【科普】燃气轮机冷热电联产应用方式-北极星火力发电网

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燃气轮机是以气体(或燃油)作为工作介质，将燃料燃烧时释放出来的热量转变为有用功的一种动力机械(或称热力机械)。

燃气轮机作为一种高技术含量的发电设备的优点是：可使用多种燃料，具有高效率、低能耗、无环境污染、投资省、占地少、启动快、用水极少、电力高峰性能优越、自动化程度高、建设周期短、环境污染小等。国外某些典型的燃气轮机发电机组供电效率已达40%左右，见表28-2-1。

有关资料表明，国外发达国家新增电站中，60%～70%为燃气轮机电站。如美国在1980～1987年间建成了1728座热电厂，其中73%是天然气燃气轮机热电厂。以燃用天然气的燃气轮机为驱动动力的BCHP冷热电联产应用方式分别介绍如下：

某些典型的燃气轮机发电机组的技术参数表28-2-1

1.常规应用方式之一

这是一种“以电定热”的常规余热应用方式，即“燃气轮机+余热锅炉+蒸汽型双效溴化锂吸收式冷水机组”应用方式。其工作流程框图如图28-2-1所示。

图28-2-1 燃气轮机冷热电联产系统常规应用方式之一

系统工作过程：天然气进入燃气轮机做功，带动发电机组发电;经燃气轮机做功后排出的高品位余热进入余热锅炉(燃气轮机的排气温度一般为500～600℃)。经余热锅炉产生蒸汽并驱动吸收式冷水机，夏季供冷;另一部分锅炉蒸汽通过汽一水热交换器供应全年生活热水。冬季供热水由天然气热水锅炉供应。

其应用特点：

① 燃气轮机发电，可作为楼宇夏季电力供应的高峰负荷，补足电力的短缺。

② 燃气轮机废气用于蒸汽型双效吸收式冷水机的夏季供冷，起着电力削峰作用，且燃气轮机余热可充分利用;缺点是吸收式冷水机在冬季停用，全年设备利用率不高。

③ 冬季供暖热水按常规的天然气热水锅炉单独供应，无废(余)热利用，因而热水锅炉容量大，热负荷负担重，设备投资较大。

④ 由于采取“以电定热”的设计原则，因而针对具体楼字(或区域)的冷热电联产系统，根据全年冷、热、电负荷变化，确定冷、热、电设备的热电化，是该项目设计和实施的关键。

⑤ 采用天然气为燃料的燃气轮机单循环发电，其发电效率尽管可高达35% 以上(单机容量300MW以上时)，但在楼字(或区域)冷热电联产系统，采用的是小型和微型燃气轮机(单机容量在10kW～10MW之间或以下)设备，其单循环发电效率仅18%～32%。若采用冷热电联产系统后，由于对小型燃气轮机高温(500～600℃)余热的利用，其系统综合供热效率可达80%～85%以上;若采用天然气为燃料的燃气轮机—蒸汽轮机联合循环装置，其发电效率已可达55%～60%以上。

由于该系统(图28-2-1)采用清洁和高热值燃料一天然气;发电设备体积重量小而轻便;启动迅速;系统的自动控制容易实现;废气和噪声公害小;且一次性设备投资较少，具有见效快(建设周期短)等诸多优点，在城市中心区域作为大楼自备电与小规模冷暖供应的装置，还是很有前景的。例如日本东京芝浦区东京燃气公司高层建筑内设置了2台1000kW的燃气轮机发电机组，作为该大楼的自备电;同时把余热锅炉产的蒸汽用来作为DHC系统的热源，向周围(及自身)大楼供暖和供应热水;并安装了2台溴化锂吸收式冷水机，装机容量共6000RT(约17MW)，利用该蒸汽生产冷水，由DHC系统向各用户供冷。

原标题：【科普】燃气轮机冷热电联产系统

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