漲知識(shí) |圖說(shuō)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)
從2003年GE和東芝合作開(kāi)發(fā)世界上第一套采用燃?xì)廨啓C(jī)+蒸汽輪機(jī)技術(shù)的商用聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)行,到2016年搭載美國(guó)GE公司9HA的全球最高熱效率的聯(lián)合循環(huán)電廠誕生,聯(lián)合循環(huán)電力系統(tǒng)憑借其清潔(天然氣)高效的特點(diǎn),已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到更廣泛的應(yīng)用。
那么,聯(lián)合循環(huán)電力系統(tǒng)究竟是怎么運(yùn)作的呢?

Step 1.
第一個(gè)循環(huán),作為燃料的天然氣與空氣混合燃燒。產(chǎn)生高溫高壓氣流,推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)旋轉(zhuǎn)做功。帶動(dòng)與燃?xì)廨啓C(jī)相匹配的發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生電力。
Step 2.
第二個(gè)循環(huán),第一輪燃燒殘留的煙氣被提取出來(lái),引入余熱鍋爐中用于加熱水,從而產(chǎn)生蒸汽。
Step 3.
上個(gè)步驟產(chǎn)生的蒸汽,可以用來(lái)推動(dòng)蒸汽輪機(jī),再次發(fā)電,同時(shí)還能制冷制熱。
這也就是我們所說(shuō)的聯(lián)合循環(huán)電力系統(tǒng)了。
聯(lián)合循環(huán)電力系統(tǒng)如此強(qiáng)大,離不開(kāi)它的大心臟——燃?xì)廨啓C(jī)

以2016年全球運(yùn)行效率最高(可以將62.22%的燃料能量轉(zhuǎn)化為電能)的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠——法國(guó)布尚電廠為例,9HA.01燃?xì)廨啓C(jī)為它提供了強(qiáng)大動(dòng)力:全廠升負(fù)荷率大于每分鐘100MW,最低允許負(fù)荷+38%。大約4分鐘內(nèi)可以為電網(wǎng)供應(yīng)400~500MW的電力,輸出的電力可以為68萬(wàn)家庭供電。
高效轉(zhuǎn)化
它可以高效地將燃料轉(zhuǎn)化為電能,熱電效率高達(dá)62.22%的實(shí)際效率打破了吉尼斯世界紀(jì)錄。
靈活性高
9HA有能力在不到30分鐘的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大功率,滿足客戶(hù)日益增長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)用電需求。不僅如此,搭載9HA燃?xì)廨啓C(jī)的電廠二氧化碳排放量比標(biāo)準(zhǔn)熱電廠的排放量大約要少55%。此外,燃?xì)廨啓C(jī)燃燒3.3噸天然氣與空氣混合物,相當(dāng)于23輛油罐卡車(chē)的體積,僅僅產(chǎn)生6.3液盎司污染物,只比半罐蘇打水的容積稍微多一點(diǎn)。
聯(lián)合循環(huán)電力系統(tǒng)在中國(guó)的運(yùn)用也越加廣泛,上海漕涇電廠就有實(shí)例

響應(yīng)國(guó)家發(fā)改委促進(jìn)中國(guó)燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)進(jìn)步的組織號(hào)召,2017年上海漕涇電廠采用了聯(lián)合循環(huán)電力系統(tǒng),整個(gè)電廠的核心正是GE 9FA+e燃機(jī)。GE 9F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)是目前世界范圍內(nèi)使用最廣泛的燃?xì)廨啓C(jī),性能穩(wěn)定,支持多種燃料,是各種聯(lián)合循環(huán)發(fā)電應(yīng)用的理想選擇。

在聯(lián)合循環(huán)工況下,它能有效幫助漕涇電廠實(shí)現(xiàn)實(shí)用性及全壽命周期經(jīng)濟(jì)性的全部期望。從整體效率來(lái)看,可謂是既節(jié)能又高效:
漕涇電廠燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組熱電效率為60%,比一般燃煤電廠機(jī)組的運(yùn)行效率高出 20%-25%。
漕涇電廠熱電聯(lián)產(chǎn)電廠熱效率實(shí)際達(dá)到70%-75%,比同級(jí)別火電機(jī)組熱效率高出 28%-30%。
運(yùn)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案,釋放更大潛能

通過(guò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、移動(dòng)技術(shù)的融合,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將把所有“應(yīng)用孤島”緊密連接,釋放更大的潛能。從對(duì)超過(guò)10,000個(gè)傳感器中采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),如果充分運(yùn)用這些工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案,燃?xì)怆姀S(當(dāng)然也包括聯(lián)合循環(huán)電廠)可提高2%的發(fā)電出力,減少5%的計(jì)劃外意外停機(jī)時(shí)間,節(jié)約25%的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本。
那么,在全球范圍內(nèi),聯(lián)合循環(huán)電廠還有多少市場(chǎng)缺口?
世界上大約有6.25萬(wàn)家火電廠,電廠的全球總?cè)萘考s為5,200吉瓦。而聯(lián)合循環(huán)電站僅1,768家,全球裝機(jī)容量?jī)H為564吉瓦。因此,未來(lái)15年,全球工業(yè)系統(tǒng)還需要新增總裝機(jī)容量為638吉瓦,約2,000個(gè)聯(lián)合循環(huán)電站。
這個(gè)市場(chǎng)的缺口需要額外配備1.2萬(wàn)臺(tái)大型渦輪燃?xì)廨啓C(jī)以及至少配備20萬(wàn)臺(tái)小型渦輪燃?xì)廨啓C(jī),才能填補(bǔ)。
聯(lián)合循環(huán)電廠可謂好處多多,需求量大,國(guó)家自然也是大力扶持
電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃就提出要重點(diǎn)發(fā)展熱電冷多聯(lián)供。規(guī)劃指出:到2020年,實(shí)現(xiàn)北方大中型以上城市熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱率達(dá)到60%以上,形成規(guī)劃科學(xué)、布局合理、利用高效、供熱安全的熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展格局?!笆濉逼陂g,全國(guó)氣電新增投產(chǎn)5,000萬(wàn)千瓦,2020年達(dá)到1.1億千瓦以上,其中冷熱電多聯(lián)供占1,500萬(wàn)千瓦。
積極踐行國(guó)家政策,我們將持續(xù)以最新的電力解決方案幫助電力企業(yè)提高效能、清潔利用能源,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。