环境温度对燃气-蒸汽联合循环系统性能的影响文献综述
2020-03-28 12:11:17
文 献 综 述
能源利用的高低和能源资源的占有多少标志着一个国家经济实力的强弱及其发展势头。电力工业的发展也就象征着其发达程度。过去除了个别国家是以核电为主外, 大都是煤电、油电, 因此多年来人们一直围绕着如何进一步提高供电效率和改善环境污染问题下功夫。思路是采用提高蒸汽初参数来提高供电效率, 同时采用多级再循环和热电联产的方案来充分利用能源, 现在大机组的初参数已由高参数、亚临界发展到了超临界, 甚至于向着超超临界方向发展。目前亚临界参数电站供电效率为38% 左右, 超临界参数的电站供电效率为40% 左右, 而所谓超超临界参数电站的供电效率也只能在41%~45%范围。即是如此, 超超临界参数机组的实现也并非容易, 尚需花费大量的人力和财力去进行科学研究[1]。
在解决环境污染问题方面, 粉尘已基本得到解决, 而在废气排放方面得到了一些控制, 但距环保要求相差甚远, 现在倾向于低温流化床燃烧方式加脱硫技术来控制NOx和SO2的排放, 因为它相对较为经济, 它为改善环境而增加的资金小于总投资的10%。目前世界上用得最普遍的锅炉烟气脱硫装置(FGD) , 这种方法无论是湿法或所谓干法脱硫, 其费用都相当高, 即是采用抛弃法, 它大约也要占全厂总投资的20%~25% , 同时运行费也很贵。
如上分析, 燃煤电厂的供电效率已趋于极限, 而环境保护的要求越来越严, 这促使人们研究新问题。虽然燃机在50年代刚盛行时容量小效率低, 但在80年代确有了大的发展, 特别是燃气一蒸汽联合循环日趋成熟, 加之夭燃气资源进一步开发, 燃机及其联合循环在世界电力系统中的地位就发生了明显的变化[2]。
1 燃气-蒸汽联合循环的意义
根据当前我国用电现状,一方面,社会用电需求增多,给发电厂造成了巨大的生产压力;另一方面,能源消耗日趋增多,对节能发电模式的期望越来越高[3]。为了能同时满足这两方面的需求,热电厂在制定电能生产工艺时,需对传统发电模式进行改造,采用先进的电力生产技术,合理利用煤燃料燃烧生产热能、电能。联合循环技术的运用对热电厂发电发热有着重要的意义。
1.1 解决能源问题
能源危机是制约社会经济发展的关键因素,热电厂采用传统发电模式不仅无法获得理想的生产效率,也导致煤燃料资源的浪费。联合循环技术用于热电厂发电,既能实现”煤的洁净燃烧”,也能提高热电厂的发电效率。联合循环技术对燃气轮机循环、蒸汽轮机循环进行优化改进,把两者组合到一起构成综合性的热力循环。不仅科学利用煤燃料发电,也促进了机组运行效率、机组功率的提高[4]。
1.2 合理利用燃气
煤燃料燃烧后产生燃气,若发电厂能充分利用燃气也可将其作为发电的燃料。由于早期电力行业技术落后,对煤燃烧产生的燃气利用率较低,降低了电能生产的产量。联合循环技术对燃烧锅炉、汽轮机组等设备的连接进行改进,设置了循环控制系统以及时集中燃气加以燃烧,提高了热电厂发电的效率。如联合循环技术里燃气轮机能充分燃烧气化炉产生的中、低热值煤气,保证了燃气的合理运用[3]。