摘要：本文结合案例对燃气—蒸汽联合循环机组的布置方案进行了分析，介绍了其技术内容并对燃气—蒸汽联合循环机组的环保效益进行了探讨。
关键词：燃气—蒸汽联合循环机组；环保效益；分析
引言
燃气—蒸汽联合循环机组运行期间经常会受到各方面因素的影响出现环保问题，不能保证环保效益难以维护机组的合理运行，因此，在实际管理的过程中需使用先进的技术方式开展管控工作，并明确燃气—蒸汽联合循环机组的运行管理内容与要求，在严格管理的情况下，更好的开展管控工作，制定完善的布置方案，并编制管理计划，保证整体工作效果。
1.燃气—蒸汽联合循环机组技术分析
1.1案例分析
在某燃气—蒸汽联合循环机组中使用了燃气轮机与汽轮机多轴布置方式进行了处理，并创建轴系串联系统，共同驱动一台发电机设备。其中多轴布置就是燃气机与汽轮机之间形成关联并各自驱动同一台发电机。其中，汽轮机由两台燃气轮机组合在一起形成排气热量的驱动系统，通过余热锅炉供汽方式驱动，结果一定属于多台系统分别驱动发电机。且在工作中可以灵活的进行燃气—蒸汽联合循环机组的总体布置，形成典型的联合循环发电机组布置模式。如图１所示，可以使用辅助方面的设备进行统一布置，例如：冷却水辅助设备，可以简化设备结构，保证布置的紧凑性，并减少厂房的设置面积，降低土建工作成本，减少电站投资。
图１ 辅助设施的统一设计
在系统运行中，无法使用简单的循环燃气轮机等进行前期的管理，在后期建设的时候也需要通过分期建设方案的支持，提升整体系统的适用性，提升汽轮发电机组的运行效果，在提升效率的情况下需要进行技术改造。
单轴类型联合循环发电机组的安装主要划分成为两种系统。其一就是先安装燃气轮机结构，然后安装发电机系统，最后安装汽轮机按照GT／G／ST的顺序进行处理。其二就是先安装燃气轮机系统，然后安装汽轮机系统，最后安装发电机系统，主要安装顺序为GT／ST／G。在第一种顺序应用中，无需在发电机结构与汽轮机结构之间设置离合器，可以节省实际安装与生产的费用，针对电厂进行调节控制，且轴距很短，有利于节省机组所在厂房占用面积。在有蒸汽源的情况下可以使用蒸汽轮机作为燃气轮机起动机。但是，在系统安装的时候无法直接越过蒸汽轮机进行发电机的驱动，所需要支出的发电机驱动费用较高。
在出现蒸汽轮机故障问题的时候，燃气轮机无法独立的运行，且机组无法快速启动，导致发生恶化问题；后者在设计的时候发电机与汽轮机之间会设置离合器系统，且在蒸汽轮机发生故障问题的时候，燃气轮机能够独立的运行，可以应用简单的循环方式进行启动，且在23min之内就可以完成启动任务，携带64％左右联合循环负荷执行任务。同时在机械运行中可以使用余热锅炉管系统与蒸汽轮机等实现预热升温等目的，在蒸汽轮机主轴转速与发电机转速运行速度相同的情况下，离合器能够自动的合上，蒸汽轮机也会携带负荷。
1.2燃气—蒸汽联合循环机组发电技术分析
对于燃气机而言，属于广泛应用的动力机械设备，在燃烧室中通过空气与燃料的支持进行燃烧，在燃烧之后产生燃气并膨胀可以做功发电。当前，我国在大型地面燃气轮机运行中初始温度已经可以达到1500℃左右，热效率可以达到35％，排气温度可以达到500℃。燃气—蒸汽联合循环主要将燃气轮机做功之后的高温排气作为支持，将其送入到余热锅炉中，产生水蒸气，水蒸气会进入到汽轮机中做功，而汽轮机排汽会再次进入到凝汽器中形成了放热机理，组合成为热力的循环系统。在技术发展中燃气—蒸汽联合循环发电机机组已经升级到300MW，机组的热效率可以上升到57％左右，可以提升机组运行中的热经济性。
在机组运行中所使用的燃料存在差异，可以根据燃料将联合循环机组划分成为天然气类型、燃油燃气类型与煤气化燃气类型，通过对比可以得知，燃机与汽轮机功率匹配中燃气轮机的发电量可以达到66％左右，汽轮机的发电量可以达到33％左右。燃气—蒸汽联合循环机组的热效率较高，污染物的排放量很少，启动的性能较为良好，负荷调节速度很快，且工况的性能具有较高优势。
