燃气轮机联合循环发电意义和建议
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我国发展燃气——蒸汽联合循环的必要性及发展方向摘要:文章通过对燃气-蒸汽联合循环发电的特点和优势分析,结合我国现阶段经济发展的现状及政策,阐述了燃气-蒸汽联合循环发电技术在我国发展状况,并对燃气-蒸汽联合循环发电发展前景进行了深入的探讨。
关键词:燃气轮机;燃气-蒸汽联合循环发电;技术优势;发展及前景从20世纪中期开始,随着燃气轮机技术的应用,逐渐进入发电行业,由于技术局限,当时只能作为紧急备用电源和调峰机组。
20世纪80年代后燃气轮机功率和热效率都有了很大程度的提高,世界天然气资源进一步开发,使得燃气轮机及其联合循环在电力工业中的地位发生了巨大的变化,尤其是近十几年,燃气技术得到了突飞猛进的发展,使得燃气轮机联合循环发电技术趋于成熟。
近几年在发达国家每年新增的联合循环装机容量约占火电新增容量的40%~50%,其中主要是燃气轮机联合循环机组。
随着我国天然气川气东送、西气东输等项目的实施及天然气上游资源开发和下游市场利用,使天然气产业健康持续发展,带动了我国燃气轮机联合循环发电技术的快速发展。
相继建设了一批高效率、低污染的大型燃气-蒸汽联合循环电厂,收到了良好的经济效益和社会效益。
1 燃气-蒸汽联合循环发电的特点燃气轮机发电是一种清洁能源、绿色电力,具有高效、节能、环保等特点。
①发电的高效率。
燃气-蒸汽联合循环发电由燃气轮机单循环和郎肯循环构成,实现了能源的梯级利用,发电效率高达56%以上,形成极具个性的火力发电特点。
这是常规燃煤电厂根本无法比拟的高效率,把天然气的资源利用率整整提高了50%。
②发电的低污染。
燃机发电利用天然气燃烧发电,相对于其他燃料发电,天然气燃烧后过不产生灰尘和炉渣,因而不会对环境产生灰渣污染;天然气燃烧后几乎不产生SO2,常规燃煤电厂的SO2排放没有了,NOx的排放量仅为燃煤的19.2%,CO的排放量仅为燃煤的42.1%,燃煤成熟的技术把NOx、CO排放量降低到10-4~10-3的水平,起到了改善整个生态环境、保护环境的作用。
浅析高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景高炉煤气燃气轮机联合循环技术是一种将高炉煤气用于燃气轮机发电的先进技术,它能够提高能源利用效率,减少对煤炭等传统能源资源的依赖,并且能够显著减少对环境的影响。
这一技术在我国已经有了一定的发展,但是在全球范围内来看,还有很大的发展空间。
本文将从发展现状和前景两个方面来浅析高炉煤气燃气轮机联合循环的发展情况。
一、发展现状高炉煤气燃气轮机联合循环技术是一种将高炉炼铁生产中产生的高炉煤气用于发电的技术。
高炉煤气是一种以煤为原料,在高炉中经过干馏得到的一种燃料气体,其中含有一定的一氧化碳、氢气等可燃气体。
在传统的高炉炼铁生产中,这些高炉煤气通常被燃烧掉,没有得到充分利用。
而通过采用高炉煤气燃气轮机联合循环技术,可以将高炉煤气用于燃气轮机发电,从而实现能源的综合利用。
在我国,高炉煤气燃气轮机联合循环技术已经得到了一定的应用与推广。
据统计,目前我国已经有数百套的高炉煤气燃气轮机联合循环发电机组,总装机容量已经接近1000万千瓦。
这些发电机组广泛应用于炼钢、化工等领域,不仅提高了能源利用效率,降低了企业的能源成本,还大大减少了对环境的影响,具有显著的经济与社会效益。
二、发展前景随着能源环境形势的日益严峻,高炉煤气燃气轮机联合循环技术的发展前景也越来越受到人们的关注。
在技术上,高炉煤气燃气轮机联合循环技术还有很大的提升空间。
目前,国内外的科研院所与企业正在积极探索更加先进的煤气燃气轮机联合循环技术,以提高系统效率,减少投资成本,延长设备寿命等方面进行了大量的研究与实践。
在政策扶持上,高炉煤气燃气轮机联合循环技术也将受到更多的政策扶持。
我国已经出台了一系列支持清洁能源发展的政策与法规,其中包括对高炉煤气燃气轮机联合循环技术的扶持政策。
这些政策有助于为高炉煤气燃气轮机联合循环技术的发展提供更多的政策支持,促进技术的进步与产业的升级。
高炉煤气燃气轮机联合循环技术是一种有着广阔发展前景的清洁能源技术。
浅析高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景
高炉煤气燃气轮机联合循环技术是一种将高炉废气和燃气轮机废热利用起来的发电技术,具有非常重要的经济和环保意义。
