觀察員
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鐳射：國產重型燃氣輪機的一個重要應用方向——LGCC發電
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鐳射獨立撰稿人
關鍵字: 燃氣輪機靜葉鑄件發電IGCC眾所周知，我國的自然資源特點是“富煤、缺油、少氣”。這一特點決定了我國發展IGCC對能源可持續發展、保障能源安全、治理大氣污染和應對氣候變化具有重要戰略意義。
為此，早在2006年，自主發展IGCC技術就被列入《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》、《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》、《我國應掌握自主知識產權的關鍵技術和產品目錄》等。
作為“十一五”863重大項目“200MW級IGCC關鍵技術研究開發與工業示范”的依托工程，華能天津IGCC電站示范工程（簡稱“天津IGCC電站”）于2009年正式開工建設，2012年11月投入商業運行，成為世界第六座、中國第一座投入商業運行的IGCC電站。
天津IGCC電站鳥瞰圖。圖中的高大建筑里就是煤炭氣化爐。
但是，作為中國自主發展IGCC技術的首次實踐，天津IGCC電站在2012年11月投入商業運行之后，在相當長一段時間里，表現并不理想，主要問題就是運行不穩定。導致這一問題的一個重要原因就是：它沒有實現完全國產化。
如前所述，IGCC電站可分為兩部分，即煤氣化系統和燃氣─蒸汽聯合循環發電系統。天津IGCC電站的煤氣化系統采用的是華能西安熱工研究院自主研發自行研制的2000噸/天級兩段式干煤粉加壓氣化爐，但在燃氣—蒸汽聯合循環發電系統中，采用的是西門子公司的西門子SGT5-2000E(LC)型燃氣輪機，該機型是在V94.2基礎上專門針對LGCC應用的改進型，軸功率為175MW。
因為氣化爐和燃氣輪機這兩大核心設備在運轉中會互相牽制，這樣的“土洋結合”必然導致系統匹配問題。由匹配問題導致的系統穩定性問題，成為天津IGCC電站投入運行初期最為嚴峻的問題。
天津IGCC電站在運行初期，花費了大量的時間和人力用于這兩大設備的逐步摸索調試，由此導致了電站運行成本的上升——到2013年時，天津IGCC電站的上網電價每度約5毛，但電價成本接近9毛。直到2015年3月，天津IGCC電站完成72小時滿負荷試驗，才算初步走上正軌。
天津IGCC電站采用的西門子SGT5-2000E(LC)型燃氣輪機是在V94.2基礎上專門針對LGCC應用的改進型
走上正軌后，IGCC技術的優勢就立刻體現了出來——據報道，截止2018年9月23日0時18分，華能天津IGCC電站連續運行3918小時，打破了日本勿來IGCC電站連續運行3917小時的世界紀錄，并持續處于穩定運行狀態，成為全世界連續運行時間最長的IGCC機組。運行期間，機組污染物排放水平達到天然氣排放水平，粉塵和二氧化硫的排放量只相當于國家燃煤標準排放量的3%以內，累計向社會提供了58億度綠色電能。IGCC技術的優越性，由此可見。
可以想見，如果中國擁有自主的重型燃氣輪機技術，就可以在設計之初，做好燃氣輪機和氣化爐的匹配，由此可以在后續的運行調試中省去很多麻煩，從而大大降低IGCC電站的建設和運行成本。中國是富煤國，煤炭資源不受控于人，如果中國推廣IGCC技術的應用，不但一樣可以降低污染，還可以保證能源安全。
同時，這種“以煤代氣”還可以降低中國對天然氣的需求，使油氣價保持在低位運行，這對中國經濟也是有利的。
從這個角度來說，我對這次中國聯合重燃在F級重型燃氣輪機領域取得的突破及其未來的后續成果充滿期待。
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標簽 燃氣輪機-
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- 責任編輯:陳軒甫
- 最后更新: 2018-12-31 10:08:02
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