我国燃气轮机发电技术的现状与市场趋势

中国航发燃气轮机有限公司 辽宁 沈阳 110000

前言

燃气轮机的最早出现时间为20世纪40年代，而后随着科学技术的不断进步，燃气轮机的制造技术越来越成熟，其被各领域广泛应用，器械效率也越来越高，近年来其在所有轮式机中发展最好，上海汽车轮机场就是我国最早设计和制造的燃气轮机的工厂，早在20世纪60年代，我国就研发有第一台适合船舶使用的燃气轮机，紧接着我国又研发有用于移动的列车电站移动式燃气轮机，在接下来的几年，不同规格种类的船舶专用燃气轮机，后来随着全国油气用度的紧张，国家禁止使用燃油、燃气发电，我国的那些重型燃气机就失去了存在的意义，全行业进入低迷时期，各类船气轮机制造厂退出市场，人员和技术纷纷流失，大学船机专业转行，在这个阶段拉大了我国与国外在这个领域的距离，近年来随着我国西气东输线路的开通，在天然气盈余的情况下，我国又重启燃气轮机发电技术，但与国外的技术相比，差距十分明显。

一、电力工业的发展的需要

(一)燃气轮机在电力工业中的作用。目前我国发电机总装机为全球第一，但我国人均发电装机和人均用量严重不足，只占到欧美等发达国家的四分之一到三分之一之间，未来我国电力工业将继续扩大规模，据预测到2030年我国发电总装机将达到25亿kW，燃气轮机发电是人类已经掌握的高效洁净发电技术，其中运到的主要原理是天然气的燃气蒸汽联合循环，据数据统计显示联合循环电站效率在60%-61%之间，而且该技术大大降低了NOX的含量，不含有粉尘和氧化硫，在二氧化碳的排放上只占到燃煤的40%，随着国民经济的进一步发展以及我国城镇化水平的推进，我国对电力的需求量将会持续增多 。

(二)天然气工业的发展。随着我国西气东输工程的开通，这为我国的天然气在全国范围内的广泛使用提供了条件，目前我国天然气消费量已达到4000亿立方米，在天然气使用充足的背景中，我国燃气轮机又重新开始，依据现有的天然气供应量我国天然气可以为1.6亿kW的燃气蒸汽联合循环站提供足够的燃料，燃气轮机除了运用于发电外，其还运用于石油化工和冶金工业，根科学家预测未来十年内燃气轮机的市场规模可以达到4000-5000亿元人民币。

(三)我国经济实力的增强为发展燃气轮机提供了资金保障。随着我国经济水平的不断提升，可供国家支配投入使用的资金日益增多，我国在发展燃气轮机上的资金保障日益充足，在发展中国家处于领先地位，近年来国家通过设置各种燃气轮机项目来发展燃气轮机，燃气轮机的项目资金保障十分充足。

二、燃气轮机发电技术优势

燃气轮机发电相对于火力发电具有很小的污染，相对于核能发电具有安全性更高的优势，而且在寸土寸金的城市建设中燃气轮机发电机具有占地面积小、所需要的配套设施较少的优势，燃气轮技术的发电优势汇总如下：一是发电效率高，其有着较高的吸热平均温度和较低的放热平均温度，这些因素导致燃气轮机具有很高的效率，近年来随着燃气轮机往大容量、高效率方向上的研发和生产，燃气轮机在发电上将会有大幅度的提升。二是环境污染小，燃气轮机释放的污染物质完全符合环境保护的标准，因此其又被称之为清洁工厂，近年来随着我国对环保有着更严格的标准和要求，国家对排放污染物的总量有了更加严格的限制，尤其是火力发电，为了达到国家的排污标准需要投入大量的资金来减少的污染物的排放，而这些资金的占比达到火力发电总投入的20%以上，因此燃气轮机发电技术取代火力发电是未来的大势所趋；三是运行性能高，燃气轮机组通常在20分钟之内可以实现从启动达到满负荷工作，而且随着研究技术的进一步深入，所具有的启动时间将会进一步缩小，另外燃气轮机组还可以单循环运行和联合循环运行，即便是在没有电的情况下，其也能启动运转。四是占地规模小，与常规火力发电技术相比，其不需要额外建设煤场以及除尘、脱硫等设备，其占地面积不到火力发电占地面接20%。

三、燃气轮机发电技术的发展趋势

配套设施是实现工业化生产的前提，由于我国大型燃气轮机的缺乏，造成我国对燃气轮机发电技术的运用很难形成一定的规模，尽管我国在燃气轮机上面随着科研资金的投入取得了一定的科研成果和研发水平，同时也吸收了一定的国外先进成果，但与国外技术进行对照还存在很大的差距，自主生产能力不足，尤其是规模化、高效大功率的燃气轮机，因此通过继续加强科研资金的投入来加大对运行良好的燃气轮机的改造升级上，达到提升其工作性能和热效率的目的，另外燃气轮机发电技术的发展需要建立在我国现实情况的基础之上，目前从我国的能源结构上分析，我国的燃能主要以煤炭为主，甚至在未来的相当长一段时间内很难改变现有的结构现状，因此我国应研发轮机与燃能煤炭的结合来适应中国的具体国情。

四、结束语

在环保意识日益增强的今天，不得以牺牲环境来发展各行各业成为大众达成共识的背景下，传统的火力发电必将会给燃气轮发电腾出很大的空间，燃气轮发电技术必将成为未来的主流趋势，在给生产生活提供充足电能的基础上同时做到对环境的最低污染。