黄智宏 陈鹏
中电四会热电有限公司 广东省肇庆市 526200
摘要：先进燃气轮机技术具有高效率、低排放、低噪音等一系列先进技术特点，是提供清洁、可靠、高质量发电及热电联供的最佳方式。发展低能耗、环保的供电技术势在必行。
关键词：燃气轮机发电；优势；前景
一、燃气轮机装置的工作过程
燃气轮机是以连续流动的燃气为工质、将燃料的化学能转变为转子机械能的内燃式动力机械，是一种旋转式热力发动机。燃气轮机装置主要由压气机、燃烧室、透平三大部件及控制系统、辅助设备组成。压气机从外界大气环境吸入空气，并逐级压缩；压缩空气被送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧，产生高温燃气；然后燃气进入透平膨胀做功；透平排气可直接排到大气，对外界环境放热，也可通过换热设备放热以回收利用部分余热。工质顺序经过吸气压缩、燃烧加热、膨胀做功以及排气放热四个工作过程完成一个热力循环，进行能量转换。通常在燃气轮机中，压气机是由燃气透平来带动的，它是透平的负载，在简单循环中，透平的机械能有1/2到2/3左右用来带动压气机，其余的1/3左右的机械能用来驱动发电机。
二、燃气轮机发电技术优势分析
1、发电效率高
国际上对燃气轮机的发展有着较高的要求，我国虽在一定程度上获得了较好的成绩，但与国际上燃气轮机发电效率相比存在较大差距。所以在未来发展过程中，要对温度加以控制，改善因温度控制不足而影响到发电效率。
2、环境污染小
污染小、排放少是燃气轮机发电机组的一个重要标签。燃气轮机发电机组使用的液体或气体燃料，液体或气体燃料较固体燃料而言燃烧比较充分，不存在灰渣排放，燃烧的时候产生的排出物为氮氧化物和碳氧化物两种，此时可以采取注水或者注汽的方式来处理，就可以将对应的排放量控制在合理的范围内，避免与国家的环保要求相互违背，因此，燃气轮机发电厂也被誉为“清洁电厂”。目前，各个国家都在要求实施环境保护节能减排的措施，对污染较大技术落后的火力电厂要求停产，且新电厂在申报时，单机低于300MW、总装机低于1000MW的火力电厂不让上马，因为小型火力电厂技术落后，其产生的价值弊大于利。燃气轮机凭借其优势得到国家的大力扶持，也正在向城市中火力电厂逐步取代。
3、运行性能高
对于燃气轮机的联合循环发电而言将是未来燃气轮机发展的重点，一般情况下可以缩短燃气轮机的作业时长，二十分钟左右将可以正式启动联合循环装置进行负荷作业，如若采取快速启动将会大大缩短这个时间，且有效保障燃气轮机的循环状态，操作简单。
4、占地规模小。燃气轮机占地面积从某种意义上来讲是针对常规火力发电厂相比，因为燃气轮机发电厂并不需要建设煤场、输煤系统，这就很大程度上节约了空间，其自带的除尘、脱硫系统可以起到对环境保护的效用。
5、耗水量小
燃气轮机所采用的降温系统是封闭循环冷却水系统，所以不需要大量的冷却水。与同容量的火力电厂相比，简单循环只需要其2-10%，联合循环也只需要火力发电用水量的三分之一。由以上的优势分析，可以知道在城市内兴建供电厂，燃气轮机发电设施是非常适宜的，拥有很好的先天优势。
污染小的优点更是符合我国现阶段的发展需求。
三、燃气轮机发电技术的发展展望
1、技术发展趋势
由于我国大型燃气轮机生产的匮乏，也就造成燃气蒸汽发电机组难以实现国产化以及大规模推行的局面。虽然中国的科技生产力与研发水平不断提升，并且在引进、吸收国外先进机组的基础上，取得了一定的进步，但目前的水平仍然与国外有不小的差距。对于我国而言，直接系列化、规模化研发生产更大功率、更高效率和压缩比的燃气轮机显然有很大难度，所以现阶段应该将燃气轮机的发展目光投注在对技术基本成熟且运行效果良好的燃气轮机升级改造方面，力求其工作性能与热效率有进一步的提升。另外，针对我国燃气轮机发电技术的发展，还要充分结合我国实情，从我国的能源结构来看，目前仍然是以煤炭等化石燃料为主，虽然近年来天然气的开发与国外购置逐渐增多，但今后的几十年内以煤炭为主要能源的局面难以出现根本性的改变，所以我国应提高对发展燃煤联合循环发电技术的重视程度，并且在分析中国现有的煤炭质量的基础上，研发出适合中国煤种的燃气轮机。
2、城市应用
燃气轮机发电技术的污染小，这正是清洁电厂的发展方向所需要的，所以在城市中逐步扩展兴建燃气轮机发电厂是有利于环境保护的。同时，燃气轮机拥有占地面积小的优点，在我国大中城市均存在用地紧张的现象，燃气轮机占地面积小能适合于大中城市的发展现状。在城市中，用电主要是居民生活用电，城市居民用电存在昼夜用电负载差别大，调峰压力大的特点。同时，城市应急需求很重要。如上一部分所述，燃气轮机拥有调峰性能好，启停快，运行灵活性高的优点，这样刚好能很好的满足城市居民用电的需求，能够更加灵活的满足城市用电的各项需求，较火力发电而言拥有很大的优势。与此同时，燃气轮机发电适于用作应急电源，当遭遇极端天气或者特殊情况，当电力供应出现问题时，利用燃气轮机启停快、占地面积小、运行灵活性高的优势，可以快速地为大城市中的重要部门、关系国际民生的部门进行紧急供电，以保证各部门工作的顺利进行。所以，在城市中的应急电源选择上，燃气轮机发电的特点非常适合。
3、面对未来市场的建议
燃机是典型的高投高产高效益的高科技工业产品，在没有完全掌握燃机发电核心技术的情况下，源源不断地国家政策帮扶和平稳的市场需求保障是必不可少的。①积极开拓发展思路。如何满足用户一体化的能源使用需求，实现节约能源大前提下的燃机运行最优化，是每个燃机电站和全行业不得不破除的思维禁锢。②合理挑选燃机产品。在选择产品时一定要从实际需求出发，做到资源利用最大化。③松紧有序的政策支持。尽管国家补贴力度大，但现状是部分燃机电站仍处于亏损状态，扶持燃机产业，要在政策上暂时放松燃机减排要求，帮助降低燃机电站运营成本，扭转亏损运营的局面。
四、结语
技术条件的成熟，企业的升级转型，产业结构的调整为在城市内大规模实现燃气轮机发电厂创造了条件，清洁、可持续发展的经济能源战略为燃气轮机发电铺平了道路，实现燃气轮机发电在城市内的应用是时代的要求，相信，制定长远的计划，条件技术的成熟，投入资金，加快建设，普及燃气轮机在城市内发电就在眼前，不仅燃气轮机发电场有着十分光明的前途，伴随着燃气轮机发电普及的落实，产业结构调整升级的完成，环境保护的任务也得以全部完成，我国人民生活水平、经济实力、综合国力又将跃上一个新台阶，书写我国历史崭新的一页，燃气轮机发电机组必将拥有一个广阔的明天。
参考文献
【1】马建军.燃气轮机发电技术在城市中的应用[J].科技尚品，2015（11）.
【2】姚秀平.燃气轮机与联合循环[M]；北京：中国电力出版社，2010.5