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摘要：摘要:通过对比天然气发电和燃煤发电的碳排放，分析“十三五”期间天然气发电需求对碳减排的影响，预测天然气发电对中国未来的碳减排将有巨大助力作用。随着工业化进程的深入，大量温室气体，主要是碳的排出，导致气候变暖趋势加速、全球极端气候事件发生的频率及强度激增。控制温室气体及其它污染气体排放己成为世界各国的普遍共识，加之国内空气污染治理形势日益严峻、雾霆天气频繁光顾各大中城市，使得我国近来不断收紧“十三五”乃至2030年的全社会主要污染物排放总量指标。电力行业是我国最大的温室气体排放源，这主要是由我国以燃煤为主的电力结构决定的，调整电力能源结构，减少碳的排放潜力巨大。
关键词:温室气体;天然气发电;燃气轮机;燃煤发电;碳减排
引言：目前，根据我国能耗统计数据来看，发电产业在能耗和污染上面体现出能源消耗高、污染情况重等特点，这其中一部分的原因在于我国的发电产业仍然是比较粗放式的投入和排放。中国的发电产业能源的消耗占全社会能源总消耗量的百分之三十左右。由于发电燃煤、燃油等生产方式都会向空气中排放大量的烟尘、氮氧化合物等污染气体，再加上其他产业的排放。所以使我们国家面临着严重的污染。天然气发电的优先有序发展迫在眉睫。
1减少碳排放的必要性
近年来，在人民生活水平日益提升的提前下，人民消费档次也逐渐提升，他们的要求已经不仅仅局限于玩的开心生活得高兴，并且对绿色生活有着更高的追求，更加追求生活的健康以及舒适。所以应人民的需求我们应该注重产业中的每一个环节来提高人们的生活环境，减少碳排放。但是我国人民在环保意识方面的不断提升从而促使我们国家达到减少碳排放的目标。目前，全球温室效应凸显得越来越严重，人们对于这一问题也持续关注，作为改善温室效应的基本手段可以在一定程度上有效反映出我国天然气发电产业的高度环境保护意识以及环境法律观念。
2天然气机组发电简介
经过长期发展，目前，世界上利用天然气发电最为经济高效形式为燃气—蒸汽联合循环发电（CCGT），这种方式可以提高天然气发电的热效率，与传统火力发电的热效率相比，燃气—蒸汽联合循环电的热效率可以提高20%～30%。燃气—蒸汽联合循环的实质就是把燃气轮机与蒸汽轮机结合，把“布雷顿循环”与“朗肯循环”组合形成一个总的循环。
2.1燃气轮机
燃气轮机是由压气机、燃烧室、燃气透平三个主要部分组成。空气进入压缩机，经过压气机的压缩进入燃烧室，与喷入的天然气混合，经过燃烧后成为高温燃气，然后进入燃气透平中做功，推动燃气透平叶轮转动的同时带动发电机旋转发电；燃气经燃烧、做功后产生的高温排气排放至余热锅炉再利用，燃气透平叶轮的转动除了带动发电机旋转发电外，同样会带动压气机的转动，燃气轮机由静止启动时，需要起动机带着旋转，带加速到能独立运行后，起动机才能脱开。
2.2余热锅炉
通常余热锅炉由省煤器、蒸发器、过热器以及联箱和汽包等换热管组和容器等组成，在有再热器的蒸汽循环中，可以加设再热器。燃气轮机排出的高温排气经烟道输送至余热锅炉入口，再流经再热器、过热器、蒸发器、省煤器和给水预热器，温度逐次降低，最后经烟囱排入大气。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆燃气轮机排气温度一般可以达到450～600℃左右，余热锅炉排烟温度一般为110～200℃，烟气温度从高温降到排烟温度所释放出的热量用来使水变成蒸汽。锅炉给水在给水预热器中加热后进入常压除氧器，与从余热锅炉来的加热蒸汽混合除氧，经水泵加压进入低压省煤器，加热后进入低压汽包。在低压汽包中，一部分水在低压蒸发器中循环加热成饱和蒸汽，经低压过热器过热后进入汽轮机的低压缸；其余的水分别进入中、高压省煤器，加热到一定温度后进入汽包。汽包中的水经过中、高压蒸发器的循环加热成为饱和蒸汽，经中、高压过热器过热后进入汽轮机中、高压缸。
