第6章： 天然气、燃气发电与控制技术.ppt

第6章 天然气、燃气发电与控制技术; 本章主要内容;6.1 天然气水合物的形成与物化性质;天然气水合物样品;夹杂着白色颗粒状“可燃冰”的海底沉积物;6.1.3 天然气水合物的物化性质 1、天然气水合物多呈白色、淡黄色、琥珀色、暗褐色等轴状、层状、小针状结晶体或分散状。 存在方式： （1）占据大的岩石粒间孔隙； （2）以球粒状散布于细粒岩石中； （3）以固体形式填充在裂缝中； （4）大固态水合物伴随少量沉积物。;2、气水合物与冰、含气水合物层与冰层之间有明显的相似性： （1）相同的组合状态的变化——流体转化为固体； （2）均属放热过程，并产生很大的热效应； （3）结冰或形成水合物时水体积均增大； （4）水中溶有盐时，二者相平衡温度降低，只有淡水才能转化为冰或水合物； （5）冰与气水合物的密度都不大于水，含水合物层和冻结层密度都小于同类的水层； （6）含冰层与含水合物层的电导率都小于含水层； （7）含冰层和含水合物层弹性波的传播速度均大于含水层。 ;分子结构;样品;6.2 天然气的综合利用和发展前景 6.2.1 天然气的综合利用 目前，关于我国天然气的利用有两种截然相反的观点 :;造成上述问题的主要原因： 1、天然气在中国是一种稀缺资源;我国天然气的使用结构(2000年);2、中国能否创造一条高效利用天然气的独特道路 3、电力与天然气应统筹安排合理利用 4、分布式能源供给体系发展长期滞后 ;6.2.2 天然气发电的环境价值 1、环境价值不容忽视。 2、环境价值交易。 3、增进社会福利。 4、增强竞争力。;6.2.3 天然气的发展前景;20世纪70年代，天然气的开发及研究进入第一个高潮； 20世纪90年代，各国政府、跨国石油公司、大型能源用户、学术研究机构又掀起了新一轮研究天然气的热潮； 21世纪，天然气在世界能源结构中的比例将超过石油，成为世界第一大能源，21世纪是天然气世纪。;世界天然气探明储量及特点 世界天然气探明储量发展变化及特点 世界天然气消费 世界天然气的产量;3、世界天然气的发展前景;世界天然气需求趋??;世界天然气贸易前景;世界天然气价格展望;4、中国天然气的利用前景;;6.3 小型燃气轮机发电机组 6.3.1 小型燃气轮机原理及用途;燃气轮机又可分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机。 轻型燃气轮机为航空发动机的转型产品，如LM6000PC和FT8燃气轮机，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。 重型燃气轮机为工业型燃机，如GT26和PG6561B等燃气轮机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电冷联产。;燃气轮机由燃烧室、压气机、轮机装置组成 ;6.3.2 小型燃气轮机发电的主要形式;2、前置循环热电联产或发电;前置循环热电联产工艺示意图 ;3、联合循环发电或热电联产;4、整体化循环;5、核燃联合循环;6、燃机辅助循环;7、燃气烟气联合循环;;应用：这一工艺可用作热电联产、热电冷联产、热冷联产、电冷联产、 直接供热或直接制冷利用。 特点：该系统热效率极高，如果用于直接供热，热效率可达150%，是未 来能源利用的主要趋势之一。 ;9、燃料电池――燃气轮机联合循环; 根据国际实际应用经验，发展热电联产特别是小型燃气轮机热电冷联 产，是合理利用天然气资源的最佳途径和最有效手段。 优势：提高能源利用效率，有效改善环境； 提高天然气的储采比； 降低开采、输送成本； 实现全系统优化； 降低气价、提高用户的市场竞争能力。; 从我国西气东输沿线的能源设施布局看，主要是发展单机3～15MW、全厂总装机小于30MW、蒸汽供应能力200吨之内的小型燃气轮机热电冷联产项目，以现有区域、企业自备热电厂改造为主。 小型燃气轮机热电冷联产的方式极为多样，小型燃气轮机热电联产是全世界新能源开发与利用的趋势。 ;6.3.3 小型燃气轮机发电机组应用前景;发电效率高； 环保好； 运行方式灵活； 耗水少： 占地少； 建设周期短。 ;我国缺电的边疆、油气田等地区，需要建设燃机电厂； 50MW燃煤机组的关停、为符合转改燃机电厂者提供了出路； 因环保需要，将燃煤供热厂改造为燃机联合循环热电联供的热电厂； 解决天然气供需不平衡的矛盾； 东部沿海对引进气源的需求与利用； 燃机电厂走向世界； 建议采用TD循环技术、走核电与燃气轮机联合循环相结合的发电道路。;6.4 微型燃气机发电机组;;英国宝曼（BOWMAN）