眾所周知,天然氣是一種優(yōu)質清潔的一次性能源,被世界各國廣為使用。有資料顯示,目前世界范圍內天然氣的消耗量已占到總能耗的20%以上。
作為能源,天然氣的利用方式目前主要有兩種形式——供熱或發(fā)電。然而,從能源利用的角度講,天然氣無論是單純用于供熱還是發(fā)電均不能發(fā)揮其最大效益?!獜墓峤嵌戎v,通過燃燒天然氣加熱媒質(水)來供熱,能量的利用率太低。這是因為,天然氣燃燒的最高溫度可達
——如利用天然氣發(fā)電,則有成本高的問題,我國天然氣的價格比較昂貴,按同比熱值計算,天然氣的價格是煤炭價格的4倍以上,專門建造天然氣電站用于發(fā)電,目前尚不能為一般用戶所接受。
這樣,就提出了本文所要涉及的問題:能不能利用天然氣這種能源,既供熱,又發(fā)電,實現熱電聯產呢?實踐表明,利用天然氣實現熱電聯產不僅在理論和技術上完全可行,而且大大提高了天然氣的利用效率與效益,是合理使用天然氣的極佳方式。
2 天然氣熱電聯產的基本原理
目前世界上最流行的天然氣熱電聯產技術方式是對天然氣發(fā)電機組進行余熱利用,發(fā)電機排煙管排出的廢氣溫度高達
一般火力發(fā)電機組所產生的電能只占其消耗燃料總能量的1/3左右,其余約2/3的能量被轉化為熱能,而且往往是在沒有被利用的情況下排放掉。熱電聯產則使火力發(fā)電機組同時生產電和熱兩種產品,這樣便可以將能源的利用率大致提高到80%左右。
無疑,在各種火力發(fā)電設備中天然氣發(fā)電機組最適宜被用來進行熱電聯產,其理由如下:
1)天然氣熱值較高,熱利用潛力大;
2)天然氣發(fā)電機組使用壽命長,維修成本低,排放物少,清潔環(huán)保;
3)天然氣發(fā)電機組一次性投資成本相對較低;
4)隨著西氣東輸工程的實施,城市天然氣管網系統(tǒng)逐步配套成型,天然氣成為城市小型自備電站的首選能源,可開發(fā)前景看好;
5)目前中、小功率(2MW以下)天然氣發(fā)電機組已有比較成熟的技術,為在一個小系統(tǒng)內實現熱電聯產提供了技術保障,使用戶對熱電聯產可以進行形式多樣的自主選擇;
6)產業(yè)政策及環(huán)保節(jié)能發(fā)展的導向,為天然氣熱電聯產技術的應用創(chuàng)造了良好的社會氛圍。