國(guó)內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)進(jìn)展前景

1、國(guó)內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)進(jìn)展及遠(yuǎn)景國(guó)內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)進(jìn)展及遠(yuǎn)景8/8國(guó)內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)進(jìn)展及遠(yuǎn)景1990國(guó)內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)的進(jìn)展與遠(yuǎn)景序言跟著社會(huì)生產(chǎn)力水平的不停提升和經(jīng)濟(jì)的快速增添，關(guān)于能源的需求也在快速增添。當(dāng)前，世界火電站汽輪機(jī)長(zhǎng)久占統(tǒng)治地位的場(chǎng)面已開始搖動(dòng)，“大型電站以結(jié)合機(jī)組為主，中、小型機(jī)組以熱電并供居多”已經(jīng)是好多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家電站發(fā)展的主要格局。燃?xì)廨啓C(jī)擁有極強(qiáng)的適配性，可以作為多種發(fā)電模式，以成為現(xiàn)在世界發(fā)電的主要形式之一，因?yàn)樵撗b置，特別是結(jié)合循環(huán)發(fā)電裝置擁有效率高、靈便性好，不只可以作為電網(wǎng)的調(diào)峰機(jī)組，且更多地用于電網(wǎng)的基本負(fù)荷發(fā)電，又能知足日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求，其

2、地位將獲得堅(jiān)固和增強(qiáng)。我國(guó)自改革開放以來(lái)，跟著電力工業(yè)的迅猛發(fā)展和電網(wǎng)峰谷差的日趨增大，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電獲得重視和發(fā)展。近幾年已接踵興建了一批擁有80年月國(guó)際先進(jìn)水平的機(jī)組，在緩解電力緊缺的同時(shí)，有效地發(fā)揮了其增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)峰能力的作用。跨入21世紀(jì)，跟著科技發(fā)展、能源政策的調(diào)整，怎樣高效、干凈利用化石能源已成為電力領(lǐng)域的突出問(wèn)題。燃?xì)庹羝Y(jié)合循環(huán)發(fā)電愈來(lái)愈遇到國(guó)家相關(guān)方面的重視，必然獲得進(jìn)一步的快速發(fā)展。國(guó)際燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)燃?xì)廨啓C(jī)是從20世紀(jì)50年月開始漸漸登上發(fā)電工業(yè)舞臺(tái)的，因?yàn)楫?dāng)時(shí)機(jī)組的單機(jī)容量小、熱效率低而在電力系統(tǒng)中只好作為緊迫備用電源和調(diào)峰機(jī)組。60年月加深了對(duì)電網(wǎng)中必然裝備必然數(shù)目的燃

3、氣輪發(fā)電機(jī)組的認(rèn)識(shí)，從安全和調(diào)峰的目的出發(fā)，燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)中的比率達(dá)到812。從80年月此后因?yàn)槿細(xì)廨啓C(jī)的功率和熱效率均獲得很大程度的提升，特別是燃?xì)庹羝Y(jié)合循環(huán)機(jī)型成熟，再加上世界范圍內(nèi)天然氣資源進(jìn)一步開發(fā)，燃?xì)廨啓C(jī)及其結(jié)合循環(huán)在世界電力系統(tǒng)中的地位發(fā)生了顯然變化，它們不可是可以用作緊迫備用電源和調(diào)峰負(fù)荷機(jī)組，還可以帶基本負(fù)荷和中間負(fù)荷。美國(guó)在2000年時(shí)期新增添的發(fā)電容量為1/8113億kW，此中燃?xì)廨啓C(jī)電站和蒸汽輪機(jī)電站的容量分別為44，第一次出現(xiàn)了朗肯循環(huán)和布萊頓循環(huán)均分秋景的場(chǎng)面，在德國(guó)前者則占23左右，所以可知在世界范圍內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)及其結(jié)合循環(huán)已成為火電發(fā)展的主要方向。近幾年來(lái)

