沼气锅炉、燃气轮机、燃气内燃机供热方案对比表
4种沼气发电方案与优缺点分析
4种沼气发电方案与优缺点分析1 常用的沼气处理方案以1000t/d焚烧厂为例分析，渗沥液处理系统产生的沼气量约9000 m3/d，沼气送入除湿装置，除去沼气中的水分，之后进入过滤装置，过滤出沼气中的颗粒杂质。
清洁沼气通过压缩机送入沼气储罐，沼气低位热值约取20 MJ/m3。
1.1 设置沼气燃烧器，回焚烧炉焚烧（方案1）该方案是将渗沥液厌氧处理过程中产生的沼气经沼气燃烧器送入焚烧炉燃烧，整套系统的热量增加，实现了对资源的回收利用。
沼气燃烧器位置一般设在辅助燃烧器附近。
沼气喷入焚烧炉内燃烧，增加了锅炉的蒸发量，相应地也增加了汽轮发电机组的发电量。
发电厂热效率按21.5%计算，沼气低位热值约为20 MJ/m3，每小时发电量为448kWh。
沼气上网发电量每小时约为403kWh，年上网发电量为3.22x106kWh。
垃圾焚烧发电厂上网电价一般为0.65元，每年可以增加收入约210万元，则30a特许经营期共讨约6300万元。
1.2 设置沼气回喷入炉焚烧装置，但无点火设备（方案2）该方案设置沼气回喷入炉焚烧装置，但不设置点火设备。
其工艺流程见图1。
回喷枪将沼气供向有垃圾火焰的部分，并且通过二次燃烧空气的供给，在氧气浓度升高的情况下即使未燃尽的垃圾也可以发生自燃，因此将其位置设置在炉排燃烧段侧壁但比垃圾层高的位置。
因此处温度较高，约1000°C, 故回喷枪材质选用不锈钢或合金钢。
沼气燃烧所需的燃烧空气是焚烧垃圾所用燃烧空气的一部分。
沼气在使用时低压向炉内供应沼气，在不使用时由冷却空气冷却，以防止沼气长管热烧伤。
另外，沼气长管通过沼气后，可能会因沼气中的H2S结露而发生腐蚀，为防止此问题出现，在沼气停止供应时通过压缩空气将管道内残留的沼气吹扫干净。
另外，需设1套火炬沼气燃烧处理装置，当焚烧炉停炉时，可通过管道输送至火炬高空燃烧处置。
在运行过程中，沼气被送入焚烧炉后，经焚烧会释放自身热量。
热效率、年发电量等与沼气燃烧器基本相同，30a特许经营期共计约6300万元。
燃气轮机和内燃机在天然气冷热电联供系统中的性能比较
６７０
杨 昆 ，等 ：燃 气 轮 机 和 内 燃 机 在 天 然 气 冷 热 电 联 供 系 统 中 的 性 能 比 较
１ 技 术 性 能 比 较
１．１ 发 电 效 率 比 较 内燃机 发 电 效 率 较 高，通 常 在 ３５％ 以 上，甚
至超过了４０％；而微型和小 型 燃 气 轮 机 的 发 电 效 率约 为 ２８％ ～３５％，低 于 ４０％ 。 ［２］ 左 政、华 贲［４］ 以３ ＭＷ 的 燃 气 内 燃 机 （Ｇ３６１６ 型）和 燃 气 轮 机 （Ｃｅｎｔａｕｒ４０）为对象进 行 了 变 工 况 下 的 发 电 效 率 比较，得出此功率 下 燃 气 内 燃 机 的 发 电 效 率 高 于 燃气轮机１０％ 以 上，并 且 随 着 负 荷 率 的 降 低，两 者的发电效率均 呈 下 降 趋 势，且 下 降 的 幅 度 大 致 相同。同时，ＩＳＯ 标 准 对 燃 气 轮 机 和 内 燃 机 对 海 拔高度和环境温度的参考条件是不同的。例如， 先进的稀薄燃烧内燃机 在 海 拔 高 度１ ５００ ｍ 以 下 输出功