摘 要：最近几年，人们越来越重视环境保护问题，国家也相应出台了诸多政策来对环境污染进行防治。因此，人们便开始探索在发电行业中占据重要地位的天然气发电技术。许多地区建立起了燃煤电厂，作为一种低污染以及高效率的发电方式，天然气发电迎来了新的发展机遇。基于此，本文探讨天然气发电技术的特点和应用前景。

關键词：天然气发电技术；特点；应用前景

中图分类号：TM611.2 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）02-0134-02

Research on the Characteristics and Application Prospect of

Natural Gas Power Generation Technology

HOU Bao

（Beijing Jingqiao Cogeneration Limited Liability Company，Beijing 100067）

Abstract： In recent years， people have paid more and more attention to environmental protection， and the state has also issued a number of policies to prevent and control environmental pollution. Therefore， people begin to explore the natural gas power generation technology which occupy an important position in the power generation industry. In many areas， coal-fired power plants have been set up. As a low pollution and efficient way of generating electricity， natural gas generation has a new opportunity for development. Based on this， the characteristics and application prospects of natural gas generation technology were discussed in this paper.

Keywords： natural gas power generation technology；characteristics；application prospect

我国已经开始应用气体燃料进行发电，立足全面建设小康社会的背景，天然气燃料发电设备必须要具备较高的可靠性及可用性，而对于天然气燃料发电技术的探讨也必须落实到位。本文立足天然气发电技术特点讲述天然气发电应用前景，顺应大规模的天然气发电热潮。

1 国内天然气发电简述

燃气发电技术也被称为蒸汽联合循环发电技术，此类发电技术具有效率高以及污染少的特点，并且兼具投资少、暂停和开启方便、建设时间比较短的优势。燃气电厂还具备了占地面积比较小的特点，仅仅占据普通燃煤电厂的一半左右。最为突出的是，燃气电厂所排出的污染物的量比较少，不同于传统火力发电厂，其排放的氮氧化物仅仅占据1/5左右，二氧化碳排放量仅仅占据2/5左右，可吸入颗粒物排放量仅仅占据1/20左右，因此所需投资较小[1]。同时，燃气电厂也不会产生较大的噪声污染，就现阶段国内技术而言，距离设备1m处的F级燃气轮机机组的噪声声压级为80～90dB（A）。此外，燃气电厂的启动速度也比较快，只要18～20min便可以发出2/3的功率，不到80min便可以全功率输出。如果将天然气电厂建设在城市用电负荷中心，那么便可以就地供电并维持稳定运行。不过，需要关注的是，天然气发电并不具备较高的经济性，尤其是其电价更是持续增高，因此，在2014年，国家便颁布了有关天然气发电规范的相关文件，之后各个地区天然气电价便降低了，天然气电价机制也得到了相应改变，每一个地区也正在出台管理办法来改善天然气发电技术的经济性。在所有天然气发电机组之中，燃料费所占的比例较大，天然气价格也已经成为阻碍天然气发电经济性提升的关键因素。不过，2015年之后，我国天然气价格已经大幅度下降，发电企业的实际成本也随之降低。然而，在部分用气高峰时期，天然气电厂还是或多或少会存在供气风险。我国的天然气发电主要分为两大类：一类是调峰电厂，另一类是热电联产。但是，气源的短缺却使天然气电厂发电量停滞不前，这就影响了天然气发电厂的盈利能力。我国的天然气发电需求量十分巨大[2]。除传统火力发电之外，不管是仅仅具有有限容量的核电、供应极度不稳定的风电，还是受季节枯汛支配程度十分大的水电，都逐渐被天然气发电方式所替代。

2 天然气机组发电简介

经过了长期的发展之后，至今为止，世界上已经开始广泛使用天然气发电技术，此类方式能够显著提升天然气发电热效率。相较于传统火力发电热效率，天然气发电的热效率获得了显著提高。天然气发电技术的实质就是使用各类轮机达到整体循环发电的最终目的。