目前,该技术在国内外已经得到广泛应用,并且取得了显著的经济效益和环境效益。
高炉煤气燃气轮机联合循环技术的发展历程可以追溯到20世纪80年代初期。
在90年代初期,日本、德国和美国开始大力发展该技术,并且取得了显著的成果。
在我国,该技术的应用起步较晚,但是近年来逐渐得到了广泛的应用,目前已经成为高炉废气和燃气轮机废热综合利用的主要技术之一。
该技术的主要原理是将高炉废气和燃气轮机废热引入循环流体床锅炉中进行燃烧,将产生的蒸汽驱动汽轮机发电,这样就能够实现废气和废热的高效利用。
该技术的优点包括能够提高电站的效率,节约能源,降低碳排放,以及减少环境污染。
同时,该技术还能够减少高炉的能耗,提高生产效益。
目前国内外已经应用的煤气燃气轮机联合循环技术包括有多种不同的类型,其中包括顶燃式循环流化床锅炉、底燃式循环流化床锅炉、受热面换热方式等不同的形式。
这些不同的技术形式各有优点和缺点,需要根据实际情况进行选型。
目前,国内的高炉煤气燃气轮机联合循环技术主要应用于钢铁、化工、电力等领域。
未来,高炉煤气燃气轮机联合循环技术将会得到更广泛的应用,在能源领域和环境保护领域的重要性将会更加突出。
同时,该技术还需要不断的研发完善,在提高效率和降低成本等方面还存在一些技术难题需要解决。
总之,该技术的发展潜力巨大,值得我们进行进一步的探索和研究。
燃气轮机联合循环电站的性能优化措施摘要:本文主要围绕燃气轮机联合循环电站性能优化进行科学的探讨与分析,这为机组实现深度节能提供一定的理论依据,这不仅可实现对资源的节约,也可促使资源在最大限度内实现利用。
在实际工作中联合机组优化还存在诸多问题,因此我们在结合实际情况与先进技术的基础上提出合理建议。
关键词:燃气轮机组;联合循环电站;性能优化天然气是燃气-蒸汽联合循环电厂运行时必不可少的燃料,能源清洁、热效率高以及灵活性较强等都是天然气的显著优势与特征,用电高峰时需要面对极大的供电压力,为实现对这种现象的改善必须结合实际情况实现对是上述方法的综合利用。
传统的热电厂会对环境造成极大污染,同时也会受到极大的资源限制,现阶段已经逐渐被社会所淘汰。
燃气-蒸汽联合循环电厂不急可实现对发电效率的进一步提高,同时对我国电力行业的安全稳定发展有积极意义。
一、研究对象热力过程建模在实际进行热力建模工作时我们需要针对能源以及化工进行分析,在其他相关领域的基础上进行是联合循环热力。
同时我们需要注意建模工作的细节,利用细节的优化促使整体得到完善。
1.建模环境的确定首先为在真正意义上实现对模型方程的科确定,相关工作人员必须结合实际情况对相关仪器设备进行利用,同时需要对其性能进行熟悉与掌握。
非线性方程的化简方法可实现对热力的科学分析,同时为时间科学的计算必须实现对其他相关数学方法的科学利用,这可在一定程度上帮助建模环境实现科学合理的确定,最终促使建模工作的顺利进行。
2.部件模型(1)燃气轮机模型的确定部件模型是建模工作的重要组成部分,需要注意的燃气轮以及蒸汽循环系统都在上述范围的涵盖之内,因此相关部门以及工作人员必须提高重视程度,利用科学的手段以及先进的技术实现对燃气轮机模型的确定。
燃气轮机在实际优化与完善的过程中需要将燃气轮机的典型参数作为主要依据,尤其是在ISO工况标准下的典型参数。
我们结合500MW的H型燃气轮机对模型的确定进行仔细分析,其是参数主要保包括出力、排烟温度、压比以及排气流量,其数据依次为375MW、625℃、19.2以及820KG/s。
联合循环热效率联合循环热效率是衡量能源利用效率的重要指标之一。
在能源转化和利用过程中,联合循环系统被广泛应用于发电厂和工业生产中,以提高能源利用效率,减少能源浪费。
联合循环热效率高,意味着能够更有效地将燃料能转化为有用的能量,实现能源的可持续利用。
联合循环热效率是指联合循环系统从燃烧燃料到输出能量的比例。
该系统通常由燃气轮机和蒸汽轮机组成。
燃气轮机通过燃烧燃料产生高温高压的燃气,然后通过涡轮机转动发电机产生电能。
而蒸汽轮机则利用燃气轮机废热产生的热能,产生蒸汽驱动另一个涡轮机发电机组,从而进一步产生电能。
这样,联合循环系统能够充分利用燃料的能量,提高能源转化效率。
联合循环热效率的提高离不开以下几个方面的优化措施。
首先,燃气轮机的燃烧室和涡轮机的设计要合理,以提高燃气轮机的热效率。
其次,在燃气轮机产生的废热中,要充分回收利用,供给蒸汽轮机产生更多的机械能。
