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通用電氣（中國）有限公司燃氣發電部市場總監王鐵成：先進的燃氣輪機聯合循環發電

2018-01-19 11:05:58 電力頭條APP 　點擊量：評論 (0)

由北極星電力網主辦的2018煤改氣暨天然氣發電新項目建設投資高峰論壇于1月18日在北京召開,通用電氣（中國）有限公司燃氣發電部門高級市場總

由北極星電力網主辦的2018煤改氣暨天然氣發電新項目建設投資高峰論壇于1月18日在北京召開,通用電氣（中國）有限公司燃氣發電部門高級市場總監王鐵成發表主旨演講：先進的燃氣輪機聯合循環發電。

王鐵成講述了三方面內容，第一個，燃氣發電的概述；第二個，分享一個煤改氣的案例；第三部分，通用公司燃機的產品。

以下為會議實錄：

王鐵成：大家下午好。我是GE燃氣發電部門的王鐵成，今天很高興在這兒跟大家分享一下燃氣輪機聯合循環發電的這個話題。

今天主要講三方面的內容，第一個，燃氣發電的概述;第二個，分享一個煤改氣的案例；第三部分，談一下我們公司燃機的這些產品。

先講第一部分，燃氣發電概述，我們可以看到煤電的裝機容量從59%到55%，是下降的，燃氣發電從4.4%到5.5%。我們可以再看一下發電機組應用小時數，發電小時數是整體下降的，煤電和全國發電機組平均運行時間基本上4000小時的水平。燃機發電的基本上3000小時水平，甚至還要還要低一些。所以就是說，十三五大家定的調子是“有序發展天然氣發電，大力推進分布式氣電建設”，也比較符合我們國家的國情…氣價較高。

總結一下，燃氣發電這么幾方面的內容，高效、環保；再一個就是天然氣作為主要用戶可以穩定天然氣的供應；優異的調峰能力，可以優化發電的結；還有急事智慧發電，和分布式能源。

現在燃氣蒸汽聯合循環的效率最高60%多，煤電是40%多的水平。

燃氣發電與煤電相比，環保特很有優勢，首先是燃料比較干凈的，而燃機多數都配備了低碳燃燒器，不加SCR的條件下，在國內NOx基本滿足50毫克、30毫克的水平。

上午也講了燃機的雙調峰調峰能力，這里先看一下調氣峰的能力，從一年周期的角度來看，可以看一下左下角這個圖是2015-2017年，從一月份到12月份天然氣的需求量，兩頭翹、中間低，就是12月份、1月份需求量比較高，一年中存在一個冬夏峰谷差。今年煤改氣執行過程中加劇了峰谷差的差距。天然氣發電的調節作用可以一定程度上減少峰谷差，冬天可以讓非供熱的燃機停下來，夏天可以多發一些點，多消耗天然氣。實際上從天然氣供應的角度來講，管道輸送也是需要一個較高的管輸率，可以按照75%負荷核算；還有LNG合同的執行需要長期穩定的需求量…一年下來比較平穩。

另外角度是調電峰，可以從一整天這個周期看，這個圖實際上是國外的一個典型的案例，以9F運行的狀態為例，看一下上面帶藍點、紅點的狀態，橫坐標是運行小時數，縱坐標是起停次數，可以看到從2010年到2015年機組的運行狀態變化，2015年的機組得起停次數更多了，說明參與調峰的燃機機組更多了。而下面這個圖也反映了這個情況。所以說從調電峰的角度來講，燃氣發電有這么一個重要作用。

再看一下燃機技術發展的趨勢，可以看一下左上角這個圖，燃機技術先進不先進，燃機的燃燒溫度是一個非常重要的參數。從E級到H級，從聯合循環效率不到50%到接近65%。再看一下右邊這個圖“全球重型燃機的訂單”，可以看出來大型機組F級出現的萎縮，取而代之就是H級。下面中小型的機組多數可能用于分布式能源，訂單量將來相對比較平穩。

第一部分大概說完了。下面說一下煤改氣的案例。

煤改氣的案例實際上是廣為傳播的一個案例，法國EDF在布尚的電廠煤改氣，原來是2臺250兆瓦的燃煤機組，有40年的歷史。新廠在老廠的基礎上進行改進，變成一套9HA聯合循環的機組，效率達到62.22%。2016年6月份投入了商業運行。

這個電廠有一些什么特點呢？燃機采用了1臺9HA.01，余熱鍋爐臥式布置，汽輪機是高中低壓，三壓一次再熱。發電機是水氫氫，室內低位布置。冷卻水系統利用原來的。實際上煤改氣將來老廠改成新廠的話，有一部分是可以繼續沿用的，比如說冷卻水系統。當然國內的華電軍糧城項目也是煤改氣，這個項目正在實施中…這就是第二部分”煤改氣”案例。

