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摘要：燃氣發(fā)電具有節(jié)能、減排、提高供能安全性的優(yōu)點，是實現(xiàn)節(jié)能減排和能源供應可持續(xù)發(fā)展的必由之路，在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展。隨著環(huán)境問題的日益嚴峻，與傳統(tǒng)能源一樣，燃氣發(fā)電同樣面臨著節(jié)能降耗的壓力。文章在充分分析國內(nèi)外燃氣發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合自身實際工作經(jīng)驗，從燃氣輪機、給水泵以及余熱鍋爐的經(jīng)濟運行等方面進行節(jié)能減排。

關鍵詞：燃氣發(fā)電廠；節(jié)能減排；運行方式優(yōu)化

天然氣具有污染小、燃燒熱值高的優(yōu)點，以天然氣取代傳統(tǒng)的煤炭、石油等化石燃料進行發(fā)電具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。與發(fā)達國家相比，我國的天然氣發(fā)電起步較晚，由于燃料政策以及工業(yè)基礎薄弱的限制，從20世紀50年代開始發(fā)展十分緩慢，一直到80年代，改革開放之后，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展對于電能的需求不斷增加，天然氣發(fā)電規(guī)模才快速擴大。當前，我國的燃氣發(fā)電裝機主要分布在油氣資源相對充足的內(nèi)陸邊遠地區(qū)和沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，為我國的油氣開發(fā)以及經(jīng)濟特區(qū)的建設做出了十分重大的貢獻。到了21世紀，國家開始重視環(huán)境污染，開始優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，我國燃氣發(fā)電進入了快速發(fā)展階段。隨著一批大型燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠建成投產(chǎn)，標志著我國燃氣發(fā)電進入國際先進技術水平。

一、燃氣電廠節(jié)能減排的意義

（一）降低企業(yè)生產(chǎn)成本，向節(jié)能降耗要效益

由于常規(guī)煤炭發(fā)電污染物排放給環(huán)境帶來的巨大污染，世界各國都十分重視燃氣發(fā)電建設。在我國，由于天然氣價格一直居高不下，天然氣的輸送無法完全滿足企業(yè)發(fā)電的需求，這給企業(yè)帶來了巨大的生產(chǎn)成本，燃氣發(fā)電廠的燃料成本要遠遠高于燃煤發(fā)電廠。很多燃氣發(fā)電廠只能依靠國家政策性的財政補貼維持運轉(zhuǎn)，根本談不上盈利。因此，在燃氣電廠中開展節(jié)能減排，降低企業(yè)運行成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

（二）充分發(fā)掘節(jié)能潛力，應對電力行業(yè)改革

電力行業(yè)由于需要消耗大量的能源，因此，本身具有巨大的節(jié)能潛力。隨著電力行業(yè)改革的不斷深化發(fā)展，發(fā)電企業(yè)將面臨著競價上網(wǎng)的局面，因此發(fā)電企業(yè)要想生存下去，就需要不斷的降低自身的發(fā)電成本，提升效益，只有這樣才能夠在激烈的市場競爭當中站住腳跟。燃氣電廠通過引進新技術、新裝備，開展技術改良，優(yōu)化運行環(huán)節(jié)，強化檢修管理等多種手段來提高效率，降低成本。對于燃氣電廠來說，堅持不懈地做好節(jié)能減排的工作，夠有效的挖掘企業(yè)的節(jié)能潛力，實現(xiàn)效益的最大化，積極電力行業(yè)改革帶來的沖擊。

（三）響應國家號召，創(chuàng)建資源節(jié)約型企業(yè)