4、，世界燃?xì)廨啓C(jī)工業(yè)獲得相當(dāng)?shù)某删秃惋w快的發(fā)展，幾家有名的企業(yè)GE、ABB、Siemens、西屋等均與航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、研究、制造廠相互聯(lián)營(yíng)，保證實(shí)時(shí)地把航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)用來(lái)武裝重型燃?xì)廨啓C(jī)，以保證技術(shù)的先進(jìn)性。如壓氣機(jī)已采納“可控?cái)U(kuò)壓”的見解進(jìn)行設(shè)計(jì)，把單軸壓氣機(jī)的壓縮比提升到了2430的水平，透平葉片采納了航空機(jī)組的先進(jìn)冷卻構(gòu)造和定向結(jié)晶制造工藝，使透平前的燃?xì)鉁囟忍嵘搅?300的水平，由此顯然地提升了機(jī)組的輸出功率和熱效率。如GE企業(yè)的9FA、Siemens的V943A等典型機(jī)組的燃機(jī)單循環(huán)功率為266MW，燃?xì)獬鯗貫?2701300，壓縮比為16，凈熱效率達(dá)38，由此構(gòu)成的結(jié)合

5、循環(huán)機(jī)組單機(jī)功率為380MW，供電效率已達(dá)5658。在本世紀(jì)初葉，世界上又將會(huì)出現(xiàn)新一代的先進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)，這類技術(shù)被稱為“G技術(shù)”，專門用于50HZ和60HZ發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置，此類機(jī)組的燃?xì)獬鯗貙⑻嵘?427左右，相應(yīng)地進(jìn)一步提升輸出功率和熱效率，單機(jī)功率和凈熱效率將分別達(dá)到480MW和60的高水平。為了降低燃?xì)廨啓C(jī)的排放污染，采納往焚燒室中注蒸汽或水，在排氣導(dǎo)管中裝設(shè)選擇性催化復(fù)原裝置，以及采納干式低NOX排放焚燒室等舉措。在工業(yè)化的歐洲及世界其余地域，日趨嚴(yán)格的NOX和CO2/8排放的規(guī)定，迫使燃系統(tǒng)造商在一些燒天然氣和油的機(jī)組中，開發(fā)干式低NOX焚燒室裝置，其見效已達(dá)到NOX排放低

6、于10ppm水平。從20世紀(jì)70年月出現(xiàn)石油危機(jī)后，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都在鼎力進(jìn)行燃?xì)廨啓C(jī)燃煤的研究工作，燃煤結(jié)合循環(huán)種類有：整體煤氣化結(jié)合循環(huán)（IGCC）、流化床燃煤結(jié)合循環(huán)（PFBCCC和AFBCCC）、外燃式燃煤結(jié)合循環(huán)（IFC）、直接燒煤粉結(jié)合循環(huán)、整體煤氣化燃料電池結(jié)合循環(huán)（ICFCCC）及磁流體發(fā)電結(jié)合循環(huán)（MHDCC）等形式。當(dāng)前，IGCC和PFBCCC在世界范圍內(nèi)已開始進(jìn)入適用商業(yè)化階段，世界上幾乎全部主要石油煤炭企業(yè)和動(dòng)力制造廠商都加入開發(fā)隊(duì)列，將燃煤結(jié)合循環(huán)技術(shù)不停發(fā)展。到現(xiàn)在，大型燃?xì)廨啓C(jī)和結(jié)合循環(huán)機(jī)組交鑰匙工程的比投資開銷分別為200300kW和500600kW，而600MW

7、的燃煤超臨界參數(shù)機(jī)組的造價(jià)為1100kW。所以，燃機(jī)電站的比投資開銷遠(yuǎn)低于燃煤電站。我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)31我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展大體我國(guó)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電事業(yè)始于1959年，當(dāng)時(shí)從瑞士BCC企業(yè)引進(jìn)兩套6200kW的單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)列車發(fā)電機(jī)組，燃料為大慶原油。20世紀(jì)60年月，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電站的建設(shè)及其設(shè)施的制造生產(chǎn)初具規(guī)模，總裝機(jī)容量達(dá)到6萬(wàn)kW，最大單機(jī)容量為45000kW。上汽廠、南汽廠、哈汽廠、東汽廠等制造廠曾先后設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)組，這些機(jī)組的技術(shù)性能都不高，燃?xì)獬鯗匾话阍?00700左右，熱效率為1625，所建電站基本上是單循環(huán)機(jī)組?？陀^地講國(guó)家在當(dāng)時(shí)也投入了好多力量，開拓和啟動(dòng)了燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)

