燃气蒸汽联合循环热电厂经济性研究

燃气蒸汽联合循环热电厂经济性研究

彭立

东方电气股份有限公司四川省 四川省成都市 610036

摘要：较高的经济效率提高了燃气发电厂的盈利能力，从而促进了燃气发电厂产业的快速发展。提高燃气电厂的经济性为大势所趋，本文从燃气电厂现状及其存在的问题出发，分析提高燃气电厂经济性的对策，以供参考。

关键词：燃气蒸汽联合循环；热电联产；经济性

中图分类号：TM611.31 文献标识码：A

引言

与西方发达国家相比，我国的天然气价格始终处于高位，这对于燃气发电行业的发展是不利的。目前，燃气发电成本中，天然气费用占比高于80%，这就导致国内的燃气发电成本是传统火电厂发电的2倍以上，造成供电市场中燃气发电行业缺乏竞争力。燃气电厂的核心设备是燃气轮机，目前国内对相关技术的掌握不够完善，尤其是核心部件和核心技术国产化水平较弱，这导致国内燃气轮机价格居于高位，维修和检修价格也是受制于人，增加了燃气发电行业的成本，制约了燃气发电行业在我国的健康发展。

1燃气电厂现状分析

中国政府正在积极推动天然气发电产业的建设和发展，以促进天然气发电产业的节能减排战略。根据电力行业主管部门国家能源局的统计，到2019年底，中国已建成150多家燃气发电公司和600多个燃气轮机。天然气发电总装机容量达402.78亿千瓦，占全社会总发电量的比重的3.52％。其中，安装了132台E级和F级燃气轮机，装机容量为3696万千瓦，占总装机量的大部分^[1]。

2燃气电厂存在问题分析

2.1燃气电厂经济性的不利因素

（1）天然气价格固定

目前，国内天然气市场尚未开放，还没有市场竞争的特征。天然气价格主要受行业主管部门控制，这限制了天然气厂的上游和下游产业，降低了电厂承受风险的能力。当前的天然气电价机制没有联动机制，天然气价格的上涨并不会导致电价的上涨，因此燃气电厂无法保证自身的盈利水平，从而导致经济性下滑。天然气市场波动之后，天然气发电厂更容易出现亏损。

（2）检修费用高昂

燃气电厂是火力发电厂，年维护成本恒定，维护周期长。燃气装置的发电量极大地影响了维护成本。以燃气电厂使用的机组为9F型机组为例，每个机组的年维护费用通常为2200万元。除日常维护外，单台燃气轮机的小修费用为1200万元/次，中修费用为5000万元/次，大修费用为7000万元/次^[2]。

2.2燃气电厂政策的不利因素

（1）燃气发电定价机制不完善，不能体现环保效益和调峰效益

中国大多数省市尚未建立完整的“燃气和电力合作伙伴关系”机制，因此天然气价格的变化不会改变燃气发电的上网电价。在天然气价格上，这种现象变得更加明显。多年来，天然气价格一直在上涨，因此，燃气发电厂发电的成本提高。相对稳定的上网电价不能保证电厂的利润，并且电厂的经济效率正在下降。与燃气发电行业相比，燃煤发电行业在2004年建立了“煤电联动”机制。随着燃煤价格的变化，相应上网电价也发生变化

（2）国家燃气发电政策尚未明确，扶持与财政等激励政策不够到位

近年来，相关部门已经发布了许多发电行业政策，但是对于天然气发电行业，仅提及“有序发展”和“适度发展”，而这一不清楚的政策也对发展产生负面影响^[3]。

3提高燃气电厂经济性的对策研究

3.1完善燃气电厂上网电价定价机制

（1）发挥政府主管部门的主观能动性

作为天然气行业发电的管理上级，政府必须积极制定相关法规来规范行业发展。首先，中国的燃气发电行业仍处于起步阶段，政府在该行业中起着主导作用，通过行业规范和产业政策为燃气发电行业的发展创造良好的商业环境，需要确保行业的健康发展。其次，在燃气发电行业的发展过程中，由于市场的作用，不能很好地规范行业发展。因此，为了更好地发挥政府的作用，政府需要从宏观上对燃气发电行业进行检查，主要手段是通过优化产业和税收政策，制定一系列法律法规和行业标准，促进行业发展^[4]。

