燃氣艙羝聯合循環發電效率分析

摘要：在工業生產中，聯合循環發電技術是非常高效的一種運營模式，其較為清潔，在國際上發電量占比較高，本文對其發電效率的提升策略進行探討，為其進一步發展打下堅實的基礎。

關鍵詞：聯合循環發電；效率；分析

1 聯合循環發電的簡介

聯合循環發電技術的含義：聯合循環發電技術的使用裝置設備有蒸汽輪機和燃氣輪機，與用普通的燃氣爐相比，清潔高效許多。從國外來講，聯合循環發電以其高效率，低污染而受到歡迎，發展迅速。國際上的生產發電的大企業，使用聯合循環技術的發電量占總發電量的超過了50%。我們可以把多出來的熱量用來進行水資源的加熱，滿足用戶以及工業的取暖需要，能源在循環利用后的使用效率可以達到80%以上。一般的火力發電廠在進行煤的燃燒過程當中只能產生電，但是卻把大量的熱能進行了浪費，因此火電廠的能源利用率較低，僅僅達到了1/3，熱電廠是通過煤炭燃燒而把水進行加熱，將其通到各個用戶處進行供暖，因此我們可以將其進行聯合，使得在進行火力發電的同時，可以將大量的冷凝水用于供暖，這樣可大大節約能源。循環發電項目可以有效的節約能源，將空氣的質量提升，改善城市的形象，同時也避免了熱電廠和火電廠在運行過程當中可能會出現的安全事故，因此世界各國都把這兩場當成是主要的供暖與發電方案，我們對其有效的規劃與風險評估，使其可以在世界各地進行應用。

2 提高燃氣蒸汽聯合循環發電效率的分析

2.1 我國遠期的目標效率

由朗肯循環演變而來的燃氣蒸汽聯合循環TS圖知，要想提高能量的轉換效率，就要提高燃氣初溫T3。目前運行最大的西門子SGT58000H超重型燃氣輪機為例，其燃燒初溫度T3能夠達1500℃，它的閉路蒸汽冷卻系統是一個三壓再熱的蒸汽循環，蒸汽在經過余熱鍋爐后變成高壓后膨脹，然后高壓會分成兩個路徑，一個重新返到余熱鍋爐里，另一個則去冷卻透平的溫度很高的部件，隨后，將其加溫到原來的溫度，再回到蒸汽循環的部分，原來的在余熱鍋爐里的蒸汽匯合后，傳送到低壓或者中壓的區段。

2.2 近期的目標效率

我國目前最先進的燃氣輪機大都為F型，F型燃氣輪機的制造技術十分優秀，全世界共有200多臺F型燃氣輪機被使用，F型不僅進氣溫度和排氣溫度較高，其上限為1288℃和589℃，并且排放的廢氣少，GE推出簡單循環出力達212MW，效率達35%的9F型燃氣輪機。我們在工程領域要采用新方法、新工藝技術等可以實現質量的控制，優化其發電效率，所謂的新技術、新工藝和新材料的“新”是相對的，有條件的變量。世界上任何新技術，新技術和新材料的創建都是基于特定的需求，某些條件的研究和開發，不同的對象有不同的適合性和條件。這就是為什么許多新技術、新工藝、新材料在很長一段時間同時并存和競爭發展的原因?，F以FB型燃氣輪機為例，在ISO標準環境條件下，9FB燃機（03版）簡單循環機組出力為291WM，熱耗8，880BTU/kWh（9，369kJ/kWh），效率38.4%，109FB聯合循環機組出力可達444MW，熱耗5，778BTU/kWh（6，096kJ/kWh），在基本負荷下效率為59.1%?，F我國已有發電企業引進了該類型的機組。

2.3 改進目前E型機組熱電轉換率的措施

2.3.1 加強安全管理

要想保證發電設備的穩定運行，需要在電氣設備運行前提前做好各種準備工作，積極普及各種用電安全知識，定期保養與維護發電設備，要保證電氣設備一直處于穩定運行當中，才能提高設備的運行效率。對配電盤要進行日常檢查排除隱患，需要從異常的聲音、氣味和各隔離開關等進行分析，觀察有無故障，指示燈的狀態尤其需要注意，從指示燈可以很快地對故障原因做出分析。

2.3.2 熱電系統諧波控制

機組控制線路系統對于主電路的結構要求是比較高的，它可以對于負載側的諧波電流進行有效的濾波，其可以被控制成為一個等效的諧波阻抗，它能夠使得機組設備總的串聯諧波阻抗對于各次諧波等效應都是0，可以使得所有的負載諧波電流進入到機組設備的支路當中，達到對于機組設備的效果增強的目的。其也能夠加強機組設備的輸出補償電壓，一般來說就是電流在經過機組設備時候，用濾波器可以對其進行控制，使得其進行有效的補償，這樣就可以使得電源在畸變的時候所產生的畸變電流受到抑制，機組設備對于基波電流無法進行直接的濾除，而是通過提高機組設備的濾波效果，這樣就可以使得其補償電壓不含有基波電壓，僅僅只有諧波的電壓，所以功率容量是比較小的，其經濟性能較好，有利于對于大容量的負載進行補償。

2.3.3 提升動態管理能力

動態管理在聯合發電是相當重要的。在實行聯合發電的過程中，應該采用實際有用的解決方案。嚴格控制可能影響其發電效率的相關因素。把操作過程中實際產生的具體費用和各方面的消耗控制在批準額度之內，及時改正和調整，減小浪費現象，使得各方面的能力得到合理搭配，從而獲得最大的利益。獲得的收益和收益所消耗的時間要成正比，相同時間內收益越大時間效益也就越高，反之亦然。管理的過程中所追求收益的最大化，即是在最短的時間內獲得最大的收益。

3 結語

在聯合循環發電建設和施工的過程之中，因為某些非人為政策、地理、天氣等客觀的不確定的因素而形成的變化會致使其發電效率產生意想不到的變化，所以必須在項目運行時前總結提出各種可能遇到的問題和因素，然后就是要對所產生的問題進行分析探究，最終找到合理的方法解決問題。

參考文獻：

[1]張凱博.影響燃氣蒸汽聯合循環發電機組經濟性分析[D].內蒙古科技大學，2017.

[2]李昱喆.煤熱解混合發電系統熱力性能的研究[D].中國科學院研究生院（過程工程研究所），2015.

作者簡介：劉進志（1990），男，漢族，安徽安慶人，本科，助理工程師，一般管技人員。