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《調(diào)壓站天然氣加熱方案論證》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、調(diào)壓站天然氣加熱方案論證1.為什么要建天然氣發(fā)電廠燃?xì)獍l(fā)電與煤電、水電相比有很多的優(yōu)勢(shì)，燃?xì)怆姀S占地面積小，一般為燃煤電廠的54％；耗水量小，僅為燃煤電廠的1／3；燃?xì)怆姀S不需要為環(huán)保追加新的投資；不會(huì)引發(fā)水電建設(shè)造成的施工廢水、棄渣排放、料廠占地、森林植被受淹及移民等諸多問(wèn)題。此外，燃?xì)怆姀S污染物的排放量較低，以500ＭＷ燃?xì)怆姀S為例，其二氧化硫排放幾乎為零；與同容量的燃煤電廠相比，氮氧化物排放量為后者的19％；二氧化碳為42％；可吸入顆粒物僅為5％。發(fā)展天然氣發(fā)電可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電能源多元化，有利于改善我國(guó)
2、的電力布局和能源結(jié)構(gòu)。目前我國(guó)一次能源發(fā)電中，煤電約占70％，水電約占23％，而燃?xì)獍l(fā)電僅占2.1％。發(fā)展天然氣發(fā)電還有利于我國(guó)提高天然氣管道投產(chǎn)初期的輸量，縮短投資回收期；有利于天然氣管網(wǎng)季節(jié)調(diào)峰；有利于安全供氣，因?yàn)槭鹿薁顟B(tài)下燃?xì)怆娬緸榭芍袛嘤脩?。隨著我國(guó)城市天然氣管線、管網(wǎng)的完善，分布式天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)更具發(fā)展?jié)摿?，是?dāng)前建立節(jié)約型社會(huì)和實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的適宜選擇。天然氣發(fā)電機(jī)組運(yùn)行靈活，啟動(dòng)快且啟停方便，適合用作調(diào)峰電源。適宜在負(fù)荷中心附近建廠，可以有效地解決經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)供電峰谷差大的問(wèn)題，減輕電網(wǎng)輸電
3、和電網(wǎng)建設(shè)的壓力，提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。上世紀(jì)末，隨著我國(guó)天然氣項(xiàng)目的啟動(dòng)，電力部門提出了天然氣發(fā)電的設(shè)想。發(fā)展到今天，天然氣發(fā)電在我國(guó)已經(jīng)初具規(guī)模。廣東珠三角地區(qū)是我國(guó)改革開(kāi)放的先鋒，電網(wǎng)輸電的穩(wěn)定與否直接影響其經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此廣東電力系統(tǒng)需要調(diào)峰能力強(qiáng)的電源，天然氣發(fā)電成為廣東電網(wǎng)的重要選擇之一。2.對(duì)天然氣加熱的原因天然氣電廠的發(fā)電機(jī)組不能直接利用來(lái)自接收站的天然氣進(jìn)行發(fā)電，燃?xì)鈾C(jī)輪前置模塊對(duì)天然氣的參數(shù)有一定的要求，設(shè)計(jì)壓力3.65MPa,設(shè)計(jì)溫度15℃不能低于5℃。但接收站至電廠的入口壓力為5.