長期以來，由于我國天然氣資源的短缺以及勘探和開采技術落后，嚴重的制約了我國天然氣發(fā)電的發(fā)展，造成我國天然氣發(fā)電起步相對較晚，與國外發(fā)達工業(yè)國家相比，我們還有很長一段路要走。即使現(xiàn)在，我國仍然需要大量進口天然氣，才能滿足國內(nèi)的需求。當前，能源短缺是一個世界性的問題，作為一個經(jīng)濟迅速發(fā)展的國家，我國的能源問題尤其嚴峻。節(jié)能減排作為一項長期的戰(zhàn)略決策，需要企業(yè)貫徹執(zhí)行。為了相應國家的號召，各個發(fā)電企業(yè)紛紛開展創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)的活動，在活動中發(fā)現(xiàn)自身存在的問題和不足，進而加強運行管理、檢修管理、物資管理以及辦公生活區(qū)的節(jié)能管理,廣泛使用節(jié)能新技術產(chǎn)品,對輔機進行變頻改造等一系列節(jié)能辦法的實施,降低了廠用電率,避免了浪費,減少了物料消耗,實實在在地降低了電廠的運營成本。

二、燃氣輪機的經(jīng)濟運行

（一）燃氣輪機的定期水洗

燃氣輪機運行過程中,壓氣機吸入的空氣中可能含有灰塵、砂土、昆蟲和碳氧化合物,這些雜質(zhì)的大部分污染物可由壓氣機入口的進氣濾網(wǎng)過濾掉,那些未被進氣濾網(wǎng)過濾掉的雜質(zhì)如碳氫化合物等,會粘附并聚集在壓氣機葉片等內(nèi)部部件上,將會使壓氣機葉片結(jié)板腐蝕或堵塞壓氣機內(nèi)部通道,影響壓氣機正常工作,導致燃氣輪機的出力性能下降,運行效率降低,主要表現(xiàn)在有功的減少和熱耗的增加。通過對燃機的定期清洗可以去除壓氣機葉片等內(nèi)部部件上的積垢,恢復燃機的出力,提高燃機的效率。

（二）壓氣機入口空氣冷卻技術

燃氣機的性能在很大程度上受到入口空氣溫度的影響。隨著入口溫度的不斷升高，空氣的流量和質(zhì)量都會持續(xù)下降，導致壓氣機的功耗不斷增大，這時燃氣輪機的出力和效率都會收到影響。燃氣輪機的發(fā)電能力和發(fā)電效率與環(huán)境溫度息息相關，溫度越高，發(fā)電能力和效率就會越低。而夏季的環(huán)境溫度較高，此時正是用電的高峰，這就造成了用電高峰的時候，燃氣輪機效率處于低谷的矛盾，導致燃氣輪機發(fā)電的經(jīng)濟性受到很大的影響。針對這一問題，可以對壓氣機的入口空氣進行冷卻降溫，從而有效的提升燃氣輪機的性能。根據(jù)制冷驅(qū)動源的不同,入口空氣冷卻方式可分為蒸發(fā)冷卻、電制冷機冷卻、吸收機制冷及蓄能冷卻等。水的蒸發(fā)能夠迅速帶走大量的熱量，蒸發(fā)冷卻正是采用這一原理，向壓氣機的入口噴射水霧，從而確保壓氣機入口保持在較低的溫度。實踐經(jīng)驗表明，在發(fā)電容量一定的前提下，通過加裝冷卻系統(tǒng)來降低壓氣機入口溫度具有較高的經(jīng)濟性。因此，燃氣電廠應該根據(jù)自身的實際情況對現(xiàn)有設備進行技術改造和升級，從而實現(xiàn)提高效率，節(jié)能減排。

（三）壓氣機進氣濾網(wǎng)反吹掃

在壓氣機的入口都安裝了進氣過濾系統(tǒng)，從而防止雜物被吸入，保證空氣的純凈。當入口的濾網(wǎng)由于長期雜物污染或者在冬季結(jié)霜時，就會導致進氣不足，壓氣機壓力降低，燃氣輪機的出力和效率會受到很大損失。為了確保壓氣機進氣通常，應該定期通過脈沖空氣自動反吹掃系統(tǒng)對進氣濾網(wǎng)表面進行清理。根據(jù)實踐經(jīng)驗，定期對壓氣機進氣口濾網(wǎng)進行清理，能夠有效降低氣壓損失，確保燃氣輪機的出力和效率維持在正常水平。對于維護燃機的性能,脈沖空氣自動反吹掃系統(tǒng)不可缺少,其重要性是顯而易見的。