同时,还要注意蒸汽轮机的设计和运行,以最大程度地发挥其性能。
此外,联合循环系统中的热传递和热损失也是影响热效率的重要因素,因此需要采取相应的措施减少能量的损耗。
为了提高联合循环热效率,需要综合考虑燃料选择、系统设计和运行管理等方面。
首先,在燃料选择上,应优先选择高效、清洁的燃料,如天然气、生物质能等,以减少排放和环境污染。
其次,在系统设计上,应合理配置各个组件的参数和比例,以最大限度地发挥能源转化的效率。
此外,还应加强对联合循环系统的运行管理和维护,及时发现和处理故障,保证系统的稳定运行。
联合循环热效率的提高对于能源的可持续利用具有重要意义。
随着能源资源的日益枯竭和环境问题的日益严重,提高能源利用效率已成为全球关注的焦点。
联合循环系统作为一种高效的能源转化方式,不仅能够减少能源消耗和环境污染,还能够提高能源供给的稳定性和可靠性。
因此,各国政府和企业应加大对联合循环热效率的研究和应用,推动能源领域的可持续发展。
联合循环热效率是提高能源利用效率的重要手段之一。
燃气轮机性能对联合循环电站经济性的影响摘要:随着社会经济的不断发展,我国的能源结构的不合理性逐渐表现出来,煤炭作为一次性能源在能源消耗中占据了主导地位。
随着天然气联合循环机的发展,可以有效地减少煤炭资源的消耗,天然气联合循环机具有清洁环保,灵活且高效的特点深受市场的欢迎。
本文通过对燃气轮机的研究现状以及提高联合循环效率的途径等方面出发,探索提高联合循环电厂经济效益的思路,为我国联合循环电厂的经济发展提供借鉴。
关键词:燃气轮机,联合循环电厂,经济效益随着经济的不断发展,需要更安全,更高效的能源资源提供有力的推动作用。
燃气轮机以天然气为主要燃料,能源效率高,清洁环保,在能源市场中展现出很强的发展潜力。
当前社会提倡绿色环保的能源利用途径,传统的热力电厂污染强度大,电力资源供应低等发展受到严重的限制。
你天然气为能源的燃气轮机联合循环电厂的开发逐渐显现出高发电率,和环境友好型逐渐受到重视,并不断地促进我国电力行业的发展。
1.燃气轮机的研究现状燃气轮机是将燃气为热能转化为机械能的动力装备,在过程中,往往是靠涡轮带动压力。
不过吸入并压缩,这种输出机械能的方式。
该动力装备按功率的大小可以分为轻型和重型两种不同类型的燃气轮机。
目前现有的燃气轮机包括E,F,H型三种,E型为常规燃气轮机,F型为目前最为广泛使用的燃气机,感染汽轮机的技术最为成熟,量占据了发电用燃气轮机的一半以上。
燃气轮机的发展代表着国家制造产业的能力水平,因为该项技术融合了众多学科的高精端技术于一体,目前国际顶尖的燃气轮车生产制造商包括GE公司,日本三菱等企业。
在我国,燃气轮机的相关研究开始于20世纪50年代后期,主要的研发团队集中在上海汽轮机厂,哈尔滨汽轮机等,日当时的技术水平与世界各国先进技术基本持平,但由于政治,染料等的原因,我国的燃气轮机等相关研究随时间逐步落后,但近年来随着高新技术的发展,我国燃气轮机的制造也逐渐回升,我过来燃气轮机制造厂通过市场换技术等引进世界先进的燃气轮机并进行研究,从来,大大促进了我国燃气轮机的快速发展。
浅析高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景
高炉煤气燃气轮机联合循环是一种新型的能源利用技术,通过结合高炉煤气发电和燃
气轮机发电的方式,可以提高能源利用效率,减少环境污染,具有很大的发展前景。
本文
将对高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状进行分析,并探讨其未来发展的前景。
高炉煤气燃气轮机联合循环是利用高炉煤气和燃气轮机发电相结合的一种新型能源利
用技朻,其发展现状主要表现在以下几个方面:
1. 技术水平逐步提高。
随着科技的发展和创新,高炉煤气燃气轮机联合循环技术水
平逐步提高,其设备性能和运行效率逐渐提升,成本逐步降低,使得该技术在工业生产中
的应用逐渐增加。
2. 已具备工业应用能力。
目前,高炉煤气燃气轮机联合循环技术已经具备了一定的
工业应用能力,一些大型钢铁企业已经开始采用这种技术进行发电,为企业节能减排作出
了积极贡献。
2. 节能减排效果显著,受到更多行业的关注。
高炉煤气燃气轮机联合循环技术具有
明显的节能减排效果,可以有效降低工业生产过程中的能源消耗和环境污染,因此在未来
将会受到更多行业的关注和应用。
3. 政策支持力度加大,促进产业升级。