8、電領(lǐng)域，獲得了一些研究成就。但因?yàn)槿剂险呒罢?、?jīng)濟(jì)方面的原由，使興起不久的這項(xiàng)事業(yè)在20世紀(jì)60年月末墜入阻滯不前的情況。此后，于1972年3/8和1976年分別從英國(guó)JB企業(yè)和日今日立企業(yè)引進(jìn)了10套MS5000系列、PG5301型單機(jī)功率在2170023000kW單循環(huán)機(jī)組，進(jìn)而使我國(guó)燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組總裝機(jī)容量達(dá)到30萬(wàn)kW左右。因?yàn)楦鞣N原由，我國(guó)燃系統(tǒng)造業(yè)在20世紀(jì)年月開始萎縮，大多數(shù)制造廠停止生產(chǎn)，只保存南京汽輪電機(jī)廠為我國(guó)獨(dú)一世產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)的制造廠家。當(dāng)前，該廠與美國(guó)GE企業(yè)合作，已能批量生產(chǎn)MS6001系列燃機(jī)。改革開放此后，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電事業(yè)也跟著國(guó)家經(jīng)濟(jì)而飛快發(fā)展，從70年月到9

9、0年月，全國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)電廠由20余座發(fā)展到80余座，機(jī)組臺(tái)數(shù)從20余臺(tái)（套）增添到140多臺(tái)（套），裝機(jī)總?cè)萘繌?0萬(wàn)kW增添到近800萬(wàn)kW，尤以沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的地域最為快速，如廣東、福建、上海、浙江、海南、江蘇等地。其余，石油化工部門在大慶、成功、中原及新疆地域的油田和化工廠共建有燃機(jī)電廠30余座，裝機(jī)60多套，總?cè)萘砍?00萬(wàn)kW。近來(lái)幾年來(lái)，武漢、重慶、合肥、成都等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地域也跟著電力市場(chǎng)的需求，漸漸堅(jiān)固地興建了一批燃機(jī)電站。只管這樣，燃機(jī)總裝機(jī)容量在電網(wǎng)中的比率僅23左右，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。32我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)水平我國(guó)于80年月從前所建的燃機(jī)電站基本上是簡(jiǎn)單循環(huán)機(jī)組，其經(jīng)

10、濟(jì)技術(shù)性能較差，油耗在330gkWh以上，熱效率在26左右。80年月此后興建的一批燃機(jī)電站，燃機(jī)單機(jī)容量大多為36MW和100MW等級(jí)，燃料多為輕柴油、原油或重油。近幾年重視發(fā)展了PG9E型的結(jié)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，此中浙江鎮(zhèn)海、龍灣的兩套300MW燃?xì)庹羝Y(jié)合循環(huán)機(jī)組為國(guó)內(nèi)最大的機(jī)組之一，其燃機(jī)技術(shù)擁有80年月國(guó)際先進(jìn)水平，燃?xì)獬鯗貫?094，單循環(huán)熱效率達(dá)326左右，結(jié)合循環(huán)熱效率達(dá)473左右。因?yàn)槲覈?guó)的優(yōu)異資源相當(dāng)缺乏，價(jià)錢相對(duì)較高，為降低發(fā)電成本，重視發(fā)展燃重油燃機(jī)，但燃重油燃機(jī)的發(fā)電技術(shù)難度很大。深圳南山熱電股份企業(yè)于90年月初開始在MS6001系列燃機(jī)進(jìn)步行燃用重油試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)多次研究，長(zhǎng)

11、久燃用重油連續(xù)發(fā)電獲得了成功，獲得了難得的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)和較好的4/8經(jīng)濟(jì)效益，當(dāng)前，上海閘北、浙江鎮(zhèn)海和龍灣燃機(jī)電廠都漸漸掌握并提升了PG9E型燃機(jī)用重油運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)驗(yàn)，不停提升了機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的安全靠譜性能。燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組在我國(guó)發(fā)電行業(yè)中獲得堅(jiān)固和發(fā)展的方向是：1）大容量機(jī)組；2）燃?xì)庹羝Y(jié)合循環(huán)；3）燃重油或天然氣；4）投AGC功能。可是，當(dāng)前燃重油燃機(jī)的發(fā)電技術(shù)尚不完滿成熟，燃重油對(duì)機(jī)組的負(fù)面影響有待進(jìn)一步研究。其余，燃機(jī)單循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的啟停速度特別快，而結(jié)合循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的啟停特色還需優(yōu)化，以更好地適應(yīng)電網(wǎng)大幅度屢次調(diào)峰的需要。33我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電的遠(yuǎn)景跟著國(guó)家能源政策的調(diào)整和環(huán)境保護(hù)的增強(qiáng)，將大幅度開發(fā)和利

