广东省燃气轮机组的现状和前景
曾红1 陈宝仪2
1.广东省电力技工学校，广东 广州 510520 2.广州电力工业局，广东 广州 510600
1 电力建设概况
1978年以前，广东省的电力建设相当落后，发电装机总容量只有2.53 GW，最大的火力发电机组为125 MW。改革开放以来，电力工业得到迅猛的发展，到1997年底，全省发电装机容量达到28.13 GW，是1978年的11.8倍，火力发电厂单机容量最大为660 MW，核电单机容量为900 MW，目前无论是单机容量，还是发电装机容量或年发电量都居全国各省市之前列。
广东省发电方式有水电、火电、核电和风电；以火电为主，包括烧煤、烧油、烧气和垃圾发电等。各发电方式下的装机容量和发电量统计见表1。
表1 广东省500 kW及以上机组装机容量和发电量统计(至1997年止)
发电方式
装机容
量／GW
占全省装机
容量／%
发电量／TWh
占全省发
电量／%
水力
4.301
15.7
129.57
13.7
火力
21.228
77.6
689.17
73.1
核电
1.800
6.6
124.06
13.2
2 燃气轮机现况
据不完全统计，1985～1996年底，广东省共建成以燃气—蒸汽联合循环方式为主的燃机电厂13座，总装机容量达2.3 GW。其中较大的燃气轮机电厂有深圳南山热电厂、月亮湾燃机发电厂、珠海洪湾燃机发电厂、顺德德胜发电厂、佛山沙口发电厂和广州明珠C厂等，装机容量见表2。
表2 广东省较大的燃机发电厂及其装机容量
发电厂
装机容
量／MW
发电厂
装机容
量／MW
深圳南山电厂
348
广州明珠C燃机发电厂
110
佛山沙口发电厂
283
汕特燃机电厂
105
顺德德胜发电厂
283
珠海洪湾燃机发电厂
105
深圳月亮湾燃机发电厂
200
汕头华能燃机电厂
103
虎门电厂
180
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3 从国外引进的燃气轮机装置简介
广东省从国外引进的燃气轮机，主要是美国通用汽车公司生产的MS-9001型100 MW燃气轮机装置，以及由退役飞行器(美国波音飞机公司生产)改造而成的燃汽轮机组。
3.1 MS-9001型100 MW燃气轮机装置
如图1所示，压气机为轴流式17级，压缩比为9.4，中间有抽气口将空气抽出冷却。压气机转子由许多叶轮组合而成，拉紧螺栓将叶轮前后拉紧。叶轮与转子用端面键传递扭矩。压缩空气进入逆流式多管型燃烧器，该燃烧器有14个燃烧组件。
图1 美国MS-9001型燃气轮机
燃气轮有3个冲动级，组装式转子，叶轮用拉紧螺栓连成整体。刚性连轴器连结压气机与燃气轮机。转子与叶轮间隙由冷却空气冷却。冷却后，冷却空气向燃气轮机通流部分排放。作功后的废气经单侧排气器和导向叶片排入大气。
该装置燃烧气与石油，启动时间26 min，系单轴汽机。若配有回热加热器，效率可从31%提高到38%；如供热，可提供150 MW的热能，效率提高到80.4%。
3.2 由飞行器改造而成的燃气轮机组
如图2所示，燃气轮机由5级组成，前三级为高压燃气轮，后两级为低压燃气机，可接受蒸汽回注，燃汽机带动压气机和发电机；压气机的空气增压后与燃烧室气体混合，提高温度后的高温高压气体进入燃气轮机作功，废气自排气管喷出。航空发动机设计完善，可在任何气候下工作，不需冷却水，迅速启动3～5 min带满负荷。
图2 螺旋桨式涡轮发动机
1—发电机；2—齿轮箱；3—连轴器；4—燃烧室；5—压气机；
6—连轴器；7—高压燃气轮；8—低压燃气轮；9—排气管；10—压气机进气口
该装置具有价廉、紧凑、尺寸小、重量轻、自动化程度高、可以自动启动等优点。缺点是效率低，单机容量小(10～20 MW)，寿命短(约8 000～10 000 h)。
广东省还引进了LM5000ST1G燃气轮机和VEGA206燃气-蒸汽联合循环发电机组。LM5000ST1G是由CF6-50航空发动机派生的轻型燃气轮机，广东深圳月亮湾电厂和东莞虎门电厂分别有2台和4台。
4 燃机发电在广东省的发展前景
开发和利用天然气，提高它在能源结构中的比例以缓解生态环境的恶化，以燃气轮发电应是一项很有效的措施。据有关资料介绍，全国已发电、在建或将要建成的燃机电厂已达50多家，总装机容量约10 GW。广东南海石油的开发，海南莺歌海的巨大潜力，为燃气提供了能源。另外，燃气轮机发电技术正朝着大容量、高效率和低排放的方向发展，随着燃气轮机整体煤气化联合循环发电技术的成功实践和运用，燃机发电的前景应十分广阔。
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