惠州LNG电厂调压站加热天然气方案浅谈.doc

惠州LNG电厂加热天然气方案浅谈 部门：技 术 部 姓名：杨 清 勇 导师：傅 友 强 2010年6月10目录 1.我国天然气现状 1 2.天然气发电应用前景 2 3.天然气发电原理简介 3 4.加热天然气原因 3 5.几种加热方案介绍 3 6.加热方案对比 4 7.方案对比结论 6 8.电厂加热天然气现状与解决方法 6 1.我国天然气现状 目前，我国天然气工业正处于发展高峰时期，且发展速度越来越快，这由两个标志体现出来：其一，天然气探明储量日益增长，到2010年年底，我国探明天然气总地质储量为6.4万亿立方米，其二，天然气年产量日益增多，2010年全国天然气产量为760亿立方米。 天然气储量与产量的高速增长保证了能源的稳定供应。据了解，我国将大力提高天然气在我国能源消费结构中的比重。天然气在化石能源中是污染最少的能源，热值相应高于煤炭与石油。在目前我国的能源消费结构里，煤炭占67％，石油占20％，而天然气却只占3.4％，远低于23.5％的世界平均水平。加大天然气在能源消费结构中的比重，既有利于促进节能减排，又能够维持经济与社会可持续发展。 2.天然气发电应用前景 随着我国天然气项目的启动，电力部门提出了天然气发电的设想。发展到今天，天然气发电在我国已经初具规模。燃气发电与煤电、水电相比有很多的优势，燃气电厂占地面积小，一般为燃煤电厂的54％；耗水量小，仅为燃煤电厂的1／3；燃气电厂不需要为环保追加新的投资。发展天然气发电可以实现发电能源多元化，有利于改善我国的电力布局和能源结构。发展天然气发电还有利于我国提高天然气管道投产初期的输量，缩短投资回收期。随着我国城市天然气管线、管网的完善，分布式天然气热电联产更具发展潜力，是当前建立节约型社会和实现循环经济的适宜选择。 我国正处于经济发展的高速时期，工厂企业对电网的负荷、稳定性、可调性都有很高的要求。天然气发电机组运行灵活，启动快且启停方便，除了做基荷电厂外还适合用作调峰电源。在负荷中心附近建厂，可以有效地解决经济发达地区供电峰谷差大的问题，减轻电网输电和电网建设的压力，提高电网运行的稳定性。 根据我国能源结构规划，我国把适度发展天然气作为能源发展战略的重要任务，今后要根据全国LNG接收站工程建设进度合理配套建设LNG电厂，预计到2010天然气发电的总装机容量达8000MW，其后还拟建一批燃用天然气为基础的联合循环电站，其台数大约有20台左右。由此可见随着我国能源结构的调整，我国燃气发电厂的比重将逐渐上升，天然气在我国能源消费的比重将加大。 3.天然气发电原理简介 天然气发电厂采用燃气-蒸汽联合循环发电，燃料在燃气轮机中燃烧，释放热能推动燃气轮机做功。燃气轮机排放出的废气温度还很高，正好用来加热水变成蒸汽，再利用蒸汽轮机做功。汽轮发电机作过功的蒸汽对用户供热的生产方式×180=1080000元，电厂的平均设计年限为25年108万×25=2700万，电厂将增加2700万的支出。而电加热器的热能是通过电能转换而来的，从能源的转化方式来看电能是由天然气的化学能转换而来的，通过发电厂发电机组的转化能量的转换效率只有40%-55%,因此电加热器的能源转换效率更低，所带来的成本也是越高，不适合长久运行。海水换热方案是一项既节能又环保的设计方案，它只是单纯的利用海水进行换热，零排放不会对环境造成任何污染。但海水换热所需场地设备庞大，初投资大概在800万左右，从长远看（与水浴炉方案2700万-800万=1900万）具有很高的经济价值。蒸汽加热方案热源来自蒸汽轮机的进气、排气口，惠州天然气电厂建有3台39万千瓦级的燃气-蒸汽联合循环机组和两台17.5万千瓦燃气-蒸汽循环热电联产机组，本身就对电厂本身与石化区提供大量的蒸汽，如果能利用蒸汽对天然气进行加热将不在考虑后续的燃料消耗费用，既节约了大量成本又提高了电厂热能的利用率，因此蒸汽加热天然气是一项十分经济实用的方案。 从系统的稳定性来看，水浴炉加热与电加热器加热都具备相当的可靠性。水浴炉加热方案在过内外有相当多的工程经验，而且技术成熟，在我国投产的天然气电厂中大多沿用这种加热方式对天然气进行加热。电加热器方案加热速度快，能迅速的将天然气加热到需要的温度，而且结构简单维护方便，但是调压站所要加热的天然气流量庞大（三台机组3×67000Nm3/h）,现在还找不到加热如此大流量的电加热器。海水换热是专门为厂址选择在靠海的天然气电厂设计的，海水廉价取用方便，但海水换热的换热效果，系统的可靠性还值得论证，是一项值得试验与探讨的方案。蒸汽加热系统简单，只需要在调压站与电厂的热力系统之间增设一条管道，其中控制部分简单与水浴炉相比系统的维护更简单方便。 从系统的安全性、维护性来看，水浴炉和电加热方案都潜在着较大的危险，它们