下面介紹一下第三部分，GE燃機聯合循環發電的產品介紹，主要是講三個方面的內容。這一頁就是GE燃機聯合循環發電產品列表。當然實際上這個表還沒有包括全部，今天上午孫經理講到的燃氣往復式機組可以加在下面，大概就是一萬千瓦以下的量級。還有就是GE油氣集團的產品，有LT5、LT10、LT16和MS5002E可以加在LM2500燃機的下面。這張圖可以看到，從最小的一臺LM2500是三萬等級的簡單循環，到兩臺9HA.02的聯合循環可以達到1500MW。

下面我說一下9HA燃機的特點，我想大家多多少少已經聽到了一些9HA的宣傳，效率非常高。這里內容比較多，我只是從燃機三大部件的角度挑出來需要重點強調的方面給大家介紹一下。第一個是14級壓氣機，實際上一級進口可調導葉1GV+3級可調靜葉，一共4級，并配備了獨立的執行機構，在部分負荷運行時和熱天工況時，相比基本負荷時的效率降低較少，比同類機組更好。再就是燃燒室，16個分管燃燒室，可以實現全預混燃燒。什么概念？最早的產品在啟機階段采用擴散燃燒時，以保證燃燒的穩定；GE經過多年的實踐，把擴散燃燒完全去掉了，全部實現全預混。這樣能實現什么樣的效果？以前的燃機啟動的時候有黃煙二氧化氮，一個普遍的說法，就是在60PPM以上的二氧化碳有可能看得見…就是黃色的煙。GE的全預混，就可以實現黃煙不可見。再一個就是透平采用了單晶材料，單晶材料是透平最先進的技術。

現在說一下為什么燃機聯合循環效率近些年提升比較快。剛才談到了布尚電廠的62.22%，現在按照GE2018年的產品手冊，2018年的訂單聯合循環效率就可以提供64%的9HA聯合循環效率；2020年以前就可以實現65%的效率。大家就會問了為什么這么快？這里舉一個標志性的技術革新3D打印或叫作增材制造的例子，這一段時間比較火。舉一個例子，燃燒室，我們GE微信最近也發一篇文章，這里簡單說一下。燃燒噴嘴原來是旋流器結構，現在把原來的旋流氣結構改成微管燃燒結構，就是采用3D打印這個技術…可以實現燃燒混合更均勻，燃燒脈動更少，燃燒溫度有一定提高，而不會大量提高氮氧化物產生，達到這樣一個效果。

增材制造公工藝不需要開模具了，簡化工藝了；再一個是可以實現快速的設計和實驗的迭代…設計完成后可以馬上生產出來，實驗以后可以馬上更改，實現非常復雜的設計。理論上來講，設計出來的結構，增材制造理想情況下都可以實現。還有一點是沒有焊接了，運行的時候燃料泄露的概率非常低。這個揭示了近些年來9HA聯合效率提升這么快的原因。9HA效率比較高，這個特點很適合國內20萬、30萬近期要淘汰到服務年限的煤機的發電容量替換，適合大機組9HA這樣機組的應用。再有一點就是調電峰的特點，9HA.01每分鐘達到65兆瓦負荷提升率，可以給電網非常好的調峰支撐。

從投資的角度考慮，機組越大相對單位KW造價就低；效率高，發電成本就越低。9HA機組非常適合較大燃煤機組的發電容量替換。

下面介紹一下6F.01，也算是近年來一款明星機組，舉一個實際應用的例子華能桂林項目，實現了冷熱電三聯供，供熱能力一小時180噸，3臺6F.01，汽輪機是2臺抽凝式的，還有一個背壓式的，能源利用效率達到了81%。

然后再介紹一下6F.01的特點，跟前面介紹的9HA是一脈相承的，壓氣機是3級可調進口導葉，燃燒室也是DLN，一級動葉也是采用單晶材料。燃機的排氣溫度622度，聯合循環效率可以達到57.9%，這兩個數字可以記一下。

為什么選擇了6F.01應用分布式能源，前面提到發電效率非常高，57.9%，供熱能力非常強，主要原因是排氣溫度比較高622度。還有一點就是檢修周期還有維護成本、檢修時間這些方面都比較有優勢，這里不一條一條的過了。這一頁總結一下，6F.01作為5MW燃機這個量級，是分布式能源一個非常好的選項。

再下面介紹一下航改燃機，這一頁是GE的航改燃機作為分布式能源在國內應用的一些例子。

這一頁給大家有一個印象，航改燃機的布置比較緊湊的，一個是2臺LM2500聯合循環的布置圖，還有一個LM6000的布置圖。

舉一個例子，就是LM2500+G4在九江工業區的應用，2臺LM2500，一臺抽凝式汽輪機，供汽能力65噸一小時，全年能源綜合利用率大于70%。

這是最后一個例子，LM6000分布式能源在南寧華南城的應用，3臺LM6000，主要是夏天空調制冷。配備了9臺蒸汽型和3臺熱水型溴化鋰制冷機，全年效率70%多。這就是第三部分，GE產品有關的介紹。

最后總結以下，三部分：燃氣發電的概述，電廠煤改氣的例子，還有一個GE燃機聯合循環發電產品的介紹。謝謝大家。

(發言為現場速記整理，未經嘉賓審核)