2.3蒸汽轮机
蒸汽轮机的主要作用是把蒸汽热能转换成机械能。过热蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力下降，速度增加，热能转变为动能。汽流带动叶轮旋转，将气流的动能转化为汽轮机转子的机械能，汽轮机转子带动发电机转动发电。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。
3我国天然气发电前景
天然气发电的发展市场。天然气发电因其经济方面的优势获取到市场竞争优势，同时因其自身的环保性能备受国家的支持，在这样有利的形势下会具有明朗的发展前景。据近几年世界各国的天然气发电发展观察，平均每年在以20%的速度增长。在国家支持方面，支持天然气发电的发展，而各地政府随着国家的倡导也在全面的推动天然气发电的发展。从长远的角度而言，天然气有极大潜力的开发市场，因此具备一定的发展前景。在碳减排方面，天然气发电相对燃煤发电优势明显，天然气发电 CO2 排放量约为最先进燃煤电厂的一半。考虑到我国天然气发电装机比重偏低的现状 ( 2010 年美国、日本和欧盟的燃气机组已分别占到 全部装机的 23.38%、27.42%、23.47%) ，而“十三五”末天然气发电在我国发电装机容量仅占4.71%,天然气发电对中国未来的碳减排将有巨大助力作用。
4我国天然气发电发展思路
依据中投顾问发布的《2016-2020年中国天然气发电行业投资分析及前景预测报告》表示，天然气是绿色清洁的化石能源，从需求和碳减排各方面看，都应当尽量提高天然气发电份额；但同时天然气发电成本远高于水电、核电和燃煤发电，而且又没有合理的电价机制，这制约了天然气发电的发展。未来天然气发电要坚持高效发展方针，主要发展思路是：一是统筹区域能源结构特点、环境承受能力、电力负荷、热冷负荷需求，结合我国页岩气开发进程及生产规模，结合我国燃气发电核心技术进步和国产化程度，制定燃气发电发展规划；二是优先发展天然气分布式能源系统。天然气分布式能源通过冷热电多联供方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率高达80%以上。随着天然气分布式发电和并网技术日益成熟，结合城乡天然气管道布局规划和建设，加快发展分布式冷热电多联供机组，提高能源利用效率；三是有序发展燃气调峰发电机组。在风电等新能源大规模发展、系统调峰容量严重不足地区，适度建设部分燃气轮机组，承担调峰调频任务，提高系统运行灵活性；四是因地制宜发展大型联合循环燃气热电机组。结合西气东输管道和进口液化天然气，在受端地区根据供热需求规划建设少量大型联合循环热电机组，特别是替代燃煤热电联产机组，改善受端地区大气及生态环境。
5结束语
开发新能源是现代政府所倡导的事业，同时也是建设可持续发展社会的必要途径，而天然气是一种来自于自然的一种能源，现代被广泛应用在各个领域中。天然气发电是天然气被有效应用的一个领域，天然气作为发电的原料具有一定的优势，例如，单位热值高、污染排放量小、价格较低等，是现代发电产业的的主要发展方向，进而也推动了碳排放的减少。天然气的价格市场与天然气发电行业的发展具有一定的联系，所以我国要大力推行天然气发电产业的发展，减少我国的发电成本，从而控制碳的排放，使我们的生活环境越来越好。
参考文献：
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[4]李志.工业碳减排对我国环境额影响，2014.9
论文作者:钟继涛
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/3
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