中可以看出，随着主蒸汽参数的提高，其供电效率和供电煤耗的改善情况。表2-2某些典型的燃弋轮机妊电机组的性能辜數回机型型号iso基木功

4、率阳7压比燃气初ift供电效事旳第.kWGE牧超FG9231(EC)Id5.014.212883453183PG9231(FA)226.5150126D35.66LSSABBGT13E21A4.315035.71210G7252<i.O20.3131C204SieLfLens(KWU)VS4.3A兀口16jfl131036.81319們42.1-Illi吋1川眷IIIV94.3A240.016614273S.0019S廿座501G235.219.2134935.00ISO236.715.5116C址门:s?GE伽与匸业LM6叩山曲41J30.78妇百R-R金司Tiz：r.t51.1925

5、3121141.572CM普惠ns25.423033S.13箔：！表2-2中可以看出：目前，燃气轮机发电机组的单机容量已经达到200MW以上，其供电效率也已提高到35%41.57%，它不仅能作为调峰机组使用，而且也能承担基本负荷。从表2-1和表2-2中可以发现：目前，蒸汽轮机和燃气轮机发电机组的供电效率都已达到40%左右的水平。为了进一步提高发电机组的效率，可以发展超临界参数（30MPa/600°C/600°C以上）的蒸汽轮机技术，但这对效率的显著提高作用也是有限的。而将蒸汽轮机循环与燃气轮机循环彼此结合起来，就可以创造出效率更高的发电设备。燃气-蒸气联合循环型式很多，有无

6、补燃型联合循环、有补燃型联合循环和增压锅炉型联合循环等。自二十世纪50年代初开始实现上述燃气蒸汽联合循环方案以来,余热锅炉型的联合循环获得了突飞猛进的发展，特别是近几年来，发展的趋势更加明显。表2-3中给出了某些联合循环发电机组的性能参数。%2-3棊些孤洋循环笈电机炬的性能塞數灿31社号E5O耶示助和MW）%用砒燃*46佻阿憫皿BE联电S-1QPEC25S.C33JlfiMSFDQ1ECS-10PFA34S.554S1f?MS0OO1FA255S-205FA700.955.12仃MS9001FA239ABBKA13E2-L241.652SIfT13E2-观历薪料输机KA1沁-1244.2敷If

7、r13E2-订K掘汽轮札却49C.S5332fr13E3-三压蔣林输机I<A13E2-5534Jfr13E2-机355KA13E3-丰983.553J斗仃13E2.:浮就汽牡饥KAW13(1.55(P1fr&T35箔272J.P57.12fr&T35SuinieiiuKWUGDU1P4.223J.051P1frVP4.2355GUI>lS.e4?AS54.0521frVP4.3AL<1501F25G.554JS1fr50LFL<1501S24S.S5SJD1fr5OLC-2：<1501©697.65SJD2fr5OL&从表2-3中可以看出，联合循环的单机功率已达到350MW，供电效率则已超过54.8%（近期内有望提高到58%），远远领先于任何形式的发电设备，并能装备成为承担基本负荷的大功率电站。加上这种设备的投资费用比较低、设备简单、占地面积小、建设周期短，因而更加具有广泛使用的潜力。目前，全世界每年增长的发电容量中，有35%36%系采用天然气联合循环机组，