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高温气冷堆与燃气蒸汽联合循环结合:双燃料清洁能源电站扬长避短(图)

北极星电力网新闻中心  来源:中国能源报    2013/10/17 13:51:46  我要投稿  
所属频道: 火力发电  核电   关键词: 双燃料 高温气冷堆 燃气蒸汽

北极星核电网讯:

核能燃气蒸汽联合循环系统

今年全国多地出现严重的雾霾天气,根本原因是区域范围内污染排放总量大大超过了大气自然的净化能力。近十年来我国煤炭消耗大幅度增长,2000年还只有15.2亿吨,可是2011年已经增长到34.8亿吨。已接近世界其他所有国家消耗量的总和,也就是说,世界一半的煤炭污染物集中在我国人口密集地区,这正是造成环境灾害的主要原因。立即减少污染源,削减大气污染物才是解决雾霾的根本之道。

煤炭消费的大户是发电,虽然我国人均消耗的电力水平不高,与发达国家相比还有很大差距,电力工业还处于旺盛的发展阶段,但以煤为主的能源结构遇到了空前的挑战。不仅如此,目前有些污染治理措施,还需要更多地依靠电力,譬如,北方冬季采暖能否“煤改电”,汽车能否增加“电驱动”,作为现代工业基础的电力工业,向清洁能源转变应该是科技攻关任务的重中之重。

在现有降低煤炭消费措施中又存在许多瓶颈,限制了发展速度。例如,采用燃气蒸汽联合循环是目前世界电力工业发展的一个趋势,它能高效率的利用燃料,是一种清洁能源,有利于保护环境。不过我国天然气资源有限,虽然可以进口,但燃料价格和发电成本很高,限制了它的大规模发展。核能是减少温室气体排放和治理环境污染的清洁能源,但由于发生事故的后果严重,新一代高安全性的反应堆研制进展缓慢,也不能有力地支持电力工业的发展。风电作为一种可再生能源,装机容量发展很快,由于受到电网调峰能力的限制,有时还要“弃风”,不能充分发挥作用。

针对这些能源技术上的优势以及存在的限制因素,本文在现有成熟技术基础上,提出一种对清洁能源扬长避短的组合利用技术方案,简称“双燃料清洁能源大型发电站”。

燃气蒸汽联合循环

大容量高效率的燃气轮机及其联合循环是世界电力工业发展的一个趋势,它既能节省日趋紧张的能源资源,又有利于保护环境。燃气轮机的优点是效率高、排污指标低、建设周期短、占地和用水量少、启动灵活、自动化程度高等。

目前简单循环燃气轮机的功率已超过280MW,净效率达到40%;联合循环的单机功率超过390MW,净效率达到60%,而较先进的超超临界燃煤机组的热效率仅仅为45%左右。因此,随着天然气资源的广泛开发和应用,燃气轮机及其联合循环机组已成为世界上电力工业的主力机型。

我国主要因为天然气资源条件和燃料价格偏高的限制,发展受到制约。过去一直把燃气轮机定位为备用电源或调峰机组。近来随着国家西气东输、东海油气和进口液化天然气等项目的进展,已经准备快速提升天然气工业的开发速度。但是,面对数量庞大的燃煤机组的替换任务,燃气蒸汽联合循环发电的高成本也是难于逾越的障碍。

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