（2）优化行业补贴机制

在工业发展的早期阶段需要某些财政支持。为此，有必要完善现行的补贴机制，结合我国独特的国情和产业发展形势制定适用于燃气发电行业的补贴政策，促进产业发展。近年来，中国制定了有效的页岩气行业补贴政策，需要与中国其他行业相结合，以吸收国外经验为基础优化补贴机制。2000年，我国率先在全球范围内建立了有效的补贴机制。从目前来看，该机制已经得到了很大的扩展和修订，最终建立了动态机制。因此，完善中国电网电价定价机制的过程应从优化补贴机制开始，逐步推进固定电价补贴机制。

（3）推进电力体制改革，引入市场竞争

价格机制改革是改善燃气发电行业经济的重要手段，现在北京采用的单一电价对燃气发电行业的经济影响很大。大多数外国燃气发电行业都采用市场竞争的方式来实现电价公平竞争。市场竞争可以释放该行业的潜力并增强其活力。因此，引入市场竞争是中国电力体制改革的重点。首先，依靠国内学者对燃气发电成本和节能理论的研究，可以逐步实现燃气发电行业价格机制的自治。其次，随着天然气发电行业的发展，中国政府将逐步放开上网电价的定价权，将市场供求关系引入定价中，鼓励市场温和竞争，并逐步将燃气发电的定价机制推向市场

^[5]。

3.2优化燃气机组运行方式

（1）加强日常设备运行维护

燃气涡轮压缩机和涡轮是实现发电的重要设备，确保这两个设备的清洁度在维持稳定的燃气涡轮性能方面起着重要作用。燃气轮机压缩机上的污垢主要通过水洗来清洁，清洁周期应根据燃气轮机的运行条件来决定，一般来说，在输出功率下降2％至5％后应清洁燃气轮机，清洁方法包括离线清洁和在线清洁。在线操作主要用于完成清洁操作，因为清洁过程会影响燃气轮机的运行。压缩机完成多个在线清洁周期，需要离线清洁涡轮机。

（2）合理确定机组检修周期

在燃气轮机运行过程中，存在设备老化，设备间间隙增大等问题，这些不利因素影响燃气轮机的输出功率，需要修理以恢复燃气轮机性能并改善燃气轮机稳定性。在燃气轮机检修之前，必须制定完整的燃气轮机检修程序和计划。计划和程序应包括大修、中修、小修工作的操作细节和质量要求。在大修过程中，必须严格按照计划和程序进行质量检查。大修后，有必要对维护结果进行评估，总结维护经验，提高维护效果^[6]。

（3）实施科技创新和技术改造

在运行过程中，寻找设备运行中存在的不足，及时进行技术创新。同时，可以借鉴同类型发电公司的技术创新经验，并将其应用于该电厂的技术改造。示例：改进压缩机天然气进气过滤器装置以改善气固分离性能；最大程度地减少由于压缩机故障而停机的可能性；改善润滑系统，减少机油故障发生的频率。

4结语

这项研究的目的是提高燃气电厂的科学性，高效性和盈利性。研究表明，优化机组运行及相关管理措施，确保燃气发电厂的良好经济性和可持续发展。此外，我们发现我们需要政府当局和行业相关的具体政策和外部支持。

参考文献：

[1]孙旺利.燃气蒸汽联合循环热电厂经济性研究[D].华北电力大学(北京),2019.

[2]杨凯淇,许丹,谢华宝,丁强,胡林献.计及燃气-蒸汽联合循环机组的热电联合调度模型[J].电力系统保护与控制,2019,47(08):137-144.

[3]何青,罗宁.燃气蒸汽联合循环热电联产机组热经济性分析[J].热力发电,2018,47(05):49-56.

[4]马文宝.永磁调速技术在燃气-蒸汽联合循环机组凝结水泵中的应用探讨[J].企业科技与发展,2018(01):157-160.

[5]周俊飞.燃煤供热电厂采用燃气蒸汽联合循环机组清洁生产改造案例分析[J].上海节能,2017(07):419-423.

[6]陈慧丽,赵昊楠.燃气-蒸汽联合循环供热机组综合管网地理信息系统应用[J].物联网技术,2017,7(06):87-92.