燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電裝置的特點(diǎn)及應(yīng)用

摘要：目前電力行業(yè)側(cè)重于發(fā)展300MW、600MW的大型火電機(jī)組，發(fā)展局部性集中供熱的熱電機(jī)組，而且要全面發(fā)展燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，進(jìn)而達(dá)到高效節(jié)能、深化電網(wǎng)能力的目的，這已變成未來中國(guó)電力發(fā)展的核心目標(biāo)。通過燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備和蒸汽動(dòng)力設(shè)備聯(lián)合循環(huán)發(fā)電可以在很大程度上提升熱效率、節(jié)約建設(shè)成本，匹配于環(huán)保相關(guān)要求，其未來發(fā)展前景廣闊。

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備；蒸汽動(dòng)力設(shè)備；聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置；電力行業(yè)；大型火電機(jī)組 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM611 文章編號(hào)：1009-2374（2015）06-0060-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0457

自20世紀(jì)60年代以來，國(guó)內(nèi)的電力領(lǐng)域已開始進(jìn)行全面的發(fā)展，電力裝置已趨于世界前沿。按照國(guó)內(nèi)電力規(guī)劃的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，到2005年在發(fā)電裝置上，每年將以1600千瓦的速度增長(zhǎng)，而且在新增的機(jī)組中，除側(cè)重于發(fā)展高數(shù)值大容量機(jī)組外，還全面發(fā)展高效率、低消耗的同時(shí)具有調(diào)峰性能的機(jī)組。其側(cè)重于發(fā)展300MW、600MW的大型火電機(jī)組，發(fā)展局部性集中供熱的熱電機(jī)組，而且要全面發(fā)展燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，進(jìn)而達(dá)到高效節(jié)能、深化電網(wǎng)能力的目的，這已變成未來中國(guó)電力發(fā)展的核心目標(biāo)。文章將以燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置的特點(diǎn)及應(yīng)用作為切入點(diǎn)，予以深入的探究，相關(guān)內(nèi)容如下所述。

1 燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的概念

一般來說燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的核心設(shè)備包括：（1）燃?xì)廨啓C(jī)；（2）余熱鍋爐；（3）汽輪機(jī)；（4）發(fā)電機(jī)；（5）凝汽器。在燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓氣機(jī)在外部吸進(jìn)空氣，并將空氣進(jìn)行壓縮，空氣溫度也隨之增加，再把空氣輸入到燃燒室和噴入的燃料混合燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓斎肴細(xì)廨啓C(jī)內(nèi)進(jìn)行作功，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)予以發(fā)電。燃?xì)廨啓C(jī)的排氣導(dǎo)入余熱鍋爐，進(jìn)而產(chǎn)生高溫高壓，再利用蒸汽帶動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。汽輪機(jī)排汽再輸入至凝汽器內(nèi)進(jìn)行放熱，凝結(jié)水又輸送到余熱鍋爐，進(jìn)而推動(dòng)蒸汽動(dòng)力循環(huán)。這樣不僅提高了總輸出功率，同時(shí)還利用了燃?xì)廨啓C(jī)以及汽輪機(jī)的特性，促使循環(huán)的熱效率增加。

2 燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置的基本特性

我們都知道常規(guī)的火電機(jī)組因?yàn)槠渥陨碓O(shè)備與系統(tǒng)的功能問題，它的熱效率已無法有突破性的提升。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，1996年國(guó)內(nèi)火力發(fā)電機(jī)組的平均供電煤耗為每小時(shí)每千瓦0.409千克，若根據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn)行換算，平均供電效率約30%。1989年4月日本大板發(fā)電廠正式投入商業(yè)運(yùn)行的700MW超臨界數(shù)值的汽輪發(fā)電機(jī)組，此發(fā)電機(jī)組以液化石油氣為主要燃料，其發(fā)電效率為42%，此電站是目前世界最先進(jìn)火電站的代表。而燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置的熱效率則遠(yuǎn)超過上述數(shù)據(jù)。國(guó)內(nèi)南京汽輪電機(jī)廠和美國(guó)6E企業(yè)合作生產(chǎn)的PG6551 B型37MW燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組，其簡(jiǎn)單循環(huán)時(shí)的發(fā)電效率約31.5，若配置國(guó)產(chǎn)余熱鍋爐以及汽輪機(jī)，組成55MW，那么進(jìn)行聯(lián)合循環(huán)其發(fā)電效率則能夠超過49%。伴隨燃?xì)廨啓C(jī)初溫以及壓氣機(jī)壓力的深入發(fā)展，燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠的效率還能夠有一定的發(fā)展空間，目前我們正向著65%的目標(biāo)進(jìn)軍。

燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠我們也可稱其為“清潔電廠”。因?yàn)榇税l(fā)電裝置是以油以及天然氣為燃料，燃燒生成產(chǎn)物不會(huì)產(chǎn)生灰渣，不需要進(jìn)行灰渣排放，能夠把高硫、高灰分、低熱量的殘次煤通過煤氣化以及硫化燃燒脫硫、除塵凈化，這將有效的降低污染，因此這也是目前為止效率最高同時(shí)又最為環(huán)保的發(fā)電裝置。

由于燃?xì)廨啓C(jī)無須大量的冷卻水，而建設(shè)坑口電站正是水源十分困難的區(qū)域，因此建設(shè)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站，可以適應(yīng)于缺水區(qū)域以及坑口電站的需要。一般比相同功率的電廠節(jié)約近50%的水量。

燃?xì)?蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置是通過余熱鍋爐、燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組以及汽輪發(fā)電機(jī)組等幾個(gè)部分構(gòu)成。燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組以及余熱鍋爐全部是戶外設(shè)置。同時(shí)在制造廠中完成了最大可能的匹配。而且也會(huì)按照用戶需求，分簡(jiǎn)單循環(huán)和聯(lián)合循環(huán)等階段的建設(shè)，利于資金周轉(zhuǎn)與融資的流通。燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組從設(shè)備運(yùn)至安裝現(xiàn)場(chǎng)到完成驗(yàn)收試驗(yàn)具備投入運(yùn)行條件，通常只需150天。聯(lián)合循環(huán)電廠因?yàn)椴恍枰蟮拿娣e、輸煤以及除灰渣等設(shè)施，因此占地面積較少。除汽輪機(jī)外，電廠無須大型廠房，建筑面積相對(duì)減小，土建費(fèi)用低而且燃?xì)廨啓C(jī)電站無須大量冷卻水，能夠降低冷卻水量的供應(yīng)量，從而節(jié)約廠用電量。這對(duì)干旱缺水區(qū)域特別重要。而且，聯(lián)合循環(huán)電廠自動(dòng)化控制水平較高，通過先進(jìn)的集散式控制機(jī)制，操作工作者能夠降低工作量。

國(guó)內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)以及聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置技術(shù)的發(fā)展較早，可能和世界發(fā)達(dá)國(guó)家相差無幾。早在20世紀(jì)50年代就已開始研制，且在四川構(gòu)建了一套13MW的聯(lián)合循環(huán)電站。直到80年代中葉，伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，燃?xì)廨啓C(jī)電站的構(gòu)建開始得到迅猛的發(fā)展，主要針對(duì)石油、石油化工以及電力等領(lǐng)域，同時(shí)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站也開始得到全面發(fā)展，依附于“開發(fā)與節(jié)約并重”以及“保護(hù)環(huán)境”的原則，燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置在我國(guó)有非常好的發(fā)展前景。

3 結(jié)語

燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)能夠有效的應(yīng)用在電網(wǎng)的調(diào)峰以及備用機(jī)組；冶金、煉油、化工等領(lǐng)域的余熱利用；能源匱乏的東南沿海區(qū)域以及有天然氣資源的

區(qū)域。

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作者簡(jiǎn)介：潘干忠（1977-），男，廣東新興人，廣東惠州天然氣發(fā)電有限公司助理工程師。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）