浅论分布式电站的建立与燃机效率的提高

【摘要】建立分布式电站实现冷热电联供是燃机电厂提高效率实现企业可持续发展的必由之路。

【关键词】分布式电站；冷热电联供；效率提高

1.分布式电站建立的必要性和可行性

燃机电厂的建立和发展经历了由单循到联合联循环，再到机组的升级改造的过程，机组的效率得到很大的提高，而要更近一步提高机组的效率就受到了机组容量、天然气气源等条件的局限，所以为了更进一步提高燃机电厂的整体效益和实现企业的可持续发展，建立分布式电站，实现热电冷联产运行方式改变，是企业提高竞争力的有效方法和途径。

燃气轮机具有自动化程度高、可靠性高、尺寸小、质量轻、污染排放低、调峰性能好等优点。由于油田的天然气管网存在夏季压力高冬季压力低的特点，夏季很多天然气管网存在压力过高而排空的浪费现象，若在这些地区周边建立分布燃气轮机电站，则可有效地消耗一部分天然气而降低管网超压的压力，同时又发电为企业创造一定的效益。而且分布式发电在油田具有较高的可行性。油田电网是全国最大的企业电网，变电站也分布广泛，电力设施和电力技术比较完备。分布式电站建成后的供电传输，接入电网等一系列问题很容易得到解决。分布式发电技术凭借其投资节省，发电方式灵活与环境兼容等优点受到国家新能源政策等的鼓励和支持。与常规的大规模集中供电电站相比，分布式发电具有输配电损耗少，不需建过多的变电站和配电站，可避免或延缓增加输配电成本，适合系统根据油田对实际热和电的需求进行调节，从而增加设备的利用率，而且土建成本安装成本低，各机组间相互独立，用户可自行控制，不会发生大规模供电事故，供电的可靠性高。采用现代的计算机远程控制技术便于实行远程控制和监测，非常适合采油厂、联合站及各办公楼商业区及居民的供电，而且采用微型燃气轮机可以有效减少环保的压力。燃机的高度自动化可满足各种场合的电力需求，为能源的梯级利用提供了可能。而且分布式电站的发电方式也多种多样，既可以采用燃气——蒸汽联合方式，也可采用柴油机等方式。

燃机电厂建成后的分布式电站可以依托油田和电力集团有效地协调大电网和分布式电源的矛盾，充分地挖掘分布式发电为电网及周边用户带来的价值和效益，实现分布式发电的微电网既可以并网运行，也可以在主网发生故障或其他异常情况下与主网断开而孤岛运行。这样就可以有效地避免大电网的单一供电系统的局限，提高了油田的供电质量和供电的可靠性。分布式电站的配网及分布式电源的定址，定容，并网级控制等技术也已经很成熟。所以建设以燃气轮机为主要动力能源的微电网建设，在油田有很大的必要性和迫切性。对于燃机电厂来说冬季由于天然气来气压力低不能满足现在机组的正常发电，所以引进微型燃汽轮机可以有效地实现热电联供以取代效率低下的冬季采暖锅炉。这样可以提高采暖的安全性、可靠性，同时冬季燃机电厂还可以保持连续发电。