12、用天然氣資源并用于電力領(lǐng)域。國(guó)家電力企業(yè)天然氣辦公室研究建議是在華東、廣東、福建等地建設(shè)一批入口油氣、效率高、污染小、調(diào)峰性能好的燃?xì)庹羝Y(jié)合循環(huán)電站，天然氣發(fā)電計(jì)劃于2000年左右啟動(dòng)，2010年燃?xì)怆娬疽?guī)模達(dá)到2000萬(wàn)kW。同時(shí)IGCC技術(shù)已列入國(guó)家八五、九八重要攻關(guān)項(xiàng)目，將從外國(guó)引進(jìn)一套300MW等級(jí)的示范電廠，以加速實(shí)行應(yīng)用步伐。1997年，華北電力設(shè)計(jì)院、西安熱工研究院與荷蘭Shell企業(yè)共同達(dá)成300MW和400MW級(jí)干法加料IGCC項(xiàng)目設(shè)計(jì)的初步可行性研究。同時(shí)，正擬從外國(guó)引進(jìn)24座100MW等級(jí)的PFBCCC，以此作為我國(guó)在新世紀(jì)內(nèi)發(fā)展這兩種干凈煤發(fā)電技術(shù)的基礎(chǔ)。其余，為降低

13、燃機(jī)電廠成本，將結(jié)合循環(huán)技術(shù)對(duì)現(xiàn)有中小型電廠進(jìn)行技術(shù)改造、增容、增效又是一條重要門路?？梢?，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電在我國(guó)電網(wǎng)中的地位和作用將十分重要，遠(yuǎn)景光明。我省燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電情況跟著我省經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和電網(wǎng)峰谷差的日趨增大，我省于90年月初著手規(guī)劃燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電站，1994年正式簽訂了第一套引進(jìn)型燃?xì)庹羝Y(jié)合循環(huán)發(fā)5/8電機(jī)組合同，建于鎮(zhèn)海電廠擴(kuò)建端，規(guī)模為2臺(tái)GE企業(yè)9E型燃?xì)廨啓C(jī)組和1臺(tái)100MW及ALSHTOM企業(yè)汽輪機(jī)組，總?cè)萘繛?00MW，燃料為180cst重油。工程于1996年動(dòng)工，1997年兩臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)組單循環(huán)投產(chǎn)，1999年整套結(jié)合循環(huán)機(jī)組投AGC功能進(jìn)入商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，龍灣也興建了一套

14、相同于鎮(zhèn)海的300MW結(jié)合循環(huán)機(jī)組，也于1999年整套機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)，不一樣樣的是機(jī)組燃料為原油。金華、瑞安、余姚、紹興等也建成了燃機(jī)為MS6000系列的結(jié)合循環(huán)機(jī)組，燃料為輕油，這些燃?xì)廨啓C(jī)組有的從法國(guó)ALSHTOM引進(jìn)，有的為國(guó)產(chǎn)南汽廠產(chǎn)品，都擁有高度的自動(dòng)化水平?？梢姡沂∪?xì)廨啓C(jī)發(fā)電事業(yè)發(fā)展特別迅速，到現(xiàn)在裝機(jī)總?cè)萘恳褱惤?00萬(wàn)kW，它們?cè)诰徑馕沂‰娏┙o緊張的同時(shí)，有效地增強(qiáng)了電網(wǎng)的調(diào)峰能力。其余，從相關(guān)聲威部門獲悉，我省正在規(guī)劃半山電廠期機(jī)組的技術(shù)改造項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)對(duì)多種方案論證，“300MW燃?xì)庹羝Y(jié)合循環(huán)機(jī)組”方案擁有好多顯然的有益優(yōu)勢(shì)而遇到高度重視，當(dāng)前正在抓緊論證。跟著國(guó)家

