何雄裕
华电佛山能源有限公司 广东佛山市 528000
摘要：近年来，随着节能减排冶政策深入贯彻落实，国家大力发展和利用清洁能源，但风、光等可再生能源存在间歇性、随机性、波动大等缺点，大规模并网发电对电网安全运行造成严重影响遥燃气轮机联合循环机组具有开机灵活、调峰性能好、可靠性高等优点，逐渐成为电网调频调峰的主力机组，但是对燃气轮机联合循环发电机组可靠性、调峰特性等方面的要求也越来越高。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对燃气轮机发电厂节能降耗的主要措施提出了一些建议，仅供参考。
关键词：燃气轮机；发电厂；节能降耗；主要措施
引言
作为军事民用最重要的动力装备，燃气轮机不仅仅是制约着我国未来的能源发展，还牵动着我国的国防力量。因此为了推动产业发展，建立国防力量，就必须完善燃气轮机运行的稳定和安全，提高燃气轮机的使用寿命。随着经济的不断发展，我国的工业技术也在不断的发展。作为生产需求提升的必要手段，燃气轮机已经被工业生产。燃气轮机的推广对提升各个行业的发展有着巨大的作用。
1、燃气轮机运行简介
燃气轮机的运行原理非常简单，就是通过压力机来吸入空气，然后逐渐的增加等级，使空气在压气机的作用下压力和温度升高。然后将高温高压的压缩空气通过机器传送到燃烧室，空气与燃烧的燃料在点火器的作用下使燃料燃烧。产生的高温高压气体便通过机器推动燃气轮机的动力部分（透平）高速运转，从而产生动能。由于压气机与透平是同轴的，在启动燃气轮机的时候，燃料未燃烧，燃气轮机的动力部分（透平）没有得到能量转不起来，这时就需要一个外界力量——液压启动装置，在液压启动装置的作用下压气机和透平转动起来，当燃气轮机点火后并达到一定转速后，透平所提供的能量大于压气机转动所消耗的能量，液压启动装置退出运行，在透平的作用下，燃气轮机的转速不断升高，直至达到并网转速。
2、燃机轮机发电厂存在的问题
2.1综合厂用电量过高
从能量利用的角度来看，燃机电厂发电过程中化学能转化为电能。在此过程中，锅炉、汽轮机和其他设备必须消耗发电机中产生的一些电能，才能完成化学能向电能的连续转换过程。发电厂的总能耗率是指综合消耗的电能与发电机的电能之比，这一数据代表了燃机电厂发电的经济性和可操作性。目前，我国大部分燃机电厂机组设备老化，发电消耗功率较高，经济型较差，综合厂用电量过高。
2.2干扰故障原因分析
由于燃气轮机机组控制的精密性和可靠性要求较高，因此机组的抗干扰能力较强，发生干扰故障事件较少，从故障案例来看，主要原因包括卡件多次遭到雷击损坏尧保护信号干扰尧接线松动绝缘不良等。
2.3运行维护经验欠缺
燃气轮机发电机组在石化企业属于首次应用，无法配置像燃机电厂一样的燃机专工，操作工缺乏运行操作经验，且工程师缺少维护经验，也无专门的燃机维护队伍，原先的专业维护人员经验水平不足。同时，燃机运行人员缺少经验，碰到燃机运行异常的情况异常少，这也导致了出现异常情况应变能力不强。
3、燃气轮机发电厂节能降耗的主要措施
3.1合理降低系统运行阻力
燃机电厂在合理降低系统运行阻力时应当设置监控压力上限和下限。结合辅助风扇的功率监控，就可以及时确定主要压差监控设备的运行条件。在这一过程中，烟气的泄漏将会受到严密监控，因此企业需要每天建立定期检查和监视机制，查找泄漏点并尽快进行处理。如果在处理过程中检查到电流的增加，则需要将空气泄漏率设定为低于8％。如果泄漏率高长期大于8％时，企业需要调整密封间隙或改善空气预热器的密封结构，才能够合理降低系统运行阻力。
3.2及时调整主辅机运行方式
燃机电厂应当根据实际情况及时调整主辅机的运行方式。技术人员需要在保证设备安全运行的前提下，根据实际情况来调整主、副模式运行，从而减少不必要的电能消耗，并提高运行效率。由于空气冷却系统受季节和温度变化的严重影响，尤其是在夏季当温度很高以保持较低的背压时，风扇基本上已完全供电并且功耗很高。因此技术人员可以根据实际情况利用昼夜温差较大的条件适当地停止一些空气冷却风扇，而在夏季降雨较多时，可以根据环境温度及时调整风扇功率，以减少功耗。
