燃氣艙羝聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率分析

摘要：在工業(yè)生產(chǎn)中，聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)是非常高效的一種運營模式，其較為清潔，在國際上發(fā)電量占比較高，本文對其發(fā)電效率的提升策略進行探討，為其進一步發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：聯(lián)合循環(huán)發(fā)電；效率；分析

1 聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的簡介

聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的含義：聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的使用裝置設(shè)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(lián)合循環(huán)發(fā)電以其高效率，低污染而受到歡迎，發(fā)展迅速。國際上的生產(chǎn)發(fā)電的大企業(yè)，使用聯(lián)合循環(huán)技術(shù)的發(fā)電量占總發(fā)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(yè)的取暖需要，能源在循環(huán)利用后的使用效率可以達到80%以上。一般的火力發(fā)電廠在進行煤的燃燒過程當(dāng)中只能產(chǎn)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(lián)合，使得在進行火力發(fā)電的同時，可以將大量的冷凝水用于供暖，這樣可大大節(jié)約能源。循環(huán)發(fā)電項目可以有效的節(jié)約能源，將空氣的質(zhì)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(dāng)中可能會出現(xiàn)的安全事故，因此世界各國都把這兩場當(dāng)成是主要的供暖與發(fā)電方案，我們對其有效的規(guī)劃與風(fēng)險評估，使其可以在世界各地進行應(yīng)用。

2 提高燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率的分析

2.1 我國遠期的目標(biāo)效率

由朗肯循環(huán)演變而來的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)TS圖知，要想提高能量的轉(zhuǎn)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(tǒng)是一個三壓再熱的蒸汽循環(huán)，蒸汽在經(jīng)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(huán)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(qū)段。

2.2 近期的目標(biāo)效率

我國目前最先進的燃氣輪機大都為F型，F(xiàn)型燃氣輪機的制造技術(shù)十分優(yōu)秀，全世界共有200多臺F型燃氣輪機被使用，F(xiàn)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(huán)出力達212MW，效率達35%的9F型燃氣輪機。我們在工程領(lǐng)域要采用新方法、新工藝技術(shù)等可以實現(xiàn)質(zhì)量的控制，優(yōu)化其發(fā)電效率，所謂的新技術(shù)、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(shù)，新技術(shù)和新材料的創(chuàng)建都是基于特定的需求，某些條件的研究和開發(fā)，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(shù)、新工藝、新材料在很長一段時間同時并存和競爭發(fā)展的原因。現(xiàn)以FB型燃氣輪機為例，在ISO標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，9FB燃機（03版）簡單循環(huán)機組出力為291WM，熱耗8，880BTU/kWh（9，369kJ/kWh），效率38.4%，109FB聯(lián)合循環(huán)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%。現(xiàn)我國已有發(fā)電企業(yè)引進了該類型的機組。

2.3 改進目前E型機組熱電轉(zhuǎn)換率的措施

2.3.1 加強安全管理

要想保證發(fā)電設(shè)備的穩(wěn)定運行，需要在電氣設(shè)備運行前提前做好各種準(zhǔn)備工作，積極普及各種用電安全知識，定期保養(yǎng)與維護發(fā)電設(shè)備，要保證電氣設(shè)備一直處于穩(wěn)定運行當(dāng)中，才能提高設(shè)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(guān)等進行分析，觀察有無故障，指示燈的狀態(tài)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(tǒng)諧波控制

機組控制線路系統(tǒng)對于主電路的結(jié)構(gòu)要求是比較高的，它可以對于負載側(cè)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(shè)備總的串聯(lián)諧波阻抗對于各次諧波等效應(yīng)都是0，可以使得所有的負載諧波電流進入到機組設(shè)備的支路當(dāng)中，達到對于機組設(shè)備的效果增強的目的。其也能夠加強機組設(shè)備的輸出補償電壓，一般來說就是電流在經(jīng)過機組設(shè)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(chǎn)生的畸變電流受到抑制，機組設(shè)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(shè)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(jīng)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(tài)管理能力

動態(tài)管理在聯(lián)合發(fā)電是相當(dāng)重要的。在實行聯(lián)合發(fā)電的過程中，應(yīng)該采用實際有用的解決方案。嚴(yán)格控制可能影響其發(fā)電效率的相關(guān)因素。把操作過程中實際產(chǎn)生的具體費用和各方面的消耗控制在批準(zhǔn)額度之內(nèi)，及時改正和調(diào)整，減小浪費現(xiàn)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(nèi)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(nèi)獲得最大的收益。

3 結(jié)語

在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電建設(shè)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(fā)電效率產(chǎn)生意想不到的變化，所以必須在項目運行時前總結(jié)提出各種可能遇到的問題和因素，然后就是要對所產(chǎn)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(lián)合循環(huán)發(fā)電機組經(jīng)濟性分析[D].內(nèi)蒙古科技大學(xué)，2017.

[2]李昱喆.煤熱解混合發(fā)電系統(tǒng)熱力性能的研究[D].中國科學(xué)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。