15、西氣東送工程的實(shí)行和東海油氣田的開發(fā)，我省沿海地域擬建2400MW天然氣燃機(jī)電站也正在進(jìn)行可行性研究中。這樣我省燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電規(guī)模將更為壯大，裝機(jī)比重將愈來(lái)愈大，技術(shù)將更為先進(jìn)和新式?？梢哉f(shuō)，不久的未來(lái)我省將會(huì)成為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電大省。跟著我省鎮(zhèn)海、龍灣、金華等燃?xì)庹羝Y(jié)合循環(huán)機(jī)組的接踵投產(chǎn)，電網(wǎng)的發(fā)電構(gòu)造有了新的變化，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電領(lǐng)域在我省是起步較遲，但起點(diǎn)很高，300MW燃?xì)庹羝Y(jié)合循環(huán)機(jī)組尚屬國(guó)內(nèi)最大的結(jié)合循環(huán)機(jī)組，其建設(shè)規(guī)模、技術(shù)水均勻處于國(guó)內(nèi)前茅，某些方面已處于國(guó)內(nèi)當(dāng)先水平?？墒?，這些機(jī)組均剛從基建轉(zhuǎn)入生產(chǎn)，特別是燃重油或原油的機(jī)組是由燃輕油機(jī)組的改型研制的，一些重點(diǎn)技術(shù)性能仍不夠成熟。鎮(zhèn)

16、海、龍灣的4臺(tái)機(jī)組在啟動(dòng)試運(yùn)轉(zhuǎn)階段出現(xiàn)了好多問(wèn)題，如重輕油系統(tǒng)切換不堅(jiān)固、啟動(dòng)FSR值不合理、主燃油泵機(jī)械密封破壞、流量分派器卡澀、油辦理裝置專心不足、協(xié)助齒輪箱主聯(lián)軸器斷裂等常常困擾著機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至威迫著機(jī)組的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)、剖析、改良，絕大多數(shù)問(wèn)題都獲得較好解決，大大地提升了機(jī)組的技術(shù)性能和運(yùn)轉(zhuǎn)水平。可是，燃油系統(tǒng)設(shè)施故障仍時(shí)有出現(xiàn)，部分機(jī)組仍存在煙囪冒黑煙的現(xiàn)象。所以，這些機(jī)組的設(shè)施性能、運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)、檢修工藝和結(jié)合循環(huán)機(jī)組的調(diào)峰特色及其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面有待于進(jìn)一步深入研究。其余，自昨年上半年以來(lái)油價(jià)特別是輕柴油價(jià)錢急劇上升以及原油供給緊張的狀6/8況使得龍灣、金華燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)成本居高

17、不下，或原油得不到足夠保證，局勢(shì)嚴(yán)重。對(duì)此，為一致油品供給管理、發(fā)揮系統(tǒng)規(guī)模效應(yīng)，提出了鎮(zhèn)海、龍灣、金華三廠一致燃用重油的方案，并經(jīng)過(guò)了省企業(yè)組織的技術(shù)論證，隨之機(jī)組一系列設(shè)施與系統(tǒng)的技術(shù)改造工作將全面張開。綜上所述，在新的局勢(shì)下，我省電力行業(yè)應(yīng)踴躍張開新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用工作。經(jīng)過(guò)幾個(gè)燃機(jī)電廠的建設(shè)，培育和鍛煉一支擁有相當(dāng)素質(zhì)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電領(lǐng)域的管理和技術(shù)隊(duì)伍。以此為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)多種渠道、多種形式增強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外燃系統(tǒng)造商、燃機(jī)電站、科研單位和高等院校、協(xié)會(huì)的技術(shù)合作與溝通，常常張開省內(nèi)燃機(jī)電廠的技術(shù)協(xié)作和學(xué)術(shù)溝通工作，充散發(fā)揮我省燃機(jī)發(fā)電的技術(shù)力量，消化汲取先進(jìn)的技術(shù)資料，深入剖析機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的技術(shù)難題，列專題攻關(guān)，以進(jìn)一步提升我省燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)水平。參照文件1DrBen