淺論分布式電站的建立與燃機效率的提高

本文格式為Word版，下載可任意編輯——淺論分布式電站的建立與燃機效率的提高建立分布式電站實現(xiàn)冷熱電聯(lián)供是燃機電廠提高效率實現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

分布式電站；冷熱電聯(lián)供；效率提高

1.分布式電站建立的必要性和可行性

燃機電廠的建立和發(fā)展經(jīng)歷了由單循到聯(lián)合聯(lián)循環(huán)，再到機組的升級改造的過程，機組的效率得到很大的提高，而要更近一步提高機組的效率就受到了機組容量、自然氣氣源等條件的局限，所以為了更進一步提高燃機電廠的整體效益和實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，建立分布式電站，實現(xiàn)熱電冷聯(lián)產(chǎn)運行方式改變，是企業(yè)提高競爭力的有效方法和途徑。

燃氣輪機具有自動化程度高、可靠性高、尺寸小、質(zhì)量輕、污染排放低、調(diào)峰性能好等優(yōu)點。由于油田的自然氣管網(wǎng)存在夏季壓力高冬季壓力低的特點，夏季好多自然氣管網(wǎng)存在壓力過高而排空的浪費現(xiàn)象，若在這些地區(qū)周邊建立分布燃氣輪機電站，則可有效地消耗一部分自然氣而降低管網(wǎng)超壓的壓力，同時又發(fā)電為企業(yè)創(chuàng)造一定的效益。而且分布式發(fā)電在油田具有較高的可行性。油田電網(wǎng)是全國最大的企業(yè)電網(wǎng)，變電站也分布廣泛，電力設施和電力技術比較完備。分布式電站建成后的供電傳輸，接入電網(wǎng)等一系列問題很簡單得到解決。分布式發(fā)電技術依據(jù)其投資節(jié)省，發(fā)電方式靈活與環(huán)境兼容等優(yōu)點受到國家新能源政策等的勉勵和支持。與常規(guī)的大規(guī)模集中供電電站相比，分布式發(fā)電具有輸配電損耗少，不需建過多的變電站和配電站，可避免或延緩增加輸配電成本，適合系統(tǒng)根據(jù)油田對實際熱和電的需求進行調(diào)理，從而增加設備的利用率，而且土建成本安裝成本低，各機組間相互獨立，用戶可自行控制，不會發(fā)生大規(guī)模供電事故，供電的可靠性高。采用現(xiàn)代的計算機遠程控制技術便于實行遠程控制和監(jiān)測，十分適合采油廠、聯(lián)合站及各辦公樓商業(yè)區(qū)及居民的供電，而且采用微型燃氣輪機可以有效減少環(huán)保的壓力。燃機的高度自動化可滿足各種場合的電力需求，為能源的梯級利用提供了可能。而且分布式電站的發(fā)電方式也多種多樣，既可以采用燃氣——蒸汽聯(lián)合方式，也可采用柴油機等方式。

燃機電廠建成后的分布式電站可以依托油田和電力集團有效地協(xié)調(diào)大電網(wǎng)和分布式電源的矛盾，充分地挖掘分布式發(fā)電為電網(wǎng)及周邊用戶帶來的價值和效益，實現(xiàn)分布式發(fā)電的微電網(wǎng)既可以并網(wǎng)運行，也可以在主網(wǎng)發(fā)生故障或其他異常狀況下與主網(wǎng)斷開而孤島運行。這樣就可以有效地避免大電網(wǎng)的單一供電系統(tǒng)的局限，提高了油田的供電質(zhì)量和供電的可靠性。分布式電站的配網(wǎng)及分布式電源的定址，定容，并網(wǎng)級控制等技術也已經(jīng)很成熟。所以建設以燃氣輪機為主要動力能源的微電網(wǎng)建設，在油田有很大的必要性和迫切性。對于燃機電廠來說冬季由于自然氣來氣壓力低不能滿足現(xiàn)在機組的正常發(fā)電，所以引進微型燃汽輪機可以有效地實現(xiàn)熱電聯(lián)供以取代效率低下的冬季采暖鍋爐。這樣可以提高采暖的安全性、可靠性，同時冬季燃機電廠還可以保持連續(xù)發(fā)電。

