燃氣發電機組節能先進技術及管理綜述

李達++石翠霞

摘 要 本文對燃氣輪機發電機組用能特點進行了分析，并結合9E和9F燃氣輪機聯合循環發電機組多年運行實際，對提高燃氣電廠能源利用效率的有效方法進行了分類，詳細介紹了目前應用比較成熟的節能先進改造技術、節能優化控制運行等諸多方法，對同類型燃氣電廠節能管理工作具有一定的指導意義。

關鍵詞 燃氣輪機發電機組 能源效率 節能管理

中圖分類號：TK018 文獻標識碼：A

0引言

與常規的火力發電機組相比，燃氣-蒸汽聯合循環發電機組具有占地規模小、效率高、環保、啟停迅速等優勢，國內裝機容量逐步提高。近年來，面對國家能源形勢嚴峻、環保壓力加大等挑戰，國家節能管理要求越來越高，作為重點耗能裝置，我們應當不斷加強燃氣-蒸汽聯合循環發電機組的節能管理，提高發電企業能源利用水平。

燃氣-蒸汽聯合循環發電機組消耗的能源主要有天然氣和電力。天然氣消耗占整個能源消耗的97%以上，主要用于燃氣輪機燃燒和啟動鍋爐的燃燒消耗。電力消耗占整個能源消耗的1%左右，主要用于輔機的消耗。因此從能源消耗來講，提高燃氣-蒸汽聯合循環發電機組的能效主要是兩種方式，一是提高燃氣-蒸汽聯合發電機組的發電效率，即降低發電氣耗，減少天然氣的消耗。二是降低整廠的廠用電率，即減少輔機的天然氣和電力消耗。而根據節能手段或方法來講，提高燃氣-蒸汽聯合循環發電機組能效主要包括源頭節能控制、節能先進技術改造和節能優化運行技術。為了更清晰、全面的介紹燃氣輪機聯合循環發電機組的節能技術，本文從以上三個方面進行詳細闡述。

1 源頭節能控制

從國內外管理經驗教訓和各行業實踐中我們可以發現，“加強源頭控制”怎么強調都不為過。同樣，節能管理也應從源頭加以有效控制。必須在節能評估和設計之前，全面開展調研，了解其他發電企業在設計和運行中成功經驗和不足，將好的做法在項目中加以采納，摒棄和避免同類問題的產生，為做好固定資產投資項目節能評估提供技術支持，還要在采購、建設和生產過程中，嚴格落實節能評估審查意見。對于非固定資產投資項目，采購的設備要選用達到國家1級能效標準的產品和設備，特別是空調、電動機、壓縮機、鍋爐、空壓機、變壓器、泵與風機、照明燈具等，將能效指標作為重要的技術指標列入設備招標文件和采購合同。多家電廠實踐表明，電機變頻控制、泵與風機液力耦合器、壓縮空氣系統群控技術、余熱余壓冷能廠間聯合應用、優化電能質量、自然采光設計、選用節能LED燈具等技術具有非常好的節能效果。

2 節能先進技術改造

對于已經運行的機組，由于項目建設較早，或者當時技術尚未成熟，在設計、建造階段未考慮的，可以在生產運營階段實施節能改造。結合近幾年燃氣電廠節能改造項目的實施情況及效果，比較成熟的節能技術主要有真空泵改造、高效水泵節能改造等8個項目。以透平清吹冷卻空氣系統改造為例，因吹掃空氣系統使用全廠壓縮空氣氣源，存在先用空壓機將空氣升壓再大幅降壓使用的缺點，造成系統耗電量偏高。通過增設低壓螺桿空壓機氣源與按照透平上下缸溫差進行吹掃控制相結合的優化改造，每臺機組年節省吹掃耗電費用約4.49萬元，可將優化改造前吹掃耗電費用降低60%，回報年限為3年。以LED燈節能改造改造為例，LED燈相比節能燈節能超過30%，平均壽命延長2倍，色彩豐富，易于控制，不含汞。辦公室、維修車間、廠房等非特殊用途的燈均可更換為LED燈。從實際效果來看，項目投資回收期為2-3年，不僅節能電力，而且經濟性較好。

3 節能優化運行技術

燃氣輪機發電機組大多是調峰機組，頻繁啟停，機組人員的操作水平對機組的能耗影響很大。近年來，許多電廠針對自身機組運行特點，在大量研究實踐和借鑒他廠成功經驗的基礎上，制定采取了多項節能優化運行措施，這些措施的出發點可以歸納為三類，一是減少機組啟、停機過程的時間，精細化管理輔機開、停機時間，從而減少燃料消耗和輔機運行能耗。二是輔機運行優化技術，采取有效措施保障輔機在高效率運行區域運行，同時避免能源的浪費。三是其他節能技術。以上三類節能優化運行技術詳細內容如表2所示。

4電廠節能管理潛力發展方向

隨著節能技術及節能措施的普及及推廣，企業節能潛力越來越小，企業節能的難度越來越大。企業生產管理水平則成為影響節能工作的重要因素，而企業生產管理水平是一個綜合性的、由上至下所有員工努力的體現，決定因素很多，尤其是企業一把手的意識和態度。所以一方面必須把節能作為“一把手”工程，企業一把手親自掛帥抓節能工作。另一方面制定完善的節能獎懲機制，充分調動、鼓勵全員參加節能工作的積極性，集中大家智慧提升節能管理工作。

參考文獻

[1] 田明泉，趙杰，支永安，等.燃氣輪機節能優化運行技術分析[J].節能，2014（4）.

[2] 石翠霞.節省下來的能源是最綠色的能源[J].中國電業，2015，856：52-53.