4、5MPa-5.9MPa,入口溫度為-8℃-0℃之間。在兩者之間設(shè)計(jì)調(diào)壓站，將上游供氣管道的天然氣降壓穩(wěn)壓，但是根據(jù)焦耳-湯姆森效應(yīng)，天然氣經(jīng)過(guò)調(diào)壓站時(shí)壓力的下降會(huì)導(dǎo)致其溫度降低，工程實(shí)際情況下大約下降10℃,顯然無(wú)法滿足前置模塊入口的溫度要求，調(diào)壓站內(nèi)需設(shè)計(jì)相應(yīng)的加熱單元。1.幾種天然氣加熱方案比較惠州天然氣電廠廠址在海邊，如果可以利用海水來(lái)加熱天然氣，其過(guò)程只是單純的交換熱量并無(wú)任何的排放，對(duì)環(huán)境影響小，從環(huán)保的角度講是最佳的選擇。另外在整個(gè)電廠的熱力系統(tǒng)中，聯(lián)合循環(huán)中的蒸汽輪機(jī)凝器氣需要大量的海水作為
5、冷源，為此電廠已經(jīng)設(shè)計(jì)并建立了海水循環(huán)系統(tǒng)，選擇此方案不必直接另外建立海水循環(huán)系統(tǒng)。但是采用海水換熱方案面臨著不少的問(wèn)題：一國(guó)內(nèi)外相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn)不多，系統(tǒng)的換熱效果需要時(shí)間論證。二由于接收站至調(diào)壓站管道中的天然氣高達(dá)5.5MPa,換熱器的設(shè)計(jì)和制造相當(dāng)困難，國(guó)內(nèi)外少見(jiàn)如此高壓力的海水換熱器的工程實(shí)例。三高技術(shù)要求必然帶來(lái)高昂的設(shè)備初投入。運(yùn)用電加熱器進(jìn)行加熱，方案最簡(jiǎn)單，初投資最小。但是運(yùn)行能耗最高，需要消耗大量的電能，這使電廠用電量大幅度升高，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看將降低電廠的經(jīng)濟(jì)效益。水浴爐加熱方案從回避設(shè)計(jì)與風(fēng)險(xiǎn)
6、的角度講是最穩(wěn)妥的選擇。國(guó)內(nèi)外有相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn)，可靠的技術(shù)支持，對(duì)天然氣加熱溫度具有較高的可靠性。但是從另外一個(gè)角度講，用水浴爐加熱熱天然氣相當(dāng)浪費(fèi)，既沒(méi)有好好利用天然氣的冷能作用，又白白消耗了大量的天然氣。電廠本身建有兩臺(tái)17.5萬(wàn)千瓦的燃?xì)?蒸汽循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，除了供給本廠的熱量外還大量向外輸送熱能，電廠能夠提供大量的蒸汽熱源，因此通過(guò)蒸汽對(duì)天然氣加熱可以大大的提高電廠熱能利用率。但是增加抽汽管道和設(shè)備將使電廠熱力系統(tǒng)復(fù)雜化，對(duì)主機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行有影響，而且能耗與水浴爐相似能耗較大。幾種方案比較，水浴爐
7、加熱方案、電加熱方案、蒸汽加熱方案都屬于高耗能方案。它們都是要將一定流量、溫度的天然氣加熱到一定的溫度，也就是說(shuō)天然氣所獲得的熱量是一定的，那么可以肯定電加熱方案的經(jīng)濟(jì)效益最低，蒸汽加熱方案次之，水浴爐加熱方案最高。從能量守恒的角度看，天然氣被加熱的能量來(lái)源都是天然氣。水浴爐方案是天然氣燃燒加熱水，水再加熱天然氣。電加熱方案是天然氣燃燒水生成蒸汽，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)，汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行發(fā)電，最后經(jīng)電網(wǎng)輸送給電加熱器加熱蒸汽。蒸汽加熱方案是天然氣加熱水生成蒸汽，再經(jīng)過(guò)蒸汽熱力循環(huán)系統(tǒng)給天然氣加熱。可以看出
8、能源的利用效率是中間環(huán)節(jié)越多能量就消耗的越多，能源的利用效率也就越低。因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)效益看水浴爐加熱方案是這三種方案中最經(jīng)濟(jì)最省錢的一種。與水浴爐方案相比較，海水換熱方案不消耗天然氣，主要靠海水進(jìn)行換熱降溫，可以說(shuō)既節(jié)約能源又環(huán)保，除了初投資較大外長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看可以獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益。但對(duì)電廠來(lái)說(shuō)除了考慮經(jīng)濟(jì)效益以外，系統(tǒng)的穩(wěn)定性也是重點(diǎn)考慮的因數(shù)，因?yàn)闄C(jī)組一旦故障停機(jī)將直接威脅電網(wǎng)的安全，從避免風(fēng)險(xiǎn)的角度來(lái)看水浴爐方案是最佳的選擇，既
