燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組發(fā)展概況及特點

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根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,截止到1996年底,我國已安裝燃氣輪機總量為4100MW,聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的容量占490MW。1997~1998年期間新增加燃氣輪機22臺,其中聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組為18臺,新增容量為1607MW。
    由于燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組是燃氣輪機、發(fā)電機與余熱鍋爐、蒸汽輪機或供熱式蒸汽輪機(抽汽式或背壓式)共同組成的循環(huán)系統(tǒng),它是將燃氣輪機作功后排出的高溫乏煙氣通過余熱鍋爐回收轉(zhuǎn)換為蒸汽,送人蒸汽輪機發(fā)電,或者將部分發(fā)電作功后的乏汽用于供熱。常見形式有燃氣輪機、蒸汽輪機同軸推動一臺發(fā)電機的單軸聯(lián)合循環(huán),也有燃氣輪機、蒸汽輪機各分別與發(fā)電機組合的多軸聯(lián)合循環(huán)。主要用于發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn),燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)機組具有以下獨特的優(yōu)點:①發(fā)電效率高:由于燃氣輪機利用了布朗和朗肯二個循環(huán),原理和結(jié)構(gòu)先進,熱耗小,所以,聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率高達60%,而燃煤電廠(0.75~600)MW機組發(fā)電效率僅20%~42%。②環(huán)境保護好:燃煤電廠鍋爐排放灰塵很多,二氧化硫多,氮氧化物為200PPM。燃機電廠余熱鍋爐排放無灰塵,二氧化硫極少,氮氧化物為(10~25)PPM。⑧運行方式靈活:燃煤電廠,僅只能作為基本負荷運行,不能作為調(diào)峰電廠運行。燃機電廠,不僅能作為基本負荷運行,還可以作為調(diào)峰電廠運行;燃機為雙燃料(油和天燃氣)時,還可以對天然氣進行調(diào)峰。④消耗水量少:燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠的蒸汽輪機僅占總?cè)萘康?/3,所以用水量一般為燃煤火電的1/3,由于凝汽負壓部分的發(fā)電量在全系統(tǒng)中十分有限,國際上已廣泛采用空氣冷卻方式,用水量近乎為零。此外,甲烷(CH4)中的氫和空氣中的氧燃燒還原成二氧化碳和水,每燃燒1m3天然氣理論可回收約1.53kg水,每公斤可回收2.2kg水,足以滿足電廠自身的用水。⑧占地面積少:由于沒有了煤和灰的堆放,又可使用空冷系統(tǒng),電廠占地大大節(jié)省,占地僅為燃煤火電廠的10%~30%,節(jié)約了大量的土地資源,這對地少人多的中國非常重要。⑥建設(shè)周期短:燃氣輪機系統(tǒng)發(fā)電的建設(shè)周期為8~10個月,聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電的建設(shè)周期為16~20個月,而燃煤火電廠需要24~36個月,回收快。