2.分布式电站的建成有利于实现冷热电联产，提高机组效率

分布式电站的建立有利于实现热、电、冷联产，有利于提高机组的热利用率。采用蒸汽动力循环和溴化锂吸收式制冷，其循环效率可以达到65%～75%.如果采用燃气——蒸汽联合循环和溴化锂吸收式制冷，其循环热效率可以达到85%左右，而且用余热的蒸汽热能制冷取代以电制冷，可以节约厂用电增加供电量，同时可向燃机电厂及周边六厂办公楼提供冷气。溴化锂制冷技术应用广泛而且成熟，在油田热电厂中控室采用的就是溴化锂作为吸收剂的中央空调系统。它的原理就是利用制冷工质的汽化潜热来制取冷量。吸收式制冷是通过溶液泵和发生器提高制冷工质的温度和压力。制冷机消耗的能量是热能。正是由于吸收式制冷机消耗的热能在工程中可以利用余热，燃气等能源，所以有广泛的应用。在热、电冷三联供中，吸收式制冷起着重要的作用。制冷过程如下：在吸收器内，来自发生器的溴化锂浓溶液吸收来自蒸发器的水蒸汽，成为溴化锂的稀溶液，因此溶液中水蒸汽压力必须低于吸收器上部空间的水蒸气压力。例如当蒸发温度为7℃时，水蒸气的饱和压力约为1kPa，这时溶液中水的蒸发压力应低于1kPa，使来自蒸发器内的水蒸气不断地被吸收。在发生器内，来自溶液泵的高压稀溶液被加热，产生水蒸气，并将其输送到冷凝器中。因此，溶液中水的蒸发压力必须高于发生器上部空间中水蒸汽的压力。溴化锂吸收式制冷机由于具有运行平稳、噪音低，能量调节范围广，维护操作简便，可利用低品位热能等一系列优点，近年来在国内外有着广泛的应用和较大的发展。因为溴化锂吸收式制冷机的吸收剂是溴化锂，而制冷剂是水，制冷温度只能在0℃以上，一般能达到7℃左右。所以它特别适合大中型空调工程使用。而制冷过程所需要的热源可以来自采暖蒸汽的母管。例如：二号机组可以在采暖抽汽母管上并联接出一根专门为夏季制冷而用的蒸汽管路。而三号机同样可以在采暖抽汽管路或蒸汽回收装置的汽侧并联一根蒸汽管路作为制冷机的热源，这样可以有效利用余热而不影响机组的发电效率，同时可以节省由于电气空调使用而产生的厂用电。若六厂及周边地区建立了多个微型的燃气轮机分布电站，可以利用燃机的排气的热量冬季供热夏季制冷。这样燃机电厂每年可以增加发电量的同时为更多的用户提供商品质可靠的电力服务和环保的供热和制冷服务，可以大大提高企业经济效益。同时为社会创造了热、电冷服务的社会效益。由于采用了中央空调系统可以减少分散空调的数量，因此有利于减少噪音污染，可以改善大气环境和办公及居住环境。

3.分步式电站的建立有利新技术的引进和发展

分步式电站的建立有利于推进新技术的引进和企业自身的技术创新。分布式电站的建立需要先进的完善稳定的控制系统，微电网技术，以及储能技术，分布式电站中的机组数量较多，很难要求一个中心控制点对整个系统做出快速反映并进行相应的控制，这样一旦系统中某一控制元件故障或软件差错，就会使整个系统瘫痪，所以，分布式电站的电网控制应该做到能够根据本地信息对电网中的事件做出自主反应，例如：对于电压的跌落，停电等，发电机应当利用本地信息自动转到独运行方式，而不是像大规模集中发电并入高压输电网而由电网调度统一协调，同时保证与电网解列并列的平稳进行，在整个电网系统不平衡时及电压有较大波动时，机组本身有较强校正适应能力。为了更好地发挥分布式电站在经济，能源和环境中的优势，燃机电厂需要吸收和引进先进的微电网技术，只有这样才能做到无缝接入大电网而不对整个电网系统造成影响。分布式发电站通常接入低压配电网，只有通过输电网，配电网和微电网的密切协调，才能使分布式发电站的电网对大电网提供有力的补充和支持，从而形成有机结合的智能电网。为保持分布式小型电站供电系统的频率和电压稳定，先进的储能系统必不可少，这样可以保证分布式电站的机组既可以并网运行也可以孤岛运行。

结束语

分布式电站的建立以及热电冷联产的实现是节能降耗以及解决地区性缺电的有效途径，分布式电源、负荷，储能装置及先进的控制装置有机的结合是我厂建立分布式电站电网所需要的基本要素。为了实现燃机电厂的可持续发展，我们迫切需要建立和发展分布式电站，这同时也是未来电力系统的重要发展趋势。

参考文献

[1]焦树建.燃气——蒸汽联合循环.机械工业出版社

[2]林汝谋，金红光.燃气轮机发电动力装置及应用.中国电力出版社

推荐访问:分布式 电站 效率 建立 提高