摘要:新时期下,随着全球气候变暖,社会各界对于节能减排越来越看重。燃气发电具有极强的节能减排作用,其可以在很程度改变以往火力发电造成的能耗及环境污染,有助于社会经济可持续发展。对此,下面针对燃气发电对于节能减排的意义及相关策略进行分析。
关键词:燃气发电;节能减排;应用
前言
与传统的煤炭、石油等资源相比较,天然气资源具有污染少、燃烧热值高、资源存储丰富等优势,利用天然气代替传统的煤炭资源发电,可以获得良好的经济效益及生态效益,同时也能契合我国社会经济可持续发展要求。新时期下,随着城市化进程的加快,我国在生态环境治理上重视力度越来越高,也特别看重能源结构的优化调整,加强燃气发电行业发展,能有效节能减排,提升资源利用率,有助于社会的和谐发展。
1. 燃气发电对节能减排的意义
在社会各行各业发展中,电力行业对于能源的需求量是很大的,在电力行业发展中注重生产技术的改进创新,可以有效节省能源损耗,提高电力企业的经济效益。新时期下,随着电力行业的深入改革,电力企业面临的竞争也更加激烈,在实际中,电力企业要想得到好的发展,就需要进一步降低自身的生产成本,以此增强企业经济效益,促进企业市场竞争力提升。燃气发电是利用现代新技术、新设备,对传统的生产技术进行改革创新,优化系统运行,提升系统运行效率,使得企业在发展中可以更好的使用我国节能减排要求,为企业的持续发展奠定基础。同时在实际中,为了实现电力企业的可持续发展,其逐渐走向了节能型企业建设的道路,通过燃气发电可以有效解决能源供应矛盾问题,减少了企业生产对于自然环境造成的破坏,促进了企业良好发展。
2. 燃气发电技术的应用
(1)蒸汽发电机组,其主要是由蒸汽锅炉加热燃气,通过燃气产生的高温高压蒸汽,带动发电机组、汽轮机进行发电。这种工艺技术相对比较复杂,投资也比较大,在厂房建设上具有周期长、可移动性若等特点,转换能量需要消耗大量水,各机组耗电量可达12%。
(2)往复式内燃机,其包含了火花点火式内燃机与压缩点火式内燃机两种情况,两者最大的差距在于点火方式有所差异,往复式内燃机的核心区域最高工作温度可以达到1400℃,发动机热效率很高,同时发电率能达到30%-40%,具有较强的发电率优势。同时设备安装相对比较方便,在运行中对于粉尘的要求不是很高。但是其本身具有投资费用高、后期维护费用大等缺点,同时在运行过程中,需要经常更换火花塞、机油,以此保证运行的稳定性。同时高频率的更换火花塞及机油,还有可能降低设备利用率。
(3)燃气轮机,其工作原理是利用压气机涡轮压缩空气,然后将高压缩的空气当成燃烧室的燃烧燃料,通过热胀冷缩原理使得动力涡轮旋转做功,以此驱动发电机发电。燃气轮机的发电效率并不是很高,只有30%-35%,但是其可以再次利用废热烟气进行发电,从而提高发电率。通过循环利用废热烟气,可以让普通机组的发电率达到45%-50%,对于大型机组,其发电率还可以达到55%。
3. 燃气轮机的节能减排
3.1 定期清洗燃气轮机
对于燃气轮机,在日常运作中,会在压气机吸入空气时,混入大量灰尘、砂土、碳氧化合物,这些物质虽然可以通过进气滤网进行过滤处理,然是依然会有一些没法过滤的杂质,黏附到压气机叶片上,或者是其他结构部件中,从而引起压气机叶片腐蚀,甚至还会对压气机的正常运行带来影响,从而削弱了燃气轮机的出力性能,难以保证燃气轮机的运行效率,加剧了热量消耗,难以达到节能减排要求。对此在实际中还需要定期对燃气轮机进行清洗,将压气机叶片及其他构件中的附着物清理干净,恢复燃气轮机的出力性能,从而提升其运作效率,获取相应的节能减排作用。
3.2 压气机进气滤网反吹扫
