我國燃氣輪機和聯合循環技術發展研究

劉小平

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，越來越多的先進科學技術在工業生產中得到應用。電力企業作為關系到整個國家和每一個國民的支柱產業，對其的技術研究具有重要意義。目前，燃氣輪機和聯合循環技術在電力企業發電過程中已經得到了較為廣泛的應用，但是經過筆者的研究發現，依然存在一些有待改進之處。該文中，筆者根據自身經驗首先對我國發展燃氣輪機和聯合循環技術的意義進行了介紹，之后對這一過程中的關鍵技術進行了分析，最后提出了一些我國發展這兩種技術的建議，以期能夠促進這些技術在實際應用的中進一步發展。

關鍵詞：燃氣輪機 聯合循環 發展

中圖分類號：TK47 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0019-01

隨著國家經濟的發展，越來越多的人開始對電力電網的建設投入了更多的關注，人們逐漸發展，國家電網及電力系統的發展對整個國家經濟的發展有著重要的影響作用。燃氣輪機和聯合循環技術作為電力企業生產過程中的重要技術，目前已經在各大電力生產企業中得到廣泛應用，但是我們依然有必要對這一問題進行仔細的研究。首先需要對發展的重要性進行介紹。

1 我國發展燃氣輪機及聯合循環制造業的必要性和可行性

1.1 燃氣輪機聯合循環機組符合優化火電結構的要求

在我國以往的能源消耗份額中能夠發現，煤炭資源一直是消耗的主體，且電力企業往往對燃煤汽輪機有著極大的依賴性。經過近些年國家的大力發展，已經基本上緩解了電力供不應求的局面，但是能源危機讓我們面臨了新的問題，由此，國家提出了“優化火電結構，大力發展水電并適當發展核電”的基本方針來解決這一問題。和以往的汽輪機相比，目前采用的燃氣輪機聯合循環機有著很多優點，如：在先進技術的帶動下熱效率有顯著的升高、裝置初期投入小且輕巧方便、啟動迅速且自動化程度較高、使用中清潔程度高污染小、耗水量和耗能量相對較小、可靠性強易于維修等。

1.2 優化火電結構為燃氣輪機和聯合循環機組提供了巨大的市場

在國家這些年“優化火電結構”的政策引導下，我國的電力市場還存在著大量的需求，不論是新建聯合循環電站還是舊電站加裝燃氣輪機改造都給燃氣輪機聯合循環技術帶來了巨大的發展前景和廣闊的發展空間。

1.3 我國有能力發展燃氣輪機聯合循環制造業

我國的燃氣輪機制造業盡管較發達國家來說較為落后，但是也已經有了一定的制造成功經驗為我國的燃氣輪機制造業發展提供保障，加上適當的引進和學習，目前我國的燃氣輪機制造業已經取得了長足的進步，基本可以滿足600W以下火電機組的自給自足，相信在業內的不斷研究和發展下一定會取得更多的進展。

2 關鍵技術

2.1 低NOx排放的燃燒技術

在燃氣輪機的燃燒室內，在高火焰溫度的影響下，極易產生NOx氣體。因此在生產過程中，抑制NOx的生成便成為了一項關鍵技術。通過研究發現，對于NOx的處理主要可以通過如下一些方法來實現：第一，可以在燃燒區注入一定量的水蒸汽或水，這樣可以降低燃燒溫度，抑制有害氣體生成；第二，可以將燃料預先與空氣在分子水平上回合，保證足夠的燃燒過程供氧量，以防有害氣體產生；第三，可以通過多級、多次燃燒來增加燃燒完全度；第四，可以采用催化燃燒的方法，通過適當催化劑的作用來促進燃燒效率。

2.2 高溫材料

在這些年的應用發展過程中，進氣溫度在逐漸的升高，這給其他材料的性能帶來了很大的挑戰，因此在制造燃氣輪機的各部件時一定要注意原材料在高溫下的抗氧化性、抗熱腐蝕性、機械性、抗疲勞性、導熱性以及公益性。由此得到，可以將合金材料或陶瓷材料等在這方面有優勢的材料應用在燃氣輪機的制造業上。

2.3 熱部件冷卻技術

在改善高溫耐熱材料的同時，還可以通過提升冷卻技術來提高設備效果。在使用中可以運用：對流冷卻、沖擊冷卻、氣膜冷卻、發散冷卻以及綜合冷卻葉片等方法，通過閉式冷卻回路來取代開放式冷卻回路，提高冷卻效果和經濟性。

2.4 聯合循環技術

在技術的不斷發展和應用下，各式的先進設計和制造技術也在聯合循環的過程中得到推廣，在技術的推動下，生產過程的熱效率逐漸提高，能耗比逐漸有了不小的改善。

2.5 燃煤聯合循環

燃煤聯合循環技術室通過將清潔燃煤技術與聯合循環發電技術相結合，有效的解決能源領域的相關問題。

3 我國發展燃氣輪機和聯合循環技術的建議

3.1 在政策上扶持和推廣聯合循環的發電方式

對于我國的實際國情來考慮能夠發現，我國在推廣燃氣輪機聯合循環發電的過程中最主要的困難就是燃料成本的問題。針對這一現狀從實際情況出發能夠發現，我國的聯合循環電廠多作調峰運行，因此可以有依據的制定出調峰店家，讓此類電廠的調峰優勢更加突出。另一方面，國家有關方面應當放寬燃氣輪機燃料的進口政策，鼓勵此種發電方式的發展。

3.2 以引進和自行開發相結合，發展聯合循環制造業

從當前的技術情況來看，應當有計劃的進行兩方面的改善。第一，發展余熱鍋爐和聯合循環用汽輪機的制造技術，這兩方面雖然技術難度和集中度不及燃氣輪機，但整體上有著很大的影響，即將成為該方面制造業的瓶頸之處。第二，通過燃氣輪機制造技術的引進和學習不斷提高國產化率，我國在燃氣輪機制造領域與發達國家還有很大的差距，盡管這一定程度上影響了我國的發展，但也會為我國提供一種飛速發展和跳躍性發展的可能性，只要開發得當定能取得很好的效果。第三，還應當關注世界上先進的燃煤聯合循環技術，這一技術作為當前依然使用的主要發電技術還有很多值得改進和發展之處，我們應當向發達國家多加學習，提升我國的技術水平。

4 結語

該文中，筆者根據自身經驗首先對我國發展燃氣輪機和聯合循環技術的意義進行了介紹，對這一過程中的關鍵技術進行了分析，最后提出了一些我國發展這兩種技術的建議，應當從發展余熱鍋爐和聯合循環用汽輪機的制造技術、通過燃氣輪機制造技術的引進和學習不斷提高國產化率、關注世界上先進的燃煤聯合循環技術三個方面加快我國的燃氣輪機聯合循環技術發展與應用。

參考文獻

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