2.1 燃气轮机

燃气轮机的主要运行步骤有两方面。第一，一旦压缩机中渗入了空气并且空气受到压气机压缩后，空气便会直接到达燃烧室。在燃烧室里面，空气会混合天然气并在经过燃烧后变成具有极高温度的燃气。第二，一旦高温燃气达到燃气透平里面，那么做功步骤便开始了，这样一来，燃气透平叶轮的转动就引发了发电，并且高温气体会进入余热锅炉中进行再次利用，正在转动的燃气透平叶轮不仅能够带动发电机旋转开始发电，而且还会使压气机发生转动[3]。需要注意的是，在燃气轮机启动的时候，必须进行起动机旋转，直到独立运行后方可脱开。

2.2 蒸汽轮机

总体而言，蒸汽轮机实现了蒸汽热能变为机械能。在喷嘴中，过热蒸汽会膨胀，从而在压力下降的同时将实现热能到动能的基本过渡。气流会致使叶轮开始旋转，并实现气流动能到机械能的再一次飞跃，促使发电机转换为转动发电状态。而在汽轮机中，蒸汽进行能量转换千奇百怪，但无疑都是依据一定的工作原理来完成工作的能量转换。

2.3 余热锅炉

余热锅炉一般包括6大部分：一是蒸发器，二是省煤器，三是过热器，四是汽包等换热管组，五是联箱，六是容器。如果要进行蒸汽循环的话，就会多一部分，即再热器。燃气轮机排放高温气体之后，气体会经过烟道直到余热锅炉入口，最后再次流经5个部分：一是再热器，二是过热器，三是蒸发器，四是省煤器，五是给水预热器。每次流经一个部位会降低一次温度，直到最后才会从烟囱直接排出。一般而言，燃气轮机气体温度、余热锅炉排烟温度分别是600℃、200℃以内，高温烟气温度降低至排烟温度所释放的热量会让水转化成蒸汽。

3 天然气发电技术的应用前景

3.1 位差卸车法

一般而言，电厂所使用的卸车工艺主要是位差卸车法，使用的是容器之间的位置差来开展卸车工作。此类工艺技术流程较为简单，不过必须要保证容器之间存在足够的位置高差才可以使用。需要注意的是，在卸车的时候，必须要确保槽车以及储罐的气相管、液相管处于连接状态。此类方式适合地下储罐卸車、半地下储罐卸车的使用，不过卸车速度比较慢，而且很难卸干净，所以很少采用。

3.2 压缩机加压卸车技术

压缩机加压卸车技术是把压缩气体传输到槽车罐中，从而使罐内压力逐渐升高。待到压缩机抽出罐内气体压之后，罐内的压力将会降低，这样槽车罐内压力将会出现压力差并完成卸车。而液泵卸车则使用液泵来将槽车中的天然气经过管道传输至储罐中[4]。这种方法需要连接液泵气相管以及储罐气相管以确保两者压力是平衡的。

3.3 加压及气化升温技术

加压及气化升温技术采用输液烃泵对液态天然气进行加压，直到天然气能够满足燃气轮机的具体供气压力要求为止，之后再经过气化器来加热气化，直到满足燃机的具体进口温度要求为止。一般来说，气化器会选用水浴式气化器来对天然气冷进行充分利用。在气化之后，天然气温度便会超过天然气烃露点。

4 结语

随着我国经济高速度发展，能源结构得以改变，天然气燃料也得到了更加广泛的运用。尤其是在西部大开发战略的背景下，“西气东输”工程已经开始实施，我国在研究天然气技术的过程中也开始全面发展天然气项目以及管道气项目。

参考文献：

[1]王震，薛庆.充分发挥天然气在我国现代能源体系构建中的主力作用——对《天然气发展“十三五”规划》的解读[J].天然气工业，2017（3）：1-8.

[2]范小猛，肖晓琴，许启荣，等.燃气-蒸汽联合循环发电工程职业危害辨识及防护措施探究[J].职业卫生与应急救援，2017（1）：67-69.

[3]宋国辉，唐璐，姜武，等.2×200MW级某天然气热电联产项目的生命周期环境影响评价[J].中国电力，2014（12）：149-155.

[4]何旭波.补贴政策与排放限制下陕西可再生能源发展预测——基于MARKAL模型的情景分析[J].暨南学报（哲学社会科学版），2013（12）：1-8，157.