2.分布式電站的建成有利于實現(xiàn)冷熱電聯(lián)產(chǎn)，提高機組效率

分布式電站的建立有利于實現(xiàn)熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)，有利于提高機組的熱利用率。采用蒸汽動力循環(huán)和溴化鋰吸收式制冷，其循環(huán)效率可以達到65%～75%.假使采用燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)和溴化鋰吸收式制冷，其循環(huán)熱效率可以達到85%左右，而且用余熱的蒸汽熱能制冷取代以電制冷，可以儉約廠用電增加供電量，同時可向燃機電廠及周邊六廠辦公樓提供冷氣。溴化鋰制冷技術應用廣泛而且成熟，在油田熱電廠中控室采用的就是溴化鋰作為吸收劑的中央空調(diào)系統(tǒng)。它的原理就是利用制冷工質(zhì)的汽化潛熱來制取冷量。吸收式制冷是通過溶液泵和發(fā)生器提高制冷工質(zhì)的溫度和壓力。制冷機消耗的能量是熱能。正是由于吸收式制冷機消耗的熱能在工程中可以利用余熱，燃氣等能源，所以有廣泛的應用。在熱、電冷三聯(lián)供中，吸收式制冷起著重要的作用。制冷過程如下：在吸收器內(nèi)，來自發(fā)生器的溴化鋰濃溶液吸收來自蒸發(fā)器的水蒸汽，成為溴化鋰的稀溶液，因此溶液中水蒸汽壓力必需低于吸收器上部空間的水蒸氣壓力。例如當蒸發(fā)溫度為7℃時，水蒸氣的飽和壓力約為1kPa，這時溶液中水的蒸發(fā)壓力應低于1kPa，使來自蒸發(fā)器內(nèi)的水蒸氣不斷地被吸收。在發(fā)生器內(nèi)，來自溶液泵的高壓稀溶液被加熱，產(chǎn)生水蒸氣，并將其輸送到冷凝器中。因此，溶液中水的蒸發(fā)壓力必需高于發(fā)生器上部空間中水蒸汽的壓力。溴化鋰吸收式制冷機由于具有運行平穩(wěn)、噪音低，能量調(diào)理范圍廣，維護操作簡便，可利用低品位熱能等一系列優(yōu)點，近年來在國內(nèi)外有著廣泛的應用和較大的發(fā)展。由于溴化鋰吸收式制冷機的吸收劑是溴化鋰，而制冷劑是水，制冷溫度只能在0℃以上，一般能達到7℃左右。所以它特別適合大中型空調(diào)工程使用。而制冷過程所需要的熱源可以來自采暖蒸汽的母管。例如：二號機組可以在采暖抽汽母管上并聯(lián)接出一根專門為夏季制冷而用的蒸汽管路。而三號機同樣可以在采暖抽汽管路或蒸汽回收裝置的汽側(cè)并聯(lián)一根蒸汽管路作為制冷機的熱源，這樣可以有效利用余熱而不影響機組的發(fā)電效率，同時可以節(jié)省由于電氣空調(diào)使用而產(chǎn)生的廠用電。若六廠及周邊地區(qū)建立了多個微型的燃氣輪機分布電站，可以利用燃機的排氣的熱量冬季供熱夏季制冷。這樣燃機電廠每年可以增加發(fā)電量的同時為更多的用戶提供商品質(zhì)可靠的電力服務和環(huán)保的供熱和制冷服務，可以大大提高企業(yè)經(jīng)濟效益。同時為社會創(chuàng)造了熱、電冷服務的社會效益。由于采用了中央空調(diào)系統(tǒng)可以減少分散空調(diào)的數(shù)量，因此有利于減少噪音污染，可以改善大氣環(huán)境和辦公及居住環(huán)境。

3.分步式電站的建立有利新技術的引進和發(fā)展

分步式電站的建立有利于推進新技術的引進和企業(yè)自身的技術創(chuàng)新。分布式電站的建立需要先進的完善穩(wěn)定的控制系統(tǒng)，微電網(wǎng)技術，以及儲能技術，分布式電站中的機組數(shù)量較多，很難要求一個中心控制點對整個系統(tǒng)做出快速反映并進行相應的控制，這樣一旦系統(tǒng)中某一控制元件故障或軟件過錯，就會使整個系統(tǒng)癱瘓，所以，分布式電站的電網(wǎng)控制應當做到能夠根據(jù)本地信息對電網(wǎng)中的事件做出自主反應，例如：對于電壓的跌落，停電等，發(fā)電機應當利用本地信息自動轉(zhuǎn)到獨運行方式，而不是像大規(guī)模集中發(fā)電并入高壓輸電網(wǎng)而由電網(wǎng)調(diào)度統(tǒng)一協(xié)調(diào)，同時保證與電網(wǎng)解列并列的平穩(wěn)進行，在整個電網(wǎng)系統(tǒng)不平衡時及電壓有較大波動時，機組本身有較強校正適應能力。為了更好地發(fā)揮分布式電站在經(jīng)濟，能源和環(huán)境中的優(yōu)勢，燃機電廠需要吸收和引進先進的微電網(wǎng)技術，只有這樣才能做到無縫接入大電網(wǎng)而不對整個電網(wǎng)系統(tǒng)造成影響。分布式發(fā)電站尋常接入低壓配電網(wǎng)，只有通過輸電網(wǎng)，配電網(wǎng)和微電網(wǎng)的密切協(xié)調(diào)，才能使分布式發(fā)電站的電網(wǎng)對大電網(wǎng)提供有力的補充和支持，從而形成有機結(jié)合的智能電網(wǎng)。為保持分布式小型電站供電系統(tǒng)的頻率和電壓穩(wěn)定，先進的儲能系統(tǒng)必不可少，這樣可以保證分布式電站的機組既可以并網(wǎng)運行也可以孤島運行。