燃?xì)廨啓C(jī)從 20 世紀(jì)50 年代登上發(fā)電工業(yè)舞臺(tái)以來,其發(fā)電效率和熱效率都有很大提高,特別是燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組日漸成熟,燃?xì)廨啓C(jī)的單機(jī)功率已超過334MW,熱效率已達(dá)35%~41.92%,而聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的單機(jī)功率已達(dá)489.3MW,熱效率已超過60%,為燃?xì)獍l(fā)電在電力系統(tǒng)中地位的提高提供了技術(shù)支撐。
發(fā)電效率(指原動(dòng)機(jī)輸出能源與輸入能源的比值,用百分?jǐn)?shù)表示。)因發(fā)電方式不同而各有差異。一般的火力發(fā)電效率只有30%左右,熱電聯(lián)產(chǎn)可達(dá)65%~70%,而冷熱電三聯(lián)產(chǎn)可達(dá)80%以上。
燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)(Combined-Cycle Gas Turbine,CCGT)指將傳統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)進(jìn)行有效聯(lián)合的發(fā)電系統(tǒng)。其基本原理是首先用天然氣燃燒后產(chǎn)生的高溫氣體,推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)做功,燃?xì)廨啓C(jī)帶動(dòng)同軸發(fā)電機(jī)進(jìn)行第一級(jí)發(fā)電;然后將燃?xì)廨啓C(jī)排出的、仍具有相當(dāng)高溫度的燃燒氣體送入余熱蒸汽發(fā)生器,產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)進(jìn)行第二級(jí)發(fā)電。
燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(CCGT)通過組合燃?xì)夂驼羝h(huán),可以實(shí)現(xiàn)高輸入溫度和低輸出溫度。循環(huán)的效率增加了,因?yàn)樗鼈冇上嗤娜剂显刺峁﹦?dòng)力。因此,聯(lián)合循環(huán)電廠的熱力循環(huán)在燃?xì)廨啓C(jī)的高燃燒溫度和蒸汽循環(huán)冷凝器的廢熱溫度之間運(yùn)行。這個(gè)大范圍意味著循環(huán)的卡諾效率高。實(shí)際效率雖然低于卡諾效率,但仍然高于任何一家工廠的實(shí)際效率。
如果將聯(lián)合循環(huán)發(fā)電站的電效率計(jì)算為所產(chǎn)生的電能占所消耗燃料的較低熱值的百分比,則在理想狀態(tài)下進(jìn)行新運(yùn)轉(zhuǎn)(即不老化)并連續(xù)輸出時(shí),其電效率可以超過60%。與單循環(huán)熱單元一樣,聯(lián)合循環(huán)單元也可以為工業(yè)過程,區(qū)域供熱和其他用途提供低溫?zé)崮堋_@稱為熱電聯(lián)產(chǎn),這種發(fā)電廠通常稱為熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)發(fā)電廠。
通常,在較低的熱值和總產(chǎn)出的基礎(chǔ)上,服務(wù)的聯(lián)合循環(huán)效率超過50%。大多數(shù)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組,特別是大型機(jī)組,在LHV的基礎(chǔ)上具有55%至59%的峰值穩(wěn)態(tài)效率。
燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率(CCGT Generating Efficiency)采用聯(lián)合循環(huán)發(fā)電充分利用了天然氣的高溫位能量,從而提高了天然氣的利用效率,增加了電力輸出