重型燃气轮机产业的发展与自主化

重型燃气轮机产业的发展与自主化发电设备(2007No.2)

(5)机岛均采用单轴布置方式。燃气轮机、汽

轮机和发电机连接成一个轴系,燃气轮机和汽轮机驱动同一台发电机,组成一个燃气轮机联合循环机岛。机组采用静态变频启动(SFC)方式。S109FA和MPCP1(M701F)按燃气轮机2汽轮机2发电机顺序布置,用联轴器刚性连接;汽轮机向下排汽,机组为双层布置,启动时需要辅助冷却蒸汽。1S.V94.3A采用燃气轮机2发电机2汽轮机顺序布置,燃气轮机和发电机用联轴器刚性连接,汽轮机和发电机用3S离合器连接,可进行燃气轮机简单循环运行;汽轮机轴向排汽,机组为单层布置。两种布置形式从工程造价、运行和维护等方面比较,各有长短。

(6)采用三压再热蒸汽循环。“F级”燃气轮机高达600℃左右的高温排气可以为余热锅炉提供充足的高温能量,使再热蒸汽循环成为现实,分。,允许将余热锅炉排烟温度降得更低,更充分地利用燃气轮机排气余热,获得比单压蒸汽循环更高的热效率。用于联合循环的汽轮机技术也相应发展,以适应燃气轮机联合循环多压补汽、快速启动的要求。

燃气轮机联合循环机组良好的机动性使其成为理

想的调峰机组,能够经济有效地保障电网的安全运行。同时,燃气轮机联合循环电站将来也有可能承担部分增加的基本负荷或中间负荷。此外,在工业大城市附近,往往也是常规燃煤热电厂污染的严重地区。为改善工业大城市周边的大气环境,也有必要用以天然气为燃料的燃气轮机热电联供机组替代常规燃煤热电厂。

到2020年,我国将建成约60000MW的天然气发电装机容量,除去目前已建和在建的26000MW规模,今后14年还将建设35000MW左右的燃气轮机电站。如果再考虑IGCC等燃煤Π燃气2,应。,原来以轻油和重油为燃料的燃气轮机电站在经济性方面已经难以为继,目前燃气轮机电站的燃料主要是天然气。2005年起,西气东输管线上的一批燃气轮机电站

2　重型燃气轮机的市场前景

以天然气为燃料的燃气轮机联合循环是一种高效率、低污染的发电方式,主要具有供电效率高、比投资低、建设周期短、启停灵活、运行自动化程度高、污染少等优点。由于其优越性,20世纪80年代以来燃气轮机技术进入了一个高速发展

陆续投运,到2006年,都不同程度地遇到了天然

气供应量不足的问题。

我国建设的燃气轮机电站主要用于调峰,每天起停一次,运行12～14h。天然气消耗量可以通过如下方法简单测算,以哈尔滨动力设备股份有限公司与GE公司合作生产的S109FA单轴燃气轮机联合循环机组为例,其出力为390.8MW,

(kW 热耗率6350kJΠh),天然气低热值以

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35000kJΠm计算,一套S109FA消耗天然气量为7.1×10mΠh。目前靠西气东输管线供气的

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时期,国外大公司相继推出了先进的大功率高效

率的燃气轮机。燃气轮机联合循环在世界电力生产中的地位也发生明显变化,不仅用作紧急备用电源和调峰机组,而且能带基本负荷和中间负荷。燃气轮机联合循环在世界发电容量中所占的份额快速增长,据前几年统计,全世界每年增长的发电容量中,约有36%为燃气轮机联合循环机组,燃气轮机联合循环电站已开始与传统的蒸汽轮机电站持平,并有超越的趋势。

以天然气为燃料的燃气轮机联合循环发电机组适用于大城市及负荷中心地区。随着社会经济的高速发展,大电网昼夜负荷峰谷差越来越大。

S109FA或其他相当容量的燃气轮机联合循环机

组大约有27套,天然气消耗量约为192×10mΠh。由于这些燃气轮机联合循环机组均用作调峰,机组基本上在同一时间段运行,假定年平均运行

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4000h,理论上每年需要有76.8×10m的天然

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气供气量,并且满足192×10mΠh流量要求才能保证这些机组同时运行。

天然气价格直接影响燃气轮机联合循环机组的发电成本。我国的电力生产以煤为主要燃料,相对低廉的动力煤价对电力价格起主导作用。天

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然气发电的经济性很大程度上将受到煤与天然气比价的影响。在国际市场上,一般按热值计算的

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