QD128燃氣輪發(fā)電機組的技術應用與技術參數①

高懷遠 王鑫

摘 要：目前，我國燃氣輪發(fā)電機組還處于發(fā)展階段，其部分技術還不完善成熟，但長時間的摸索使得其有一定的突破。本文介紹QD128燃氣輪發(fā)電機組的性能、技術參數以及其使用煤氣化燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)技術并討論其發(fā)展前景，希望給廣大讀者予以幫助。

關鍵詞：燃氣發(fā)電機組 QD128機組 煤氣化燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)

中圖分類號：TM611 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（b）-0140-02

1 我國的燃氣輪機發(fā)展史

我國燃機輪機發(fā)電事業(yè)起始于1959年，當時從瑞士BCC公司引進兩套6200 kW單循環(huán)燃氣輪機列車發(fā)電機組，所用燃料為大慶原油。在20世紀60年代，燃氣輪機發(fā)電站的設備制造生產及建設才初具規(guī)模，總裝機容量達到60000 kW，最大單機容量為45000 kW。從70年代到90年代，隨著改革開發(fā)的進行，能源的消耗也大幅提升，這為燃氣輪機發(fā)電事業(yè)提供了良好的環(huán)境，全國燃氣輪機發(fā)電站由20余座發(fā)展到80余座，機組臺數從20余臺增加到140多臺，裝機總容量從30萬kW增加到近800萬kW。到近些年燃氣輪機發(fā)電事業(yè)又發(fā)展到一個新的高度，自主研發(fā)具有知識產權的燃氣輪機發(fā)電機組，其中又以QD128燃氣輪發(fā)電機組為代表。

2 QD128燃氣輪發(fā)電機組的組成及技術參數

QD128型燃氣輪發(fā)電機組由中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司（簡稱中航工業(yè)黎明）聯(lián)合行業(yè)內科研院所和制造廠開發(fā)研制的地面發(fā)電用輕型燃氣輪機發(fā)電機組。

QD128機組主要由以下部分組成： QD128燃氣輪機（包括燃氣發(fā)生器和動力渦輪）；齒輪箱；發(fā)電機；聯(lián)軸器及其保護罩；進氣系統(tǒng)；排氣系統(tǒng)；燃氣發(fā)生器滑油供油系統(tǒng)；輔機滑油系統(tǒng)；液壓系統(tǒng)；燃料供給系統(tǒng)；燃料調節(jié)系統(tǒng)；冷卻水系統(tǒng)；水清洗系統(tǒng)；燃機及發(fā)電機底座；罩殼及通風冷卻系統(tǒng)；罩殼內外走臺；氮氣置換系統(tǒng)；二氧化碳滅火系統(tǒng)；排污系統(tǒng)；高壓電氣系統(tǒng)；低壓電氣系統(tǒng)；直流電氣系統(tǒng)測量系統(tǒng)；控制系統(tǒng)等。

主要技術參數如下。

標準大氣條件下（大氣壓力為101.325 kPa，溫度為15 ℃，濕度為60%）QD128燃氣輪機發(fā)電機組性能參數見表1。

3 煤氣化燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)技術在QD128燃氣輪機的應用

近幾年，隨著我國工業(yè)發(fā)展工業(yè)燃氣輪機技術進入了一個飛速發(fā)展時期，我國對環(huán)境保護的呼聲越來越強烈，常規(guī)燃煤電廠所造成污染嚴重，更促使低污染高效率的燃氣輪機電站的發(fā)展。在通信局（站）備用交流電源設備，海上平臺及整體煤氣化燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)等方面擁有不可替代的作用。燃氣輪機不但可以作為輸氣管道的壓縮機和泵站為天然氣的輸送提供動力，而且可以作為電力生產的原動機。

2010年，中航工業(yè)黎明開始研制QD128燃氣輪機利用整體煤氣化燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)（IGCC：Integrated Gasification Combined Cycle）發(fā)電技術。整體煤氣化燃氣- 蒸汽聯(lián)合循環(huán)就是把煤通過氣化爐進行氣化，成為低熱值煤氣或中熱值煤氣，然后通過凈化設備把煤氣中的含硫物質和固體灰粒除凈，進而送到燃氣輪機或增壓鍋爐的燃燒室中去燃燒，在燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)中間接地使用了固體燃料煤。煤氣化燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)中的余熱增壓鍋爐、燃氣輪機以及蒸汽輪機技術都是成熟的和常規(guī)的，只是增加了煤的凈化設備和氣化設備。

使用了整體煤氣化燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)技術之后，能很好地適應環(huán)保指標日益提高的要求并提高其凈效率，凈效率可提高到52%或者更高，比常規(guī)發(fā)電機組耗水量減少30%～50%，更適于水源緊缺的地區(qū)，尤其是對煤礦地區(qū)建立坑口電站，并且其能綜合利用煤炭等資源，可以組成多聯(lián)合產系統(tǒng)。而且能同時生產燃料氣、電、化工產品（甲醇、醋酸、合成氣、尿素等）和熱，這樣更有利于降低生產成本。煤燃燒后的廢物處理量最少，還能綜合利用脫硫后生成的硫酸或硫產生效益，來降低發(fā)電成本。微量金屬元素和灰熔融冷卻后能形成珠狀殘渣、固化堿金屬等有害物質，可以大大減緩環(huán)境污染，并且可以用作水泥的熟料（如圖1所示）。

4 我國燃氣輪機發(fā)電的發(fā)展愿景

由于我國的不可再生能源以煤炭為主，天然氣和石油供應不足，水力資源有限。我國各大電網的峰谷差都越來越大，可調峰谷矛盾日益突出，許多不適合調節(jié)峰谷運行的汽輪發(fā)電機組都被迫作調節(jié)峰谷， 造成經濟效益減少， 運行故障率增加。因此，建設可調節(jié)峰谷電廠已迫在眉睫， 聯(lián)合循環(huán)電廠和燃氣輪機非常適合調峰運行，并且世界各國以普遍采用。

中國工程院院士蔣洪德表示，開發(fā)熱效率高、潔凈無塵、造價低廉的發(fā)電技術是當務之急，燃氣輪機將是未來潔凈高效能源系統(tǒng)的核心動力設備。燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)將燃氣輪機單循環(huán)及蒸汽輪機單循環(huán)結合在一起，造價低，啟動迅速，運行靈活。燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)正以其獨特的優(yōu)勢成為當代最先進的商業(yè)化火力發(fā)電技術。

所以我希望以此為基礎，通過更多渠道、更多形式來加強與國內外燃機科研單位、制造商高等院校和燃機協(xié)會的技術合作與交流，并經常開展國內燃機電廠的學術交流工作和技術協(xié)作，充分的發(fā)揮我國燃氣輪機發(fā)電的技術力量，吸收消化先進的技術核心，深入分析燃氣輪機機組運行中所出現(xiàn)各種技術難題，列入專題進行攻關，來更好的提高我國燃氣輪機發(fā)電的技術水平。

參考文獻

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[2]劉萬琨.燃氣輪機與燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)[M].化學工業(yè)出版社，2006.

[3]金紅光.能的綜合梯級利用與燃氣輪機總能系統(tǒng)[M].科學出版社，2008.