随着政府对清洁能源技术的支持力度不断加大,高炉煤气燃气轮机联合循环技术将会得到更多的政策支持,促进产业升级和技术进步,推动清洁能源产业的发展。
4. 市场需求持续增长,发展前景广阔。
随着能源和环境问题的日益突出,清洁能源
的需求将会持续增长,高炉煤气燃气轮机联合循环技术将会有更加广阔的发展前景,市场
空间将会更加广阔。
燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用随着全球能源消耗的快速增长,环境问题日益突出,人们开始探索一些新的可持续发展的能源产业,燃气轮机联合循环发电系统便是其中之一。
一、燃气轮机联合循环发电系统的概念燃气轮机联合循环发电系统是一种利用天然气、石油等热源,通过燃气轮机和蒸汽轮机组成的联合循环发电系统。
由于燃气轮机和蒸汽轮机具有不同的工作原理和工作环境,采用联合循环发电系统能够大大地提高发电效率,降低空气污染排放量。
二、燃气轮机联合循环发电系统的工作原理燃气轮机联合循环发电系统的工作原理如下:首先天然气燃烧,推动燃气轮机转动,燃气轮机输出的高温高压的燃气,通过回收燃气轮机排放的余热,进而提高燃气轮机的发电效率。
然后,余热被用于蒸汽轮机进行发电,通过这样的方式,联合循环系统的发电效率得到了大幅度的提高。
三、燃气轮机联合循环发电系统的优势1、高效节能。
燃气轮机在燃烧天然气时利用了高温高压的热能,通过余热回收再利用,提高了发电效率,达到了降低热耗、降低一次能源消耗的目的。
2、环保节能。
燃气轮机联合循环发电系统排放的污染物,不仅热效率高,而且环保效益明显,很大程度上抑制了煤和油燃烧所产生的有害物质和未经处理的尾气的排放。
3、青色经济。
由于燃气轮机联合循环发电系统的管路简单、可靠性高、维护方便,以及减少环境污染等优势,使得其运行成本相对于传统能源更低。
4、可持续发展。
燃气轮机联合循环发电系统是使得能源传输更为远洋或远距离,为能源合理调配创造了条件,而且可持续发展,不会对环境造成任何污染和危害。
四、燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用燃气轮机联合循环发电系统在能源产业中的应用可以说是一个全面提升。
由于其高效环保的特点,越来越多的国家对其使用进行了鼓励,优惠政策也相应推出。
1、国内应用情况我国燃气轮机联合循环发电系统正逐渐得到应用。
截至2021年,中国已经在全国广泛普及燃气轮机联合循环发电系统,并且正在逐渐推广到城市生活区、化工生产企业、医院、酒店等领域,取得明显的节能效果。
联合循环用燃气轮机的发展联合循环发电是一种将燃气轮机与蒸汽轮机结合在一起的发电方式。
其原理是将燃气轮机排出的废热通过热交换器加热冷却水,使其变成蒸汽,再通过蒸汽轮机发电。
联合循环利用了燃气轮机高效排出的废热,提高了发电效率,降低了燃料消耗,减少了对环境的影响。
联合循环用燃气轮机的发展可以追溯到20世纪60年代,当时燃气轮机开始应用于舰船和我们的发展,但是由于技术限制,联合循环的效率并不高。
然而,随着技术的不断革新和发展,联合循环用燃气轮机的效率得到了显著提高,成为一种广泛应用的发电方式。
首先,燃气轮机的技术不断进步,使其具有更高的效率和更低的排放。
燃气轮机作为燃烧式发电机,其排放比传统的蒸汽轮机更低,因为其燃烧过程中没有涉及锅炉等设备。
随着燃气轮机燃烧技术的改进,其排放量减少了很多,同时效率也得到了显著提高。
其次,热交换技术的发展使得废热的利用更加高效。
热交换器可以将燃气轮机排出的高温废气通过换热原理将冷却水加热,从而产生高温高压的蒸汽。
而传统的蒸汽轮机只能利用煤炭等固体燃料燃烧产生的废热。
热交换技术的发展使得联合循环的效率得到了显著提高。
再次,燃料的多元化也推动了联合循环用燃气轮机的发展。
传统的燃气轮机使用天然气作为燃料,而随着生物质能源、液化石油气等新型燃料的发展,联合循环用燃气轮机也可以利用这些燃料进行发电。
这不仅提高了燃料的利用率,还减少了对天然气等传统资源的依赖。
最后,环保意识的增强也推动了联合循环用燃气轮机的发展。
联合循环发电方式减少了对环境的影响,特别是通过排放控制和废气治理,可以使燃气轮机排出的废气达到环保标准。
随着人们对环境保护意识的增强,联合循环用燃气轮机逐渐成为一种受欢迎的发电方式。
总之,联合循环用燃气轮机的发展得益于燃气轮机技术的进步、热交换技术的发展、燃料多元化以及环保意识的增强。
