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【史上最全】国产重型燃气轮机处于什么水平

北极星电力网新闻中心  来源:能源情报  作者:蒋洪德 任静 李雪英 谭勤学  2015/12/10 9:09:17  我要投稿  
所属频道: 火力发电   关键词: 燃气轮机 燃机行业 燃气发电

北极星火力发电网讯:燃气轮机是各种类型航空喷气发动机及其衍生燃气轮机、重型(发电)燃气轮机、车辆与工业驱动燃气轮机、舰船动力燃气轮机及各种微型燃气轮机的总称。自 1939 年世界第 1 台发电用重型燃气轮机在瑞士诞生以来,重型燃气轮机制造和发电产业在全球迅速发展,目前基于燃气轮机及联合循环电站的发电量约占全球发电总量的 22%, 且还在稳步增加。迄今为止重型燃气轮机主要燃用天然气和燃油,同时也在大力开发燃用煤气化合成气等富氢燃气乃至纯氢的燃气轮机,以扩大重型燃气轮机燃料的范围;与此同时,表征重型燃气轮机技术水平

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的燃气温度和压比及热效率还在不断提高,单机容量继续加大。目前最先进的重型燃气轮机单循环和联合循环的热效率已分别达到了 40%-41%和 60%~61%,成为所有热–功转换发电系统中效率最高的大规模商业化发电方式。国内外科技界与产业界已认识到,重型燃气轮机将是 21 世纪乃至更长时期内能源高效转换与洁净利用系统的核心动力装备。

我国重型燃气轮机行业进入了大发展的新阶段

我国重型燃气轮机产业建立于20世纪50年代,与发达国家相比起步并不晚,但是六十多年来行业的发展基本呈马鞍型,目前与发达国家差距很大。在早期阶段(1950—1970),我国在消化吸收前苏联技术的基础上自主设计、试验和制造燃气轮机,开发出 200~25000 kW 多种型号的燃气轮机,包括车载燃气轮机、机车燃气轮机和重型燃气轮机等,培养了我国第 1 代燃气轮机核心技术自主研究开发、试验研究、产品制造和工程服务技术队伍,全行业技术水平进步很快;在中期阶段(1980—2000),由于全国油气供应严重短缺,国家不允许使用燃油/燃气发电,重型燃机失去市场需求,全行业进入低潮,全国除保留南京汽轮机厂一家重型燃机制造厂外,其他制造企业全部退出,人员和技术流失,大学燃机专业改行,人才培养和国家研发投入基本停止,与国际水平差距迅速拉大。近期阶段从 2002 年开始,随着西气东输和进口液化天然气(LNG)的增加,我国启动了重型燃气轮机国内市场需求,通过引进了国外先进的 F/E 级重型燃机制造技术,并成功实现了国产化制造,满足了我国电力工业的需要,至2013 年底全国燃机电站装机超过 34000 MW,约占全国发电总装机容量的 3%。

按照我国国民经济发展前景,在未来长时期内我国发电总装机还需要大幅度增加,同时我国电力工业面临的资源、环境压力与日俱增。减少煤炭消耗,增加绿色、可再生、低碳发电的比例,最终达到大幅度减少二氧化碳和污染排放,构建可持续发展的能源电力系统,已经成为全民的共识。在这个历史进程中,重型燃气轮机在我国迎来了前所未有的发展机遇。

1 我国电力工业的发展需要大批燃气轮机

1.1 燃气轮机在电力工业中占据重要地位

2013 年我国国民经济的总规模名列世界第二,发电设备总装机已经达到 12.3 亿 kW,为世界第一,但人均发电装机和人均用电量大约为美英德法日等发达国家的 1/4~1/3。为了实现我国的工业化、城镇化和农业现代化,我国电力工业还将继续扩大规模,据预测到 2030 年我国发电总装机将再翻一番,约达到 25 亿 kW。

燃用天然气的燃气蒸汽联合循环是人类已经掌握的高效洁净发电技术,目前最先进的联合循环电站效率高达 60%~61%,NOx排放降低到 15mL/m3甚至个位数,没有SOx和粉尘排放,二氧化碳比排放只有超临界燃煤电站的约 40%。由燃用天然气的燃气轮机组成的热电冷多联供系统的能源利用效率可达 75%,是分布式发电和区域能源系统的主要形式。随着我国国民经济的发展和城镇化的推进,我国电力工业对燃气轮机的需求将是巨大的。

1.2 我国天然气工业快速发展为燃气轮机进入市场提供了前提条件

2013 年我国天然气消费是 2004年的4倍,达到1676亿m3,最近国务院提出到2020 年要达到4000 亿 m3。世界各国使用天然气的现状是发电约占 1/3,按照此比例,到 2020 年,我国天然气工业可以为 1.6 亿 kW 燃气蒸汽联合循环电站提供足够的燃料。目前我国正在有序发展煤气化联合循环(IGCC 电站)、多联产和煤化工产业,其中也要采用燃气轮机,再加上石油化工和冶金工业生产过程中需要的燃气轮机,未来十年内我国天然气工业和其他工业需要的重型燃气轮机的市场规模可以达到(4000~5000)亿元(人民币)。

1.3 我国经济实力增强为发展燃气轮机提供了资金保障

“十二五”期间,我国财政科技投入和全社会研发投入(R&D)持续增长,2013 年已经超过 12500亿元,占国内生产总值(GDP)的2%左右,在发展中国家处于领先地位。近十年来国家通过设立基础研究、863、973 项目等,对燃气轮机的研发投入显著增加。除了中央政府的投入之外,地方政府、企业和社会各界也积极参与到燃机的研发中,从而为发展燃气轮机技术和产业提供强有力的资金保障。

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