燃气发电在节能减排中的作用
燃气发电在节能减排中的作用 摘要：我国目前的燃气发电技术可通过最传统的蒸汽轮机、以气体为燃料的往 复式内燃机和燃气轮机三种技术方式得以实现。本文主要介绍了燃气发电的技术 方式，指出了现在的使用现状和应用前景。关键词：燃气发电；
节能减排；
内燃机 由于温室效应导致的全球气候变暖带来的气候问题越来越严重，为了解决 这个问题，就必须想办法实现节能减排。相较于二氧化碳，甲烷在温室效应的行 程中，做出的“贡献”更加突出。然而，甲烷因为热值高，如果能好好的利用，也 是一种比较好的燃料。如果要减轻由于甲烷引起的温室效应给全球气候带来的负 面影响，燃气发电是一个非常有力的手段。利用燃气发电，不仅可以治理环境污 染，还能够提高能源利用率、节约资源。目前我国正面临着电力、煤炭资源供应 紧张的局面，加强对甲烷的利用，通过燃气发电，也可以促进我国社会和经济的 可持续发展。
1我国燃气发电技术应用 1.1蒸汽发电机组 蒸汽发电机组由锅炉、凝汽式汽轮机和发电机组成，其工作原理是通过蒸 汽锅炉对燃气进行加热，利用燃气产生的高温高压蒸汽来带动汽轮机和发电机组 发电。这种技术的工艺和设备却相对来说比较复杂，所需要的运转投资资金也比 较大，厂房的建设方面不仅周期长而且可移动性不强，所能转换的能量少却需要 消耗大量的水，作业效率也不高。在启动的时候，要完全启动好至少得需要2个 小时，并且在处于低负荷运行状态的情况的状态下，会影响机组的运行效率。检 修工作量大，需要的人员多，机组自耗电量达12%，机组综合热利用率仅为20% 左右。
1.2往复式内燃机 往复式内燃机主要包括两种，一种是火花点火式内燃机，一种是压缩点火 式内燃机，两者的区别主要在于点火方式不同。往复式内燃机最大的优势在于内 燃机气缸内核心区域的工作最高可以达到14000C，所以其发动机的热效率比较 高，其发电率可以达到30%-40%，高发电率是其最突出的优势，另外设备集成度高，安装也比较方便，在运行中对其中粉尘的要求不那么苛刻，而且基本不耗费 水源。但其也有自身的一些缺点，首先是费用高，不管是一次性投资还是后期的 运维费用，都比较高；
其次，其在运行过程中，为了保持运行的稳定会，会需要 经常更换机油与火花塞，这样一来其正常运行不仅要消耗大量的维修费，还要有 大量的材料做支撑。另外，高频度的更换机油和火花塞还会大大降低设备的利用 率，比如燃气内含有腐蚀性成分时，就有可能腐蚀内燃机设备，但是如果有相应 的措施能降低对内燃机设备的腐蚀，这也是一种比较合适的技术选择，而且现在 应对这个问题的技术已经比较娴熟，所以利用这种技术的企业也不在少数。在陕 西，山西省晋城市的寺河煤矿就需要制造出60台卡特彼勒G3520系列的发电机组， 不出意外，这个项目有可能会位列同类发电项目的前列。
1.3燃气轮机 燃气轮机的工作原理是，首先利用压气机涡轮压缩空气，然后利用压缩的 高压空气在燃烧室燃烧燃料，利用热胀冷缩的原理推动动力涡轮旋转做功，发电 机在这种驱动下进行发电。燃气发电机组的组成部分主要是燃气发动机、发电机、 控制屏等等，但看燃气轮机其发电率并不高，仅能达到30%-35%，但其产生的废 热烟气却可以进行二次发电，提升发电率。其产生的废热烟气温度可以达到 450-5500C，这种余热可以促使锅炉对产生的热能进行二次回收，二次回收后可 以通过相应的技术转换成能以驱动发电机发电的蒸汽，相当于形成了一个燃气轮 机―蒸汽轮机发电的循环，通过对废热烟气的循环利用，普通机组的发电率可以 提升到45%-50%，大型机组可以提升到55%以上。其优势在于燃料的适应性很强， 即便是燃料中含有硫、尘的比例高一些也不会有大影响，另外，发电损耗率比较 低，甚至因为燃料进气量增加而有所增加。其劣势主要在于燃气轮机检修时必须 运回制造厂检修，所以对备品备件的数量要求比较多，而且对操作工人的技术能 力要求也较高。燃气轮机在我国燃气发电方面上已经取得了不少的成功经验。
GE公司，阿尔斯通公司，索拉公司等国外燃气轮机公司机组均已在国内相关行 业内投入使用，以其成熟的技术和设备稳定可靠的性能，在国内燃气发电领域占 有一席之地。
2燃气热电联产和热电联合循环系统的作用 热电联产是热能和电能联合生产的一种高效能源生产方式，发电的同时， 为工业和家庭提供廉价的取暖用热，与热电分产相比，可以显著提高燃料利用率。
随之出现的冷热电三联供，是传统热电联产的一种进化和发展。同时向用户输出 冷、热、电能，是一种技术成熟的能源供应方式。冷热电三联供被视为21世纪最具经济潜力的组合方式。热电联合循环燃气轮机―蒸汽轮机联合循环:这是世界 各国最为鼓励的发电方式。首先由燃气轮机对燃气进行首次能源利用，燃气经加 压后去燃气轮机燃烧并驱动发电机发电。燃烧后排出的烟气排入余热锅炉以回收 能量，余热锅炉产出蒸汽。蒸汽进入蒸汽轮机推动蒸汽轮机作功发电(蒸汽也可 直接进入厂区蒸汽管网以供生产和生活使用)，并将功后乏汽进入凝汽器，通过 凝结水泵经过相关工艺处理后再次送入余热锅炉，也可将乏汽直接用于供热二燃 气轮机―蒸汽轮机热电联合循环的整体效率高，有效能量转换率高，因此经济效 益也较好。
3结语 在能源供应紧张和环保问题日益突出的今天，开发出清洁能源、促进节能 减排成为可持续发展的主题。在这一形势下，燃气发电应运而生，将煤层气、焦 炉煤气、高炉煤气等可燃气体作为燃料，产生新型绿色环保的动力，不仅可以变 废为宝，而且还具有安全方便、低投入高产出的优势。这不仅能够很好的相应国 家节能减排的号召，同时形成了资源综合利用的分布式能源格局，更有利于缓解 目前的资源供应紧张的局面。
作者:曾凡龙 刘袁新 于金江 张超贤 单位:国家电投珠海横琴热电有限公 司