2.燃气—蒸汽联合循环机组的环保效益分析
在常规火电厂日常工作中经常会排放大量的废气、废水与废渣，存在较高的污染问题，需要投入很多资金进行处理。而燃气—蒸汽联合方式属于清洁的发电技术，有利于减少污染物排放量，提升节能性能。
2.1节省土地占用面积
燃气—蒸汽联合循环机组的应用有利于节约土地资源的占用量，减少建设、运营期间对土地生态环境的破坏性影响。且燃气轮机的结构较为紧凑，使用的体积很小，能够形成露天设置的燃机与余热锅炉系统，且汽轮机可以设计在室内环境中。通常情况下，汽机房的长度为41ｍ，宽度为21ｍ，无需设置庞大锅炉或是附属系统。
2.2提高热效率
在生态环境维护的过程中，提升能源利用率较为重要，当前我国的能源利用率为30％左右，而发达国家的能源利用率在50％左右，由此可见我国在能源利用率方面存在很多问题，为了更好的进行处理应做好能源的管理工作，预防环境污染。当前，在企业发展中主要使用的为大容量与高参数的发电机组，热效率在40％左右，在使用联合循环肌组织之后热效率可以达到58％左右，能够降低燃料的使用量，提升能源的利用率。
2.3减少水资源耗费
当前企业在使用发电机组的时候耗水量与污水排放量很高，导致地下水资源受到严重破坏性影响。而使用燃气—蒸汽联合循环机组，可以减少水资源的使用，严格控制污水的排放量，预防地下水的污染问题。例如：传统机组方式应用中耗水量为0.9ｍ３／ｓ，使用燃气—蒸汽联合循环机组的耗水量为0.3ｍ３／ｓ，可以形成良好的节水管理模式。
2.4减少大气污染物的排放
在常规的机组运行中会排放很多大气的污染物，主要为烟尘物质、二氧化硫物质、二氧化碳物质等，在一定程度上会引发生态环境的污染问题。而在使用燃气—蒸汽联合循环机组之后，由于系统具有清洁性特点，所使用的为气态燃料或是燃油，所以在实际运行的过程中，没有灰尘与烟尘等排出，也无需使用除尘机械等开展工作，企业可以节省贮灰厂的建设费用，还可以预防烟尘等污染问题，形成良好的管理模式。
对于燃气—蒸汽联合循环机组而言，主要使用轻柴油材料、煤气材料与天然气材料，在制取的时候可去除其中的硫分，属于较为清洁的燃料。在此期间，供燃气轮机在应用中轻柴油中硫质量分数为0.22％，重油中硫的含量小于1％，有利于应用在工作中。在传统机组运行中煤气制取去脱硫效率在96％以内，而供电厂使用天然气每立方米的流量小于19ｍｇ。在使用此类燃料的过程中，可以将二氧化碳的排放量控制在每小时0.004ｔ左右，且排放浓度为每立方米1.3ｍｇ。在使用轻柴油的时候，二氧化硫排放量在0.14ｔ／ｈ，可以减轻环境污染，提升整体的环保效益。
结语
综上所述，应针对燃气—蒸汽循环机组进行合理的研究与开发，建立现代化的技术系统，在综合化研究中总结丰富经验，更好的开展管控工作，且在实际管理工作中还需建设高素质人才队伍，加大整体技术的管理工作力度，形成现代化与先进性的管理体系，加大技术的开发工作效果，形成现代化的火电厂机组管理模式，达到预期的工作目的。
参考文献
[1]张合明.李永刚．燃气—蒸汽联合循环机组冷态启动优化[J].内蒙古电力技术，2015（2）：18-22．
[2]靳允立。於国良．燃气－蒸汽联合循环机组控制策略分析[J].热力发电，2015（6）：25-30．
论文作者:陈聪
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：机组论文; 蒸汽论文; 燃气论文; 燃气轮机论文; 汽轮机论文; 发电机论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第20期论文;