摘要：在当代社会中，能源、环境危机的不断加剧，促使清洁能源发电技术快速发展起来，而燃气-蒸汽联合循环发电系统作为清洁能源发电技术的一种，也得到了快速的发展。
关键词：蒸汽联合循环发电系统；发电技术；现状；展望
1系统介绍
联合循环是将两个独立的动力循环进行联合，在这样的情况下，两者会产生能量，这时能量会出现相互交换的情况，从而形成一个新的循环。根据热力学原理，理想的热力循环又称卡诺循环，该公式显示，当热源的温度不断升高时，冷源的温度不断降低，循环的效率不断提高。燃气-蒸汽联合循环里的高温热源温度较高，超过了蒸汽循环产生的蒸汽温度，而且燃气单循环产生的排气温度要超过燃气-蒸汽联合循环中的温冷源温度，因此燃气-蒸汽联合循环能够有效实现高温热源吸热效果。所以，对于普通的循环热效率而言，必须低于联合循环产生的热效率。为了有效改善联合循环效率的效果，在对联合循环进行设计的过程中，技术人员必须考虑效率与功率的相关条件，当燃气轮机符合设计内容后，企业决策者还需要从成本角度和循环效率方面来看，汽轮机与余热锅炉的系统形式是否在配置规范方面存在问题。因此，为了提高循环联合效率，技术人员需要选择透平初温相对高的燃气轮机。根据相关数据调查显示，当燃气轮机的初温不断提高时，联合循环的效率也会得到明显提高，这时联合循环的效率会超过简单循环的效率。
在当代社会中，人们的环保意识不断增强，燃气发电技术发展得越来越快。通常情况下，燃气发电系统的原理为:空气进入到压气机内，压气机会向空气施加压力，进而将空气压缩成一定气压，而后将气压送往燃烧室中与燃料混合进行燃烧，进而会产生高温燃气，这些高温燃气一旦进入到膨胀机后，会进入做功的状态，压气机在透平转子的作用下会进行不断旋转，同时带动发电机进行做功，从而产生电能。对于燃气机释放的尾气而言，其较高的温度会存在很多劣势，当排入大气后，会导致热能不断损失，在很大程度上降低了机组的热效率。因此，技术人员必须注意这一点，充分发挥循环发电系统的作用。一般情况下，联合循环发电系统会通过某个特定的方式组合燃气轮机循环与蒸汽轮机循环。形成综合性质的发电系统，属于当代社会中的新型发电技术，能够有效降低煤耗，不断提升热效率，保护环境。一般情况下，联合循环发电系统主要具有以下特点:对于建设投资而言，燃气-蒸汽联合循环发电系统具有建设周期短的特点，投资回收时限短，使资金的利用率高;对于发电效率而言，燃气-蒸汽联合循环发电系统的供电效率高，已经大于燃煤的蒸汽轮机发电机组。
2蒸汽联合循环发电系统的应用现状
2.1针对天然气发电技术进行研究
每年世界天然气消耗的平均增长率大约为2-3%，这一数据在整个世界总能源消耗中占到了24%左右，可以说天然气是能源结构中的重要部分。现阶段，天然气正在各领域中逐步代替石油能源，虽然当前只是取代的过渡阶段，但是国际能源界的专业人士们都十分肯定地认为，未来世界天然气能源无论是产量还是消费量，其增长速度都会持续加快，大约到2020年时，世界范围天然气会跃居能源资源的首位，在一定程度上会成功取代煤和石油。目前，不仅我国，世界上许多国际都在大力发展天然气发电技术，或研究联合循环发电机技术。
2.2针对联合循环系统进行优化设计
从设计角度出发，技术人员需要通过科学的选择来保证燃气轮机的效率更加良好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对不补燃的联合循环系统来说，基于排气温度的限制作用，燃气循环直接影响到蒸汽循环的运行效率。如果提高燃气轮机效率，蒸汽循环将体现出许多方面的积极效应，这种方式对联合循环系统起到积极的作用。在联合循环系统设计时，根据燃气轮机效率的最大值进行选择并不能促使联合循环效率科学化，一旦燃气初温确定，相关技术工作者需要关注的是，即使燃气轮机效率很高，然而余热锅炉的循环状态以及蒸汽参数并不理想。另外，低压比的燃气轮机排气温度高，蒸汽循环结合再热技术表现出明显的优势，可以取得比较理想的蒸汽循环效率。
通常情况下的联合循环，当燃气轮机生成的“废气”被引到余热锅炉内，接着通过加热水冷壁中的水形成蒸汽，其具有高温高压的特点，进而促使汽轮机进入做功状态。所以，如果有机联合起汽轮机的朗肯循环以及燃气轮机的布雷顿循环，将最终构成能源梯级的利用总能系统，可以具备理想的热效率，这一方式作为联合循环被广泛应用于发电领域中。
2.3针对设备的研发
在整个联合循环发电系统中，大容量高效率的燃气轮机设计起到了关键作用，同样也能够代表一个国家的工业水平。当前国际上主要有四大企业投身于大型燃气轮机的设计生产，分别是GE、SIEMENS、MITSUBISH、ALSTHOM。其所提供的大型燃气轮机在循环效率、设备配置方面都有着显著的优势，同时单机容量也十分理想。目前，我国在中小型燃气轮机设计方面已经达到国产化水平，但是大型燃气轮机的引入仍然采取进口的方式，所以，相关技术人员应当加大对于大型燃气轮机设计与应用的探索，以节省电厂投资。
3蒸汽联合循环发电系统的展望
①新建项目选址方面:燃气-蒸汽联合循环发电系统的建设时间较短、项目所需总面积较小，在用电状况紧张和负荷中心区域进行电源建设比较适合。
②燃煤电厂改造方面:大型燃煤电厂进行设备改造与更新过程中，应当有效结合燃气-蒸汽联合循环发电技术，同时加强脱硫脱硝技术的改造应用。
③燃气来源方面:实际的联合循环发电系统应用需要综合当地的具体基础和条件，分析气源和补充燃料的适应性和多样性，提高燃气种类的多样性以及燃气来源的本土化。
④系统研制方面:国际先进水平的联合循环系统设计和运行具有大型化、高效化、自动化等优势，虽然我国相关的设备研究目前相对滞后，但是具体实践中应当继续加大投入力度，积极借鉴先进水平和经验，促进我国联合循环发电系统设备向全套国产化方向发展。
⑤政策法规执行方面:国家需要进一步完善相应的政策法规内容，加大执行力度，通过鼓励或政策优惠形式，使企业积极主动投入到燃气-蒸汽联合循环发电系统的开发建设中，并不断提升自身水平。
结论
综上所述，随着当代天然气资源的不断开发，燃气发电技术越来越成熟。为了不断提高我国的综合国力，我国必须重视燃气-蒸汽联合循环发电系统的优势，实现企业的可持续发展，从而促进社会的进步。
参考文献
[1]康玉洁.燃气-蒸汽联合循环发电系统的现状和展望[J].电气时代, 2017,(6).
[2]孙喜春.关于发展燃气-蒸汽联合循环发电的探讨[J].企业技术开发,2017,(14).
论文作者:李弘娟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：燃气轮机论文; 蒸汽论文; 燃气论文; 系统论文; 效率论文; 技术论文; 热效率论文; 《电力设备》2018年第26期论文;