随着科技的不断发展和创新,相信联合循环用燃气轮机将在未来得到更广泛的应用,为我们提供更高效、更环保的电力。
浅析高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景高炉煤气燃气轮机联合循环是一种将高炉煤气利用于发电的技术,该技术可以有效提高能源利用率,减少环境污染,具有广阔的应用前景。
随着能源紧缺和环境保护意识的提高,高炉煤气燃气轮机联合循环将成为热门的发电技术。
高炉煤气是高炉生产过程中产生的一种副产品,其主要成分是CO、CO2、H2、N2等。
由于其含有大量的热值,适合作为燃料使用。
传统上,高炉煤气主要用于高炉热风炉的燃烧,但随着技术的发展,将其用于发电已成为现实。
高炉煤气燃气轮机联合循环技术利用了高炉煤气的高温和高压,将其导入燃气轮机中进行燃烧,产生蒸汽驱动蒸汽轮机发电。
这种能源配置和循环方式可大幅提高整体效率,提高发电功率,减轻环境污染。
该技术还可以提供热能用于工业热水、蒸汽供应,进一步提高能源利用率。
与传统燃煤发电相比,高炉煤气燃气轮机联合循环具有很多优势。
通过有效利用高炉煤气中的热能,降低了燃料消耗量,提高了能源利用效率,降低了能源成本。
由于燃烧过程中产生的废气是通过双轨制发电,大大减少了大气污染物的排放数量,减轻了环境污染。
该技术还具有调节能力强、适应性广、可靠性高等特点。
高炉煤气燃气轮机联合循环技术在国内外得到了广泛的应用和推广。
国内很多钢铁企业将其作为能源结构调整的重要措施,通过建设高炉煤气利用发电项目,以实现清洁能源的利用。
国外也有很多类似的项目,如日本、韩国等发达国家将该技术用于钢铁行业、化工工业和电力行业等。
展望未来,高炉煤气燃气轮机联合循环技术有很大的发展潜力。
一方面,随着能源市场的发展和互联网技术的应用,该技术将逐渐实现数字化、智能化的管理和运营,以提高运行效率。
随着清洁能源需求的增加,该技术在其他行业的应用将不断扩大,如城市燃气、煤化工等。
高炉煤气的综合利用还有很大的空间,例如利用高炉煤气制取氢气作为清洁燃料。
联合循环电站燃气轮机调试运行问题和建议摘要:保证高效率燃烧的前提下对燃气轮机进行结构优化设计,追求高效率低排放是现代燃气轮机发展的关键。
燃气轮机是一个非线性、参数时变、复杂多变量系统,而精确的模型和准确的参数是燃气轮机控制器设计、运行控制及优化调度的基础。
本文主要对联合循环电站燃气轮机调试运行问题和建议进行论述,详情如下。
关键词:联合循环电站;燃气轮机;调试引言可再生能源出力具有间歇性和波动性,随着其并网比例的提升,要保持电力系统的安全运行,对调频资源提出了更高的要求。
储能系统,尤其是电池储能,具有快速、精确的功率响应能力,是优质的调频资源,但其成本也较高。
燃气轮机(简称燃机)虽然在爬坡速率和响应时间上不及储能电池,但与传统火电机组相比仍具有较好的调频能力,并且由于其燃料相对低碳,近年来也得到了快速发展。
因此,可以考虑将燃气轮机与储能系统相结合,让原本带基本负荷运行的燃气轮机为储能分担调频需求,使得整个系统在具有和单独储能系统相近调频能力的同时,减少对储能设备功率的要求,从而达到较低的成本。
1燃气轮机调试过程中可能出现的问题在燃气轮机调试工作中,进气系统调试是为整个机组工作质量管控的重要系统,进气系统为机组燃料燃烧提供充足的氧气,并且能够让机组内部的环境清洁化,为机组整体的机械性能和发电性能提供保障。
在进气系统中较为常见的问题就是在经一段时间运行后,燃机的进气系统压差较高的问题。
它不仅关系到这机组能否安全运行,也对机组的经济性指标产生很大影响,甚至导致机组停机。
2联合循环电站燃气轮机调试运行优化2.1储能电池与燃气轮机联合调频策略为了充分发挥储能电池调频速度快的优点,规避其建设成本高的缺点,在储能电池与燃气轮机的联合系统中,采用了以燃气机组为主、储能系统为辅的调频策略。
对于系统收到的调频功率信号P AGC,其主要分配给燃气机组,储能系统则对燃气机组的出力进行补偿。
由于燃机负荷的频繁变动会给其部件带来快速变化的应力,使寿命大大缩短,而这部分损耗和其对应成本难以准确计算,因此对原始调频信号P AGC进行预处理,通过滑动平均法筛去调频信号中的高频分量,使燃机只负责调频需求中的低频波动,从而避免其寿命受到较大影响。
浅析高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景高炉煤气燃气轮机联合循环技术是将高炉煤气作为燃料,通过燃气轮机发电,再利用余热产生蒸汽,最终由蒸汽轮机发电的一种联合循环发电技术。
