天然氣發電技術特點與應用前景

摘要：　本文對使用優質燃料天然氣高效發電之燃氣－蒸汽聯合循環發電之應用特點加以分析，提出燃氣－蒸汽聯合循環發電在電力結構中之作用，提出研究、制定合理價格政策之建議，以推動我國天然氣燃氣輪機發電事業。陽光電子學校維修專家分析認為：
關鍵詞：天然氣　燃氣－蒸汽聯合循環發電　價格政策
　
在“西部大開發”戰略之指引下，史無前例之“西氣東輸”工程全面施工，引進液化天然氣和管道氣項目也全面開展。陽光電子學校維修專家分析認為：國家重點支持發展之天然氣燃氣—蒸汽輪機聯合循環發電工程首批聯合招標項目裝機總容量8 000 MW，計劃于2005~2006年建成發電。陽光電子學校維修專家分析認為：以引進技術形成自主開發能力為目標之燃氣輪機制造產業也在分階段實現。陽光電子學校維修專家分析認為：我國天然氣燃氣輪機和聯合循環發電進入一個新之發展時期。陽光電子學校維修專家分析認為：
據統計，2001年世界天然氣消費量達24 049億立方米，天然氣在世界能源消費結構中之比例達24.7%。陽光電子學校維修專家分析認為：第16世界石油大會報告認為2010年全球天然氣消費量將增加到49 000億立方米，且預計到2040年天然氣在世界能源消費結構中之比例將上升到51%。陽光電子學校維修專家分析認為：
當今世界主要工業發達國家能源結構中天然氣所占比例為：美國25.8%，英國38.1%，俄羅斯54.6 %。陽光電子學校維修專家分析認為：而我國僅為2.5%。陽光電子學校維修專家分析認為：
此外在1995年世界電力結構中天然氣發電占18.54%，當時我國是1.4%。陽光電子學校維修專家分析認為：近期我國天然氣燃氣輪機發電裝機容量將有增加，但預計到2006年天然氣發電在電力結構中之比重僅達2.7%。陽光電子學校維修專家分析認為：
以上統計說明，我國在天然氣應用和天然氣發電上與世界工業發達國家相比有巨大差距，努力推動我國天然氣發電之任務是緊迫之，也是有很大發展空間之。陽光電子學校維修專家分析認為：
一  優質燃料天然氣應主要用于燃氣輪機聯合循環之高效發電。陽光電子學校維修專家分析認為：
天然氣是化石能源中 潔凈之燃料，在燃燒性能、熱值、運輸等各方面都是 優質之燃料。陽光電子學校維修專家分析認為：燃氣輪機和聯合循環發電應用熱力學上布雷頓循環和朗肯循環相結合，既有利于高品位能量之轉換，又能充分利用較低品位之能量，具有能源綜合利用和 高效率之優點。陽光電子學校維修專家分析認為：當今燃氣—蒸汽輪機聯合循環發電熱效率已達到60%，遠高于常規或超臨界火力發電水平，（見表1）。陽光電子學校維修專家分析認為：
表1 常規燃煤火力發電與燃氣-蒸汽輪機聯合循環熱效率之比較
機組容量基本參數運行地點
/產地投運年代熱效率（%）
350 MW超臨界汽輪
發電機組31 MPa
566/566/566 ℃日本
川越電廠1989～
1990年41.9
300 MW超臨界汽輪
發電機組25.1 MPa
560/560 ℃丹麥
Vest Kraft1992年45.3
348.5 MW S109FA
燃氣/蒸汽聯合循環壓比14.7
燃氣初溫1320 ℃美國
GE20世紀
90年代56.3
396 MW KA26
燃氣/蒸汽聯合循環壓比30
燃氣初溫1 260 ℃　兩段燃燒瑞士
ABB20世紀
90年代后期58.5
420 MW S109H
燃氣/蒸汽聯合循環壓比23.2
燃氣初溫1 430 ℃美國GE
（已有訂單）20世紀
90年代末60