一般情况下,会在压气机入口设置相应的进气过滤系统,从而阻拦杂物进入到机器中,保障了空气的清洁度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是在冬季,压气机入口的进气滤网会出现结霜的情况,或者是在长期使用中出现污染现象,从而出现进度不足的现象,在很大程度上降低了压气机的压力,难以确保燃气轮机的良好运作。在实际中,为了保证压气机可以正常运行,保证进气的充足及稳定,需要通过脉冲空气反吹扫系统,将进气滤网中的杂物清理干净,降低气压损失,让燃气轮机运行恢复正常,提升其对于能源的使用,获得好的节能减排效果。
4. 给水泵的节能减排
在燃气发电中,给水泵是十分重要的设备,其在运行中能耗相对比较大,在实际中,为了提升燃气发电的节能减排效果,还需要进一步提升给水泵的运作效率。就目前而言,在建设燃气发电厂时,一般都会选择定速泵、调速泵,以此提高给水泵运作水平,而在实际中,需要针对不同类型的给水泵,采取不同的节能减排手段。
(1)定速泵的节能减排,在实现定速泵节能减排时,一是要结合具体情况,选择适宜的;流量裕量及水泵扬程,如果是多级泵过大的裕量,可以去除一些不必要的叶轮机。二是选用额定功率相匹配的电动机,选择合理的电动机可以在很大程度上提高其运作效率,同时技术人员需要结合燃气发电的具体状况,选择功率不同的电动机,确保电机输出功率处于良好状态,减少不必要的电能损耗。
(2)调速泵的节能减排,可以结合实际选择液耦式条路水泵,其可以结合机组负荷情况,调整水泵处理大小。机组运行负荷相对比较低时,能降低水泵出力,达到节能减排的效果。同时在利用液耦式调速泵时,需要确保水量稳定供应,这样才能让水泵处于低功率运行状况,有助于节能效果的实现。
5. 燃气热电联产及热电联合循环
热电联产主要是电能、热能联合生产的高效能源生产方式,在发电的时候还可以为工业、家庭提供相应的取暖供热,与传统的热电分离相比较,热电联产可以在很大程度上提高能源的利用率。近些年出现的冷热电三联供是在热电联产基础上发展的新技术,其可以为用户提供热、冷、电三种能量,是一种成熟的能源供应技术,而冷热电也被称作是新世纪最具有经济潜力的组合。
热电联合循环燃气轮机—蒸汽轮机联合循环是当前世界各国十分鼓励的一种发电方式,其首先是由燃气轮机首次利用燃气,燃气经过加压以后,在燃气轮机燃烧并驱使发电机发电,而燃气燃烧排除的烟气进入到余热锅炉中,回收能量,由余热锅炉产生蒸汽。蒸汽在进入到蒸汽轮机后,推动蒸汽轮机做功发电,同时蒸汽也可以直接进入到厂区的蒸汽管网,用于生产、生活。随后将功后乏汽引入凝汽器中,利用凝结水泵对其进行处理,再次送入到余热锅炉中,也可以直接将乏汽送入供热二燃气轮机—蒸汽轮机热点联合循环系统中,以此提高整体能量使用率,获得好的经济效益。
总结
总而言之,与传统的煤炭行业、石油发电相比较,燃气发电在节能减排上具有很高的优势,其可以不仅可以利用天然气进行发电,还能做到焦炉煤气、煤层气等气体发电,在很大程度上提升了能源利用率,同时也改善了环境污染,促进了资源综合利用,这对于我国电力行业的持续发展有极大帮助。
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作者简介:高国锐(1987.10-),男,汉族,四川邛崃,学历,本科,初级助理工程师,研究方向:燃气发电及电气应用。
论文作者:高国锐
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/16
标签:燃气轮机论文; 燃气论文; 节能论文; 蒸汽论文; 热电论文; 水泵论文; 机组论文; 《电力设备》2019年第21期论文;