3.3降低污染物排放
燃气轮机排放的污染物包括高温燃烧形成少量的氮氧化物NQx、燃料中的碳因不完全燃烧而产生少量的一氧化碳CO、未燃尽的烃（UHC）、燃烧产物二氧化碳CO2、燃料中的其他杂质（如硫）在燃烧过程中生成的污染物（如SOx）等。其中减少CO2的唯一途径就是提高燃气轮机的热效率，即为产生同样的出力而尽量消耗较少的燃料；SOx只能通过对燃料进行预处理（脱除杂质）或对然烧产物进行处理来加以消除，对燃气轮机而言，更主要措施是控制燃料品质多年来，燃气轮机发电厂控制污染物排放的主要重点放在NOx和CO上，即通过控制燃气轮机的燃烧过程来减少NOx和CO排放。通常采用的方法有三种：选择性催化还原反应器（SGR）法、扩散型燃烧室喷水/蒸汽法及干式低排放（DLE）燃烧室法。其中干式低排放燃烧室法是目前研究应用的重点，干式低排放燃烧室采用均相贫预混的湍流火焰传播燃烧方法，目前先进的已经能够降低到5×10-6～9×10-6（体积分数）的水平。
3.4提高燃气轮机压气机吸入空气的质量和流量
一般来讲，如果燃气轮机的压气机吸入的空气杂质过多，就会对燃气轮机的涡轮叶片造成严重的磨损和腐蚀。所以为了确保空气的质量，可以安装空气过滤器，将空气中的杂质过滤掉，这样就可以保证压气机吸入的空气都是优质的。但是需要注意的是要经常更换过滤芯，否则安装空气过滤器就失去了意义。另外，空气流量如果过低，燃气轮机就会出现压缩机喘振的状况，所以要保证气体入口的流量，避免由于压力问题引发故障。
3.5控制启动和跳闸次数
想要延长燃气轮机的使用寿命，就要做到避免燃气轮机跳闸和重启。燃气轮机应该严格的按照要求开启和停止，如果经常异常关闭或者跳闸，会对机器造成严重的损耗。
3.6GE数字化发电解决方案
(1)运营绩效管理软件（OPM）帮助中央集控，机群管理，帮助工厂管理者通过对战略规划和工厂优化提供决策支持提高生产效率；通过提供性能情报、生产计划及性能优化，提高资本的投资回报率；(2)设备性能管理软件（APM）帮助提高电厂技输变电设备的可靠性和可用性，同时减少维护成本、非计划停机及平衡风险。通过连接电厂、发电机群和输变电网数据源，采用先进的分析输出价值，APM建立跨设施间的协同；(3)数字工人解决方案帮助快速运维团队有效的运营，确保更加合规及安全。通过电厂远程运行，将运行人员从控制室释放出来。云解决方案使运行和维护变得清晰。技术人员使用一个针对商业流程无缝对接量身定制的无线设备执行工作指令，其中，OPM和APM共同使用可以增加发电能力，提高发电量，获得峰值电价；数字工人的数字化检查工具和传感器设备也可以提供更多的设备情报，无论操作多么遥远，使用者可以通过数字化方式收集有用的数据，同时解放其团队进行更多的预防性维护，使工厂保持在最佳运行状态。
结束语
综上所述，燃气轮机发电设备在提高技术参数，降低污染物排放、提高调节灵活性方面取得了很大的进展，提高燃气轮机联合循环机组热控系统可靠性的预控措施，以期提升燃气轮机联合循环机组安全运行水平，减少机组跳闸事件的发生，未来燃气轮机发电技术发展的前景值得期待。
参考文献
[1]张澍.浅析某燃气轮机发电厂节能降耗的主要措施[J].机电信息,2019(29):58-59.
[2]许柏军.燃气发电厂降低运营成本的探索[J].科学技术创新,2018(35):192-193.
[3]吴主辉.燃气电厂节能减排探究[J].科技风,2018(18):188+179.
[4]周长喜.燃气发电厂降低运营成本的探索[D].华北电力大学,2018.
[5]马传庆.燃气—蒸汽联合循环发电机理与节能降耗措施研究[D].华北电力大学（北京）,2018.