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在可持续发展已成为全球共识的今天,各国能源行业正集体向高效、清洁化的方向转型,中国也不例外。在多元转型探索中,利用天然气发电乃至热电联产被视为可行的战略选择。在这个技术密集型的产业中,燃机的性能和可靠性往往决定项目成败。近日,记者参加西门子 “全球创新科技助力能源可持续发展”媒体考察活动,在第一现场感受了这家百年工业巨擘源源不断的技术创新在能源行业的鲜活实践。
支撑燃气热电高效运行
在举国治霾的大背景下,随着我国四大天然气进口通道(中亚管道、中缅管道、中俄管道、海上进口LNG)的成形和本土产气量增产的强烈预期,清洁特征显著的气电产业愈发前景可期。按照中电联稍早前发布的《“十三五”天然气发电需求预测》报告,到2020年,我国天然气发电装机将达1亿千瓦左右,这几乎意味着我国气电装机将在未来5年内翻番。
气电的最新进展来自首都北京。作为《大气污染防治行动计划》的落地措施之一,北京正加速实现全城供电无煤化,分列城市四角的四座燃气热电厂将全面置换现有的四座燃煤电厂,其中历时两年建设的京西燃气热电厂已于去年第四季度全面投运。这座集“压减煤炭、保障城市供暖、应急调峰”三项任务为一身的电厂年发电量超过58亿千瓦时,供热能力1800万平米(约合20万户)。
作为一座现代化的高效燃气热电厂,京西燃气热电厂的清洁特性映射在多项细节之中。整座电厂外观整洁,形同白领办公楼,站在电厂外,记者完全听不到传统燃煤电厂嘈杂的运作声。“为了环保达标,我们投入大笔资金安装消音隔震设备,使噪音控制水平达到地区二类标准以上。” 京西燃气热电厂总经理赵剑波介绍说,“在氮氧化物等污染物排放方面,北京市的标准是国家标准的一半,我们厂的实际排放比北京标准还要低。”
在核心机组的选择上,这座电厂采用了 “二拖一”和 “一拖一”燃气—蒸汽联合循环发电供热机组, 在机型选择上使用了3台西门子“9F级”350MW燃机。“之所以选择西门子,主要是考虑到稳定性、机组故障率、效率和自动化程度上的优势。”京西燃气热电厂总工程师张朝阳告诉记者,“集中供热能力最高达到88.3万千瓦时,天然气燃料的整体转换效率可以提高到80%以上。”
油气行业应用前景可期
除了电力行业,西门子燃机与能源的另一个交集是油气行业,中石油西气东输管道宁夏中卫压气站即为其中一例。
作为目前我国最大的天然气枢纽站和西气东输管道的“心脏”工程,中卫压气站已建成的站区具备接受上游进气770亿立方米/年,向下游输送900亿立方米/年的能力,西气东输一线、二线、三线及中贵线的管道气都要在这里进行增压。
天然气压气站的核心设备是由燃气轮机驱动的压缩机,而要在西北地区朔风野大的严苛环境中确保多条管线按时保质地完成加压,压缩机的性能和可靠性要求很高,工程人员最终选择了两台套罗尔斯˙罗伊斯燃驱压缩机。2014年5月,西门子收购了罗尔斯˙罗伊斯能源的航改型燃气轮机和压缩机业务,中卫压气站随之成为西门子的客户。
压气站工作人员告诉记者,自2004年加压站一线站区投产以来,压缩机的非计划故障停机仅有37次。“这在业内是个极低的数字,远低于同类产品”。
西门子(中国)有限公司发电与天然气集团分布式能源部销售经理蒯化成告诉记者,西门子航改型燃气轮机具有可靠性高、停机时间短,并能灵活支持多种燃料的优势,这使它们成为石油天然气行业从勘探和生产、运输直到精炼等各个环节用于可靠供电和驱动的理想解决方案。
布局H型燃机入华
据西门子(中国)有限公司发电与天然气集团副总裁王保力博士介绍,西门子迄今已在全球售出1107台重型燃气轮机,其中有63台进入中国,分别为21台E型燃机和42台F型燃机,但2010年开始投放市场的H型燃机尚未在华斩获订单。而在中国之外,西门子已售出72台H型燃机,其中16台的累计运行小时数总数达10万小时。
在此之前,西门子H型燃机已成业界新的技术标杆。在德国本土,采用西门子SGT5-8000H燃气轮机的杜塞尔多夫Lausward电厂在今年刷新了三项世界纪录,特别是实现了61%的发电净效率。
“H型是西门子目前效率最高的一款燃机,我们最近在埃及签下的80亿欧元订单中就包括24台H型燃气轮机,这也是全球迄今规模最大的一笔燃机订单,下一步我们将向中国市场介绍H型燃机并期待有所突破。” 王保力告诉记者。
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