燃气轮机发电技术在城市中的应用

马建军

摘 要：近年来，能源与环境成为全世界范围内普遍关注的焦点，各个国家都在走自己的路，但是都有一个共同的目标：发展低能耗、少污染的发电技术。本文将就燃气轮机发电技术的发展状况、技术优势及其应用做出分析和讨论。

关键词：燃气轮机发电；优势；前景

0 引言

电能的不可大量存储决定了对于重要的通信设备必须要有可靠的备用电源，发电机组就顺理成章地成为了应急所需的极为重要的设备设施。而且，在现代居住环境日益得到提升的时期，对于电能所带来的便利和环境优化所带来的新的需求也日益增长，这样可靠的备用电源显得更加重要。在燃气轮机发电机问世之前，备用电源主要采用的是柴油发电机组，柴油发电机组存在启动可靠性差、容量小，结构庞大，噪音大的缺点已经不能适应现代社会的需求，更加不适合在城市中大量使用。

目前全世界范围内都在提出环境保护的政策，尤其在我国现阶段企业转型、结构优化调整的时候，火力电厂的高污染已经不适应时代的发展了，另外火力电厂占地大，启动慢等特点已经完成不能满足现在的需求，必须得到替代。

燃气轮发电机组的技术发展无疑是应运而生，其特有的优势性恰好符合现在“清洁能源的电厂”的发展方向，另外，其灵活便捷的反应和启动特色，高速运转性能稳定的优势，以及能耗少占比小的优点得到了人们的喜欢，使得燃气轮机发电机组也在逐步普遍中。

1 国内外燃气轮机的应用现状

燃气轮机的问世是一次历史性的动力革命，其作为飞机动力源使得飞机在飞行速度、性能上更上一个台阶。此外，由于燃气轮机的性能优越性，使得其在各个领域的迅速发展，在动力界遍地开花。燃气轮机凭借其体积小、功率大、可靠性高的特点被引入发电领域。在国外，燃气轮机在发电领域的应用较早，在有些国家中以燃气轮机发电的电量已经在总量的40%之多，另外在通信领域，燃气轮机发电更是作为重中之重的备用电源，已经得到很好的普及。在我国，虽然燃气轮机的研究也算比较早的，但是由于某些技术的限制使得燃气轮机在实际的应用中还只是在一小部分的领域，燃气轮机发电厂目前也才是慢慢地走上正规，开始大规模的建设，随着时间的推移，燃气轮机发电厂必将在我国的大江南北遍地开花。

2 燃气轮机发电技术优势分析

燃气轮机使用液体或者气体燃料作为能源，这就决定了其最大的优势就是污染小，因为液体或气体燃料在燃烧时较为充分，无固体尘埃污染，只有少量的氮氧化物和碳氧化物。从清洁上讲，核能源发电技术较燃气轮机更加污染少，然而核能源虽然在技术上也较为成熟，但是核电站一旦在城市驻扎就相当于在城市中安放了一颗定时炸弹，人们从心理上还不是很能接受核电技术的发电。另外，在现代城市中“寸土寸金”，燃气轮机在城市占地少也是其另外的一个很大优势。这样的优点也让燃气轮机能够在城市发展中更加能够站得住脚。

2.1 发电质量好

现代企业对电能的质量要求越来越高，否就会直接影响产品的输出。就风电而言，流体的不规律运动导致风电质量不稳定，这也是制约风电大规模发展的一个重要因素，而燃气轮机发电机组由于机组工作时只有旋转运动，电调反应速度快，波动小，对电压和频率产生的波动能够很好的反应并且迅速动作达到新的平衡点。

2.2 对环境污染极小

污染小、排放少是燃气轮机发电机组的一个重要标签。燃气轮机发电机组使用的液体或气体燃料，液体或气体燃料较固体燃料而言燃烧比较充分，不存在灰渣排放，燃烧的时候产生的排出物为氮氧化物和碳氧化物两种，此时可以采取注水或者注汽的方式来处理，就可以将对应的排放量控制在合理的范围内，避免与国家的环保要求相互违背，因此，燃气轮机发电厂也被誉为“清洁电厂”。目前，各个国家都在要求实施环境保护节能减排的措施，对污染较大技术落后的火力电厂要求停产，且新电厂在申报时，单机低于300MW、总装机低于1000MW的火力电厂不让上马，因为小型火力电厂技术落后，其产生的价值弊大于利。燃气轮机凭借其优势得到国家的大力扶持，也正在向城市中火力电厂逐步取代。