这种技术不仅能够有效利用高炉煤气这一廉价、清洁的资源,还能够提高能源利用效率,降低发电成本。
在当前环境保护、资源节约的大背景下,高炉煤气燃气轮机联合循环技术备受关注,并在不断发展壮大。
本文将对高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景进行浅析。
一、发展现状1、技术应用情况高炉煤气燃气轮机联合循环技术最早是在发达国家得到应用的,如德国、日本等。
其后,中国、印度等发展中国家也开始在煤化工、冶金等领域逐步推广应用。
目前,一些大型钢铁企业已经建设了高炉煤气燃气轮机联合循环发电项目,如包钢集团、宝钢集团等。
这些项目的运行表明,高炉煤气燃气轮机联合循环技术在能源利用效率、环境友好性等方面都取得了显著成果。
2、技术优势高炉煤气燃气轮机联合循环技术具有诸多优势。
其能源利用效率高,可达到60%以上,相比传统的燃煤发电厂要高出20%左右。
高炉煤气是一种廉价的能源,利用高炉煤气作为燃料可以有效降低发电成本,提高电力市场竞争力。
高炉煤气中的硫、氮等有害成分可以被高效清除,降低对环境的污染。
高炉煤气燃气轮机联合循环技术是一种清洁、低排放的能源利用方式,有助于应对全球气候变化、改善环境空气质量。
二、发展前景1、市场需求随着全球工业化、城镇化进程的加快,能源需求不断增长,资源环境压力持续加大。
在这种情况下,节能减排已经成为各国共同的发展目标。
高炉煤气燃气轮机联合循环技术是一种有效的节能减排手段,可以满足市场对清洁、高效能源的需求。
尤其是在发达国家,政策法规对清洁能源的支持力度加大,高炉煤气燃气轮机联合循环技术的市场需求前景巨大。
高炉煤气燃气轮机联合循环技术在应用过程中还存在不少问题,如高炉煤气成分复杂、稳定性差,对燃气轮机的运行稳定性要求高等。
未来的发展重点之一就是技术改进。
浅析高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景
高炉煤气燃气轮机联合循环指的是将高炉煤气作为燃料,通过燃气轮机发电的余热进行余热锅炉烟气的再利用,形成一个能量高效、环保的联合循环系统。
该系统将高炉煤气经过脱除灰尘、脱硫等前处理后,进入燃气轮机进行燃烧发电,燃气轮机的排放烟气会进入余热锅炉制热锅炉等进行一系列的热能回收处理,大大提高能源利用率。
目前,高炉煤气燃气轮机联合循环已经在一些国内企业中得到了广泛的应用。
对于高炉工业来说,燃气轮机的采用可以实现高炉煤气资源的有效利用,同时提高了能源利用效率,减少了 CO2 排放,具有很大的环保意义。
该系统还具有运行稳定、响应速度快等优点,并且适用于不同规模的高炉,具有很大的发展潜力。
高炉煤气燃气轮机联合循环系统在实际应用中还存在一些问题需要解决。
高炉煤气的成分复杂,其中含有大量的 CO 和 H2S 等有害物质,需要进行脱硫、脱氨等前处理,增加了系统的复杂程度和运营成本。
燃气轮机的设备投资和运营成本较高,在一些中小型高炉企业中可能难以承担。
高炉煤气燃气轮机联合循环系统的运行和维护要求较高,需要专业的技术团队进行操作和管理。
燃气蒸汽联合循环发电技术探讨首先,燃气蒸汽联合循环发电技术是通过将燃气轮机与蒸汽轮机相结合来实现发电的。
燃气轮机负责将燃气的热能转化为机械能,同时产生高温废气;而蒸汽轮机则利用废气中的热能产生蒸汽,进而驱动蒸汽轮机产生电力。
通过将两个热能转化过程相结合,提高了能源利用效率,降低了燃料的消耗量。
其次,燃气蒸汽联合循环发电技术具有高效能的特点。
与传统的燃煤发电技术相比,燃气蒸汽联合循环发电技术具有更高的一次能源利用率。
燃气轮机的热效率可以达到40%以上,而蒸汽轮机的热效率也可以达到40%左右。
相比之下,传统燃煤发电技术的一次能源利用率只有30%左右。
因此,燃气蒸汽联合循环发电技术可以更好地利用燃料的能源,提高电力的产出效率。
此外,燃气蒸汽联合循环发电技术还具有低污染排放的优势。
由于采用了燃气作为燃料,燃气蒸汽联合循环发电技术的排放物质含量更少,对环境的污染更小。
与传统燃煤发电技术相比,燃气蒸汽联合循环发电技术的二氧化碳排放量可以减少30%以上,氮氧化物排放量可以减少80%以上。
在当前提倡低碳经济的背景下,燃气蒸汽联合循环发电技术具有更大的市场潜力。
然而,燃气蒸汽联合循环发电技术也存在一些挑战和问题。
首先是燃料的供应问题。
