燃氣輪機發電技術在城市中的應用

馬建軍

摘 要：近年來，能源與環境成為全世界范圍內普遍關注的焦點，各個國家都在走自己的路，但是都有一個共同的目標：發展低能耗、少污染的發電技術。本文將就燃氣輪機發電技術的發展狀況、技術優勢及其應用做出分析和討論。

關鍵詞：燃氣輪機發電；優勢；前景

0 引言

電能的不可大量存儲決定了對于重要的通信設備必須要有可靠的備用電源，發電機組就順理成章地成為了應急所需的極為重要的設備設施。而且，在現代居住環境日益得到提升的時期，對于電能所帶來的便利和環境優化所帶來的新的需求也日益增長，這樣可靠的備用電源顯得更加重要。在燃氣輪機發電機問世之前，備用電源主要采用的是柴油發電機組，柴油發電機組存在啟動可靠性差、容量小，結構龐大，噪音大的缺點已經不能適應現代社會的需求，更加不適合在城市中大量使用。

目前全世界范圍內都在提出環境保護的政策，尤其在我國現階段企業轉型、結構優化調整的時候，火力電廠的高污染已經不適應時代的發展了，另外火力電廠占地大，啟動慢等特點已經完成不能滿足現在的需求，必須得到替代。

燃氣輪發電機組的技術發展無疑是應運而生，其特有的優勢性恰好符合現在“清潔能源的電廠”的發展方向，另外，其靈活便捷的反應和啟動特色，高速運轉性能穩定的優勢，以及能耗少占比小的優點得到了人們的喜歡，使得燃氣輪機發電機組也在逐步普遍中。

1 國內外燃氣輪機的應用現狀

燃氣輪機的問世是一次歷史性的動力革命，其作為飛機動力源使得飛機在飛行速度、性能上更上一個臺階。此外，由于燃氣輪機的性能優越性，使得其在各個領域的迅速發展，在動力界遍地開花。燃氣輪機憑借其體積小、功率大、可靠性高的特點被引入發電領域。在國外，燃氣輪機在發電領域的應用較早，在有些國家中以燃氣輪機發電的電量已經在總量的40%之多，另外在通信領域，燃氣輪機發電更是作為重中之重的備用電源，已經得到很好的普及。在我國，雖然燃氣輪機的研究也算比較早的，但是由于某些技術的限制使得燃氣輪機在實際的應用中還只是在一小部分的領域，燃氣輪機發電廠目前也才是慢慢地走上正規，開始大規模的建設，隨著時間的推移，燃氣輪機發電廠必將在我國的大江南北遍地開花。

2 燃氣輪機發電技術優勢分析

燃氣輪機使用液體或者氣體燃料作為能源，這就決定了其最大的優勢就是污染小，因為液體或氣體燃料在燃燒時較為充分，無固體塵埃污染，只有少量的氮氧化物和碳氧化物。從清潔上講，核能源發電技術較燃氣輪機更加污染少，然而核能源雖然在技術上也較為成熟，但是核電站一旦在城市駐扎就相當于在城市中安放了一顆定時炸彈，人們從心理上還不是很能接受核電技術的發電。另外，在現代城市中“寸土寸金”，燃氣輪機在城市占地少也是其另外的一個很大優勢。這樣的優點也讓燃氣輪機能夠在城市發展中更加能夠站得住腳。

2.1 發電質量好

現代企業對電能的質量要求越來越高，否就會直接影響產品的輸出。就風電而言，流體的不規律運動導致風電質量不穩定，這也是制約風電大規模發展的一個重要因素，而燃氣輪機發電機組由于機組工作時只有旋轉運動，電調反應速度快，波動小，對電壓和頻率產生的波動能夠很好的反應并且迅速動作達到新的平衡點。

2.2 對環境污染極小

污染小、排放少是燃氣輪機發電機組的一個重要標簽。燃氣輪機發電機組使用的液體或氣體燃料，液體或氣體燃料較固體燃料而言燃燒比較充分，不存在灰渣排放，燃燒的時候產生的排出物為氮氧化物和碳氧化物兩種，此時可以采取注水或者注汽的方式來處理，就可以將對應的排放量控制在合理的范圍內，避免與國家的環保要求相互違背，因此，燃氣輪機發電廠也被譽為“清潔電廠”。目前，各個國家都在要求實施環境保護節能減排的措施，對污染較大技術落后的火力電廠要求停產，且新電廠在申報時，單機低于300MW、總裝機低于1000MW的火力電廠不讓上馬，因為小型火力電廠技術落后，其產生的價值弊大于利。燃氣輪機憑借其優勢得到國家的大力扶持，也正在向城市中火力電廠逐步取代。