2.3 启动性能好

根据燃气轮机的研测数据显示，燃气轮机发电机组的启动成功率基本可以达到100%，从冷备用状态到满载负荷需要的时间很短，可以与水轮发电机组的启动时间相媲美。而且，相比于柴油发电机组，燃气轮机发电机组具有适应全天候都能成功启动的特点。启停快，成功率高决定了燃气轮机发电机组具有可以担任调峰任务的条件，使得火力电厂不再单一依赖与水电的配合完成调峰调频的任务。

2.4 占地小

燃气轮机发电机组使用的是液体或气体燃料能源，不需要煤场和输煤系统，甚至燃料可以直接通过管道系统从生产基地输送到电厂，大大减少了其实地占用的面积。

2.5 耗水量小

燃气轮机发电机组使用的工质是气体，相比火力电厂使用水作为工质，大大减少了水的使用量，唯一使用较多水的地方就是冷却系统，然而燃气轮发电机组采用封闭冷却水循环系统，其使用水量也较火力电厂少。

由上述的优势分析，在城市中新建燃气轮发电机组是非常合适的，有用先进的技术和先天性的优势，并且也合乎我国之于节能减排的政策需求。

3 燃气轮机发电技术在城市发展过程中的价值

自从进入改革开放以来，经济建设处于不断发展的状态，能源消耗量也与日俱增。但是我们在发展经济的过程中，却是以粗放型的能源消耗为前提和基础的，能源利用质量和效率都处于较低的状态，想要走“可持续发展”的道路，就必须注重能源的高效、清洁利用，严管粗放式、不管后果的开发利用，由此推动电力结构朝着不断优化的方向发展和进步。

燃气轮机发电机作为新型的动力工程，因为其自身具备的优势已经被我国十五规划纳入到重点发展产业体系中去，其独特的优势性也是清洁电厂的发展方向，也符合我国实现优化结构调整，企业转型，向以高新技术为核心的高科技产业的基本国策。燃气轮发电机组逐步取代火力电厂不仅有利于环境保护，而且占地面积小，噪音小也给城市居民的生活带来极大的好处。燃气轮发电机组的启动灵活，反应迅速能够很好的适应城市居民昼夜用电负载差别大的特点。

此外，燃气轮机发电机组在交流备用电源方面的价值体现在：品质高，比较可靠，有着广泛的应用市场。从当前我国使用的通信电源来看，一般都是大容量柴油发电机组，以进口美国，加拿大，日本等国家的品牌发电机组为主导，这些产品的容量达到1600kW，但是其价格都在320万元左右的水平。相比较而言，国外的燃气轮机发电机组价格可能是其两三倍以上，国产在此方面的价格也以1.5倍的价格在下手。从这个角度来看，其应用前景还是比较理想的。另外一方面这种发电机组在使用过程中，还展现出明显的经济效益：

（1）发电机组运行过程中很少存在污染的情况，发出的声音比较小，没有必要去采取环保措施，就可以直接投入实际使用；

（2）结构简单，一旦装配调试成功，基本不需要维护，节省维护费用。

相比于国外，燃气轮机运用到发电领域发展较晚，我国的油气分离技术也存在瓶颈，也制约了燃气轮发电的发展，随着我国科技发展，目前实现燃气轮机发电的条件基本成熟，只需加大投入，加快建设，在我国城市内实现大规模的燃气轮机发电厂指日可待。

4 结论

技术条件的成熟，企业的升级转型，产业结构的调整为在城市内大规模实现燃气轮机发电厂创造了条件，清洁、可持续发展的经济能源战略为燃气轮机发电铺平了道路，实现燃气轮机发电在城市内的应用是时代的要求，相信，制定长远的计划，条件技术的成熟，投入资金，加快建设，普及燃气轮机在城市内发电就在眼前，不仅燃气轮机发电场有着十分光明的前途，伴随着燃气轮机发电普及的落实，产业结构调整升级的完成，环境保护的任务也得以全部完成，我国人民生活水平、经济实力、综合国力又将跃上一个新台阶，书写我国历史崭新的一页，燃气轮机发电机组必将拥有一个广阔的明天。

参考文献

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