提升机组部分载荷效率每年节约数百万元燃料-北极星火力发电网

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提效一小步，节能一大步

2018年，中国能源生产和消费总量双双跃升世界首位，清洁能源生产消费总量位居世界第一。随着电力体制改革不断深化，中国的电力市场正从计划型向市场型转变。在鼓励清洁能源优价满发，提高清洁能源消纳比重，供热机组以热定电等指导原则下，越来越多的燃气电厂都需要根据电网调度进行运行小时和运行负荷的调整。

根据国家能源局发布的2018年全社会用电量数据，从发电设备利用小时数看，2018年，全国发电设备平均利用小时为3,862小时。其中，火电4,361小时。北方供热的燃气机组在冬季运行小时比较多，在夏季，如果只是调峰，运行小时数比较少。对于有抽汽的机组，运行小时数较高，一般一年约7,000小时。其他的非热电联产机组，E级燃机一年只有1,000-2,000小时，F级一年约3,000-4,000小时。

从发电设备运行负荷看，燃机电厂因地域不同，承担的供电供热任务不同，也都以不同的负荷运行，常年部分负荷运行的燃气电厂多达80%-90%。在南方地区，E级燃机的运行负荷往往在80%-90%左右，F级燃机的运行负荷往往在70%-80%。

面对现状，应对求变。如何提升机组部分载荷效率，提升机组运行的经济性？带着这个问题，让我们来听听GE发电服务应用工程师徐晓宇怎么说！

问：提升机组部分载荷效率很重要？

徐晓宇：机组在最初设计的时候，都是在额定负荷（base load）。但是，目前，在中国电力市场上，用于发电的燃气蒸汽联合循环机组大部分都是在部分负荷（partial load）运行。因此，在部分负荷运行时，由于偏离了设计点，联合循环机组的效率比较低，经济性比额定负荷要差很多，即电厂所发的每度电所用的天然气更多（也就是度电气耗更高）。在现在天然气价格比较高的情况下，提升燃机联合循环机组在部分负荷的效率对改善电厂经济性有着重要意义。

问：如何提升机组部分载荷效率？

徐晓宇：针对于中国机组的运行情况，GE推出了一系列提高燃机联合循环部分负荷效率的解决方案，如进口空气加热，燃料加热，低损耗轴承，增加旁路等等。这些产品都可以提高燃机和燃机联合循环在部分负荷运行下的效率。他们既可以单独使用，也可以组合使用。其中进口空气加热在提高燃机联合循环部分负荷效率上的效果最好。

问：提升机组部分载荷效率可以为电厂带来哪些价值？

徐晓宇：在理想情况下，如果对F级机组实施进口空气加热，在联合循环70%负荷运行的情况下，大约可以降低1%的热耗，而如果在更低的50%负荷运行的情况下，大约可以降低2%的热耗。热耗降低带给电厂的收益如何呢？我们来测算一下：在ISO工况（环境温度15℃）下，假设天然气的价格为3元/立方米，电厂全年纯凝运行3000小时，那么，电厂在70%的负荷上运行一年，可以节约燃料600万元。

以上，在E级和其他机型的燃机联合循环机组也适用，只是获得的收益不同。

图片1.png

问：提升机组部分载荷效率对燃机有什么影响？

徐晓宇：同样以进口空气加热为例，压气机进口空气被加热以后，联合循环机组达到相同的部分负荷点时，燃机进口导叶IGV的开度比以前更大，这样压气机的效率也更高，燃机运行模式更趋近于额定负荷运行。同时，当进气加热投运时，可以减少进气加热系统IBH的用量，进一步提高部分负荷的效率。结合燃机控制逻辑的优化，使机组在一定条件下摆脱环境温度的影响。既提高了机组部分负荷的效率，又提高机组运行灵活性，更好地适应现在复杂多变的电力市场。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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