2.3 啟動性能好

根據燃氣輪機的研測數據顯示，燃氣輪機發電機組的啟動成功率基本可以達到100%，從冷備用狀態到滿載負荷需要的時間很短，可以與水輪發電機組的啟動時間相媲美。而且，相比于柴油發電機組，燃氣輪機發電機組具有適應全天候都能成功啟動的特點。啟停快，成功率高決定了燃氣輪機發電機組具有可以擔任調峰任務的條件，使得火力電廠不再單一依賴與水電的配合完成調峰調頻的任務。

2.4 占地小

燃氣輪機發電機組使用的是液體或氣體燃料能源，不需要煤場和輸煤系統，甚至燃料可以直接通過管道系統從生產基地輸送到電廠，大大減少了其實地占用的面積。

2.5 耗水量小

燃氣輪機發電機組使用的工質是氣體，相比火力電廠使用水作為工質，大大減少了水的使用量，唯一使用較多水的地方就是冷卻系統，然而燃氣輪發電機組采用封閉冷卻水循環系統，其使用水量也較火力電廠少。

由上述的優勢分析，在城市中新建燃氣輪發電機組是非常合適的，有用先進的技術和先天性的優勢，并且也合乎我國之于節能減排的政策需求。

3 燃氣輪機發電技術在城市發展過程中的價值

自從進入改革開放以來，經濟建設處于不斷發展的狀態，能源消耗量也與日俱增。但是我們在發展經濟的過程中，卻是以粗放型的能源消耗為前提和基礎的，能源利用質量和效率都處于較低的狀態，想要走“可持續發展”的道路，就必須注重能源的高效、清潔利用，嚴管粗放式、不管后果的開發利用，由此推動電力結構朝著不斷優化的方向發展和進步。

燃氣輪機發電機作為新型的動力工程，因為其自身具備的優勢已經被我國十五規劃納入到重點發展產業體系中去，其獨特的優勢性也是清潔電廠的發展方向，也符合我國實現優化結構調整，企業轉型，向以高新技術為核心的高科技產業的基本國策。燃氣輪發電機組逐步取代火力電廠不僅有利于環境保護，而且占地面積小，噪音小也給城市居民的生活帶來極大的好處。燃氣輪發電機組的啟動靈活，反應迅速能夠很好的適應城市居民晝夜用電負載差別大的特點。

此外，燃氣輪機發電機組在交流備用電源方面的價值體現在：品質高，比較可靠，有著廣泛的應用市場。從當前我國使用的通信電源來看，一般都是大容量柴油發電機組，以進口美國，加拿大，日本等國家的品牌發電機組為主導，這些產品的容量達到1600kW，但是其價格都在320萬元左右的水平。相比較而言，國外的燃氣輪機發電機組價格可能是其兩三倍以上，國產在此方面的價格也以1.5倍的價格在下手。從這個角度來看，其應用前景還是比較理想的。另外一方面這種發電機組在使用過程中，還展現出明顯的經濟效益：

（1）發電機組運行過程中很少存在污染的情況，發出的聲音比較小，沒有必要去采取環保措施，就可以直接投入實際使用；

（2）結構簡單，一旦裝配調試成功，基本不需要維護，節省維護費用。

相比于國外，燃氣輪機運用到發電領域發展較晚，我國的油氣分離技術也存在瓶頸，也制約了燃氣輪發電的發展，隨著我國科技發展，目前實現燃氣輪機發電的條件基本成熟，只需加大投入，加快建設，在我國城市內實現大規模的燃氣輪機發電廠指日可待。

4 結論

技術條件的成熟，企業的升級轉型，產業結構的調整為在城市內大規模實現燃氣輪機發電廠創造了條件，清潔、可持續發展的經濟能源戰略為燃氣輪機發電鋪平了道路，實現燃氣輪機發電在城市內的應用是時代的要求，相信，制定長遠的計劃，條件技術的成熟，投入資金，加快建設，普及燃氣輪機在城市內發電就在眼前，不僅燃氣輪機發電場有著十分光明的前途，伴隨著燃氣輪機發電普及的落實，產業結構調整升級的完成，環境保護的任務也得以全部完成，我國人民生活水平、經濟實力、綜合國力又將躍上一個新臺階，書寫我國歷史嶄新的一頁，燃氣輪機發電機組必將擁有一個廣闊的明天。

參考文獻

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