三、給水泵的經(jīng)濟運行

作為燃氣發(fā)電廠中最大的輔機之一，給水泵的能耗十分巨大。發(fā)電機組容量越高，給水泵的能耗也隨之提高。根據(jù)相關調(diào)查顯示，當前國內(nèi)燃氣電廠在很大程度上存在給水泵能耗高和效率低的問題，對電廠的經(jīng)濟效益產(chǎn)生負面影響。因此，要實現(xiàn)燃氣電廠的節(jié)能減排，必須采取相應的措施提升給水泵的運行效率。當前，燃氣電廠主要使用定速泵和調(diào)速泵兩種鍋爐給水泵。定速泵在機組滿負荷時具有較高的效率，在機組低負荷運轉(zhuǎn)的時候，需要降低鍋爐的給水壓力，從而確保鍋爐內(nèi)部給水量和蒸汽量的平衡。由于定速泵出水壓力不會發(fā)生變化，因此需要在管道上增加節(jié)流閥或旁路運行以降低母管壓力。對于調(diào)速泵來說，可以通過調(diào)整轉(zhuǎn)速來改變出水口的壓力大小。實踐表明：相對于定速泵來說，調(diào)速泵在水流量降低到原來的一半時，對于電能的消耗也相應的減少50%。在燃氣電廠的實際生產(chǎn)過程當中，一般同時采用定速泵和調(diào)速泵相結(jié)合的方式，從而達到最佳的運行效率。

（一）定速泵的經(jīng)濟運行

1）選用合適的流量裕量和水泵揚程。定速泵采用過大的裕量是沒有益處的，對于多級泵的過大裕量，可以考慮拆除多余的葉輪級。2）選用額定功率匹配的電動機。電動機的選擇對于運行效率具有直接的影響。應該根據(jù)發(fā)電運行的實際情況選擇功率合適的電動機，從而保證電機的輸出功率達到最佳，從而最大限度避免電能的浪費。3）水泵運行時長的控制。在聯(lián)合循環(huán)機組冷啟動的過程當中，有相當長的一個階段之內(nèi)由于鍋爐水受熱膨脹導致水位上漲，這個時候沒有必要給水。因此在適當?shù)臅r候啟動水泵對鍋爐進行補水能夠有效節(jié)省電能。

（二）液耦式調(diào)速泵的經(jīng)濟運行

液力耦合器在水泵的經(jīng)濟運行當中發(fā)揮著十分重要的作用，能夠根據(jù)機組負荷的大小及時調(diào)整水泵的出力大小，當機組運行負荷降低時可以使水泵出力明顯降低，從而達到節(jié)能減排的作用。在實際使用過程當中應該保證給水量足夠的前天之下，使水泵能夠較長的時間運行在低功率狀態(tài)，從而實現(xiàn)良好的節(jié)能效果。

四、余熱鍋爐的經(jīng)濟運行

顧名思義，余熱鍋爐就是將工業(yè)生產(chǎn)過程當中產(chǎn)生的廢氣、廢液中的余熱以及其它可燃物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的熱量用于水的加熱，通過對工業(yè)過程余熱的回收，生產(chǎn)熱水或者蒸汽供給其它工業(yè)過程使用，也被稱為熱回收蒸汽發(fā)生器。燃氣———蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術是目前世界上最先進的發(fā)電技術之一，作為燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)的重要組成部分，隨著燃機余熱鍋爐,英文簡寫為HRSG,技術的不斷成熟和完善，其在節(jié)能和環(huán)保方面具有優(yōu)勢不斷凸顯，被公認為21世紀最有前途的發(fā)電技術之一。其主要工作原理是通過布置大量的換熱管來吸收燃機排氣的余熱,產(chǎn)生蒸汽供汽輪機發(fā)電或作為供熱及其他工業(yè)用汽。通過對鍋爐工藝流程的設計,使之產(chǎn)生多個壓力級的蒸汽,實現(xiàn)余熱的梯級利用,盡可能的降低煙囪排煙溫度，將廢氣中的熱量充分利用，盡可能的提高余熱鍋爐的運行效率。

作者:吳主輝 單位:浙江大唐國際江山新城熱電有限責任公司發(fā)電部

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