燃气作为燃料需要进行特殊的供应管道建设,这对于一些地理条件较差的地区来说可能存在困难。
其次是技术成本的问题。
燃气蒸汽联合循环发电技术的设备和维护成本较高,这需要投入较大的资金。
因此,在投资决策时需要进行全面的经济效益评估。
综上所述,燃气蒸汽联合循环发电技术是一种高效能、低污染排放的发电技术。
尽管存在一些挑战和问题,但其优势明显,具有重要的应用价值。
在未来的发电领域,燃气蒸汽联合循环发电技术有望得到更广泛的推广和应用。
燃气轮机联合循环发电意义和建议摘要:本文以IGCC联合循环为例阐述了燃气-蒸汽联合循环的基本工作流程及工作原理。
分析了燃气轮机和汽轮机发电系统循环方式的特点及其特性参数。
就目前国内外燃气-蒸汽联合循环发展及应用状况为我国发展联合循环发电系统提出了一些建议。
关键词:联合循环、燃气轮机、汽轮机目前,全世界电能消费已占终端能源消费总量的40%左右。
其中,热力发电占据主要位置,其发电量约占全世界发电总量的80%。
我国大多采用燃煤火力发电厂发电,其最高发电效率略高于40%,由于材料的限制,继续提高蒸汽参数很困难,汽轮机发电机组供电效率进一步提高的余地已经不大,能预测到的不会超过10个百分点。
燃气-蒸汽联合循环发电是解决上述问题的一个理性方案[1]。
燃气-蒸汽联合循环发电机组具有热效率高、污染排放低、节省投资、建设周期短、启停快捷、调峰性能好、占地少、节水、厂用电率低和可靠性强、维修方便等优点[2],目前整体煤气化联合循环技术发电净效率可达到60%。
与常规燃煤电厂相比,联合循环机组具有极大的优势,已受到研究者及政府的重视。
1 燃气-蒸汽联合循环燃气-蒸汽联合循环机组由燃气轮机、余热锅炉和供热汽轮机三大装置组成,其分类型式也是多种多样,各种循环都有自己的特点,分别适用于不同的场合。
本文以整体煤气化联合循环(IGCC-Interrated Gasification Combined Cycle)为例,阐述单纯发电用联合循环工作原理[3]。
IGCC由两大部分组成,即煤的气化与煤气净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。
第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化系统;第二部分的主要设备有燃气轮机系统、余热锅炉、汽轮机、发电机。
IGCC的工艺过程(见图1)如下:煤经过气化成为中低热值煤气,经过净化,除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物,成为清洁的气体燃料,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质以驱动燃气透平做功,燃气轮机排气进人余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动汽轮机做功。
图1 IGCC联合循环系统典型系统图(虚线部分为联合循环动力系统)2 燃气轮机与汽轮机的发电系统循环方式燃气轮机是以空气和燃气为工质的热机,由压气机、燃烧室和透平三大部分组成,系统图见图2-(a)。
其中压气机的作用是提高工质的压力;燃烧室的作用是提高工质的温度,将燃料的化学能转化为工质的热能;透平的作用是通过工质的膨胀将热能装换为机械能。
理想燃气轮机循环的温-熵图如图2-(b)所示,在该循环中,单位质量工质所获得的热量可由图中的面积a-2-3-b-a表示,对外所做的功由面积1-2-3-4-1表示,向大气放出的热量由面积a-1-4-b-a表示,效率由面积1-2-3-4-1与面积a-2-3-b-a之比间接表示。
燃气轮机循环的性能主要取决于压缩比π和温度比τ两个热力参数,压缩(简称压比)π=P2*/P1*,温度比(简称温比)τ=T3*/T1*。
描述燃气轮机性能的主要指标是比功ωn和循环热效率ηgt,比功(也称比输出)ωn=ωt -ωc,循环热效率ηgt=ωn/q b。
图2 燃气轮机热力循环:(a)系统图;(b)温-熵图C-压气机;B-燃烧室;T-燃气轮机;G-发电机;1-2-空气压缩过程;2-3-空气与燃料混合燃烧过程;3-4-燃气膨胀过程;4-1-排气在大气中放热过程汽轮机是以水和水蒸气为工质的热机,由给水泵、锅炉、汽轮机和凝汽器四大部分组成,系统图见图3-(a)。
其中给水泵的作用是提高工质的压力,为实现热能向机械能转换提供条件;锅炉的作用是提高工质的温度,将燃料的化学能转化为工质的热能;汽轮机的作用是通过工质的膨胀将热能装换为机械能,并带动发电机发电;凝汽器的作用是用冷却水吸收掉工质中的废热,并回收工质。
理想汽轮机循环的温-熵图如图3-(b)所示,在该循环中,单位质量工质所获得的热量可由图中的面积a-2-3-4-5-b-a表示,对外所做的功由面积1-2-3-4-4-6-1表示,向大气放出的热量由面积a-1-6-b-a表示,效率由面积1-2-3-4-5-6-1与面积a-2-3-4-5-b-a 之比间接表示。
汽轮机循环的性能主要取决于新蒸汽温度T5、新蒸汽压力P5、背压P6三个热力参数。
描述汽轮机循环性能的主要指标有热耗率、汽耗率等。
图3 汽轮机热力循环:(a)系统图;(b)温-熵图P-给水泵;B-锅炉;T-汽轮机;C-凝汽器;G-发电机;1-2-给水压缩过程;2-3-4-5-给水转化为蒸汽过程;4-6-蒸汽膨胀过程;6-1-排汽凝结过程3国外发展状况及我国应用状况世界各国都非常重视燃气轮机联合循环装置的发展[4, 5],产品的发展呈现出产品技术不断发展和创新、机组容量等级不断增大、单位千瓦造价相应降低、燃机进气温度不断增高、单机出力和热效率相应提高、广泛采用燃气-蒸汽联合循环、装置功率和热效率显著提高的趋势[6]。
Siemens Westinghouse、Mitsubishi、ABB、GE等公司在燃气轮机及联合循环装置的发展上做了极大贡献,燃烧、冷却、气动、漏泄、控制、测试以及材料、涂层等技术有了很大的发展和创新,燃机单机出力达~ 300MW(60Hz),联合循环出力(1台燃机+1台汽机)达~ 420MW(60Hz),燃机的进气温度超过~ 1500℃,联合循环装置热效率高达~ 60% ,并实现机组运行高可靠性、高可用率、维修性好、负荷适应性好、燃料适应性好以及低NOx 排放。
近年来,美、欧、日都制定了一系列对燃气轮机发电的鼓励政策,如:法国对联合循环热电联产投资给予15%的政策补贴。
由于政策的正确引导,使联合循环热电联产得到稳定而迅速的发展。
欧盟诸国联合循环机组占总装机容量的比例仍有不断上升的趋势,如芬兰热电机组占全国总装机容量的30%,荷兰约占40%,在这些联合循环中有70%以上采用天然气为燃料。
我国对于发展燃气-蒸汽联合循环发电技术也很重视[7, 8]。
近年来随着国内天然气消费的快速增长,特别是随着西气东输、川气东送、大鹏LNG、莆田LNG等天然气储运基础设施项目的建成投产,促使广东、福建、浙江、上海等省市一批燃气发电项目陆续建成投产,在满足电力需求增长的同时,创造了较好的经济效益和社会效益,其推广应用进程在逐步加快。
以IGCC为例[9-11],2005年底华能集团提出绿色煤电战略,2006年各大发电集团竞相展开IGCC技术在国内的发展和应用,IGCC技术出现了大力发展的趋势。
华能天津绿色煤电IGCC电站和华电杭州半山IGCC电站是目前我国推广IGCC电站的示范项目。
4 国内发展联合循环发电的建议燃气-蒸汽联合循环发电技术把高效、清洁、节水和多联产等特点结合起来,更符合21 世纪发电技术的发展方向。
随着近期示范工程项目的建设,也已经初步具备了进一步发展的基本条件。
但是,现阶段我国燃气-蒸汽联合循环项目单位造价和运行成本仍比正常燃煤加脱硫电站高,上网电价高于当地脱硫标杆上网电价,经济效益情况相对较差。
为此需要通过政府引导与市场机制相结合,给予一些政策性优惠。
具体建议如下:(1)继续推进燃气-蒸汽联合循环示范电站建设,通过一系列示范电站的建设,带动燃气-蒸汽联合循环技术的验证和提高,可以有效提高与燃气-蒸汽联合循环电站配套的设备制造商设计、制造水平,降低发电成本,提高经济效益。
(2)电价对经济效益影响非常明显,因此国家可以通过给予燃气-蒸汽联合循环发电的上网电价优惠政策,以促使燃气-蒸汽联合循环技术经济效益的改善。
(3)机组年利用小时数对电价影响较为明显,因此国家应采取鼓励引进联合循环先进技术政策和技术设备国产化政策,提高机组利用小时,积极推动联合循环技术的推广应用。
(4)通过优惠的税收政策和环境政策鼓励联合循环技术的普遍应用。
也给出其他一些建议:(1)能源多极化,同时开发整体煤气化联合循环、天然气联合循环等。
(2)充分利用可再生资源[12],例如采用沼气发电、高炉煤气发电。
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