應用天然氣燃料燃氣/蒸汽聯合循環發電之另一個優點是 低之環境污染排放。陽光電子學校維修專家分析認為：燃氣輪機具有優良之燃燒特性，控制低污染排放技術水平不斷提高。陽光電子學校維修專家分析認為：天然氣燃氣/蒸汽輪機聯合循環機組與常規火力發電機組相比具有 低之污染排放，被稱為“綠色能源”，是可持續發展 有希望之發電技術（見表2）。陽光電子學校維修專家分析認為：
表2 裝機容量500 MW 燃用天然氣電廠和燃煤電廠之環境影響比較
注：  1 原煤熱值按全國平均值19 678 kJ/kg(4 700 kcal/kg)計；
2 原煤含硫按1.1%，灰份按27%計；
3 年耗煤量150萬噸，除塵效率98.5%；
4 燃天然氣電廠值取國外資料
由于天然氣燃氣－蒸汽聯合循環是 理想之發電方式，世界燃氣輪機發電裝機容量大幅度增長。陽光電子學校維修專家分析認為：1996年6月到1997年5月世界燃氣輪機訂貨總功率數　　28 222 MW，1998年6月到1999年5月訂貨總功率翻了一番，達到64 254 MW。陽光電子學校維修專家分析認為：燃氣輪機發電已是電力結構中之重要組成部分，在新增發電容量中更占主要份額。陽光電子學校維修專家分析認為：據報告美國南方電力公司發電新增裝機容量中燃氣輪機和聯合循環占90%以上。陽光電子學校維修專家分析認為：
二 我國燃氣輪機發電應是電力結構中之又一重要組成部分
世界能源結構中，煤炭仍是 豐富之資源。陽光電子學校維修專家分析認為：預測全球石油儲量尚可開發60年，天然氣有120年，煤炭則有200年。陽光電子學校維修專家分析認為：我國對煤炭之依賴尤為重要。陽光電子學校維修專家分析認為：中國是煤炭大國，現探明之天然氣儲量有限，應用天然氣還要依靠進口，在天然氣發電方面也剛起步。陽光電子學校維修專家分析認為：我國以燃煤火電為主之狀況將會持續一個漫長之歲月。陽光電子學校維修專家分析認為：
但是我國應積極發展天然氣燃氣輪機發電，目之是優化我國電力結構，提升我國電力技術水平。陽光電子學校維修專家分析認為：這就要求充分發揮天然氣燃氣-蒸汽聯合循環發電之優點，來加速發展我國天然氣發電。陽光電子學校維修專家分析認為：
燃氣輪機聯合循環發電與常規火力發電相比，除具有熱效率高、排放污染少外，還具有靈活機動、調峰性能好，以及投資低、建設周期短、占地面積少等一系列優點。陽光電子學校維修專家分析認為：
燃氣輪機和聯合循環發電在電力結構中 適當之位置或用途是：
1 人口密集地區、經濟發達地區；
2 負荷中心或電網末梢，以及用電極度緊張地區；
3 主要用于電網之調峰
隨著我國國民經濟高速發展和人民生活水平之提高，在相當長之時期內，我國一方面會存在電力緊張之狀況，另一方面電力負荷常常是多變、復雜且具有不穩定性，例如：
1　隨著電力總量增長，負荷峰谷差矛盾十分突出；
2　社會專業化生產規模之提高，促進地區性電力負荷分布不平衡；
3　農村城市化和偏遠地區經濟發展，全國大電網建設仍跟不上廣大地區發展用電需求；
4　電力負荷之季節性變化也越來越大。陽光電子學校維修專家分析認為：
此外大型水電站和核電站建成后在電網中以基本負荷發電，電網則急需配置充分之調峰機組。陽光電子學校維修專家分析認為：
可見，我國必須將火電、水電、核電和各種先進之發電技術相結合，也必須加快發展天然氣燃氣輪機發電技術。陽光電子學校維修專家分析認為：燃氣輪機應以其自身特點在電網中發揮重要作用。陽光電子學校維修專家分析認為：燃氣輪機發電應是電力結構中之又一重要組成部分。陽光電子學校維修專家分析認為：
三  燃用天然氣之分布式燃氣輪機冷、熱、電聯供，可望為解決電力負荷峰谷差找到有效途徑。陽光電子學校維修專家分析認為：
隨著經濟發展和人民生活水平之提

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