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随着一批燃气电厂开始在区域电网调峰中发挥重要的作用。燃气发电凭借自身优良的特性被很多人看做是建设调峰电源的最佳选择之一。
但是凡事都有两面性。燃机型号和运行方式的不同,其调峰运行的机动性也不尽相同。而采取频繁启停的方式参与调峰运行,更是给大型燃机的高效运行以及安全生产带来了一丝隐忧。
小机组用于调峰更有优势
不久之前,有专家发表文章呼吁加强调峰电源建设,提到“燃气轮机从启动到满负荷运行,一般不到20分钟,快速启动时,时间可更短,因此成为旋转备用和调峰机组的良好选择之一。”
但是记者在采访中了解到,燃气发电调峰优势的确存在,但不宜一概而论。
燃气轮机发电专业委员会顾问糜洪元告诉记者:“燃气轮机的机动性好,但不能有一种错觉,似乎与发动一辆汽车一样,想开即开。”
他向记者介绍,中小功率燃气轮机机组,从按下起动按钮,加载到满负荷只需十分钟左右。机组起停快,变负荷也快。而近年来新投入运行的单台燃气轮机功率达到二、三十万千瓦。功率的提高意味着燃机转子更大、气缸壁更厚,虽然点火起动依然很快,但加载过程必须等上、下气缸壁金属温度加热到比较均匀后才能加载到满负荷,否则金属会受到很大高温应力,容易产生疲劳,甚至有破裂的危险。
在这些条件约束下,大功率燃气机组如采取简单循环运行,其起动和加载会有几十分钟,比蒸汽轮机的时间仍短得多。但是为了提高效率,燃气机组往往增加了余热利用,透平排烟通过余热锅炉加热蒸汽,高温高压蒸汽再到蒸汽透平去作功。这样一来,燃气发电的机动性就大受影响。
糜洪元告诉记者,“单轴燃气蒸汽联合循环机组,热态起动加载一般约1个小时,冷态起动加载约2个小时,同等功率净蒸汽轮机发电,则要更多小时。”
上海交大机械动力工程学院所作的专题研究结果同样显示,采用单轴布置的9FA燃机,由于燃气透平和汽轮机必须同时启动,机组启动时间大大超过9E等双轴布置的机型。在实际运行中,燃机热态启动到带满负荷通常耗时90-120分钟,与普通燃煤机组相当。
资料显示,“十一五”以来,新建的大型燃气机组中绝大多数为单轴燃气蒸汽联合循环机组。
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