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摘要：最近几年，我国经济快速发展，而经济的发展离不开能源，在我国，电力是能源利用的主要方式，我国70%以上的电力都是来源于以煤炭燃烧的火力发电。但是，大量的煤炭燃烧造成了气候变暖、空气质量变差、雾霾严重等一系列的环境问题。燃气-蒸汽联合循环机组的出现，使这种状况得到了解决，燃气-蒸汽联合循环机组在发电过程中使天然气或液体燃料得到了更充分的燃烧，减少了污染物的排放，使环境污染问题得到了改善。
关键词：燃气-蒸汽；联合循环；机组
1、燃气-蒸汽联合循环机组概述
燃气-蒸汽联合循环机组是一种节能型机组，能够最大程度上使天然气或液体燃料得到洁净燃烧，不但可以减少环境污染，还能提高发电效率。燃气-蒸汽联合循环机组是上个世纪90年代才出现并开始发展的，它是通过气体动力循环和蒸汽动力循环来完成工作。气体动力循环是压气机将空气压进燃烧室，空气与燃烧室内的燃料进行燃烧，使温度升高，气体进行膨胀，烟气在膨胀的过程中进行做功，使热能转换成机械能推动燃气轮机进行发电。做完功的烟气温度还很高，会进入到余热锅炉进行热能的回收，加大蒸汽的压力和温度，使蒸汽进行做功，并把能量转换成机械能进行发电。这样，就完成了燃气-蒸汽联合循环。
2、燃气-蒸汽联合循环机组配置的型式
燃气-蒸汽联合循环机组的配置设备一般包括燃气轮机、蒸汽轮机、余热锅炉、发电机和其他硬件配置等。根据硬件配置的不同通常分为单轴循环机组和多轴循环机组。下面针对这两种型式进行简单分析：
单轴燃气-蒸汽循环机组的硬件配置是比较简单的，燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机和发电机组是同轴转动，在整个发电运作过程中依靠一个轴进行工作。这是出现比较早的循环机组，配置和运作都比较简单，在工作效率上也有欠缺的地方，能源无法实现洁净燃烧，无法进行完全利用。所以，这种型式的循环机组也逐渐被更先进的型式所取代。
多轴燃气-蒸汽循环机组的硬件配置相对单轴型式来说比较复杂。燃气轮机和蒸汽轮机都有一个自己的发电机组，它们分别带动发电机进行联合循环。这种型式对设备的要求比较高，对于相关管道的设计和布置也比较复杂，整体的运行成本也要比单轴的高很多。但是，这种型式实现了联合循环，可以更充分的进行能源的利用，大大提高了循环机组的工作效率，符合现在经济发展的需求。
3、燃气-蒸汽联合循环机组的优点
3.1热效率高
联合循环机在运作时，压气机会把空气和燃料气进行压缩，之后两种气体会一起进入燃烧室，在超过1000℃的环境下进行燃烧，膨胀做功。而膨胀后的气体温度依然可达500℃以上，这些气体则会进入到余热锅炉进行热量的回收，这种模式充分提高了机组的热效率。例如，江苏大唐国际金坛热电有限责任公司2×458MW级联合循环机组的效率均在60%以上，比一般的机组效率高出很多。
3.2污染物的排放少
燃气-蒸汽联合循环机组是将空气与天然气或液体燃料进行燃烧，使气体膨胀进行做功
来进行发电。这种方式与传统的燃煤机组的方式相比，燃烧释放的气体中，二氧化碳的排放量是传统方式排放的一半，氮氧化物的排放量没有超过传统方式排放的五分之一，二氧化硫的排放量几乎可以忽略。燃气-蒸汽联合循环机组运作过程中，污染物的排放更少，这种方式更适合现在环保的需求。
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3.3占地和耗水量比较少
使用燃气-蒸汽循环机的电厂与同容量的传统火力电厂相比，占地面积不到传统电厂的一半，极大的节约了土地。而且，联合循环机组中燃气轮机的运作不需要大量的水来进行冷却，与同容量的火电厂比较更加节水。
4.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。
4.1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。
4.2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60％左右，能够降低燃料的使用量，提升能源的利用率。
4.3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。
4.4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。
5结束语
总而言之，燃气—蒸汽联合循环机组在实际使用中与常规机组相较具有较高的环保效益，主要因为在建设中的占地面积很小，耗费的资源很低，可预防水污染与耗水量高的问题，在一定程度上能够提升环保工作效果。因此，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：
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论文作者:陈广辉
论文发表刊物:《河南电力》2019年6期
论文发表时间:2019/12/11
标签：机组论文; 蒸汽论文; 燃气论文; 燃气轮机论文; 型式论文; 排放量论文; 能源论文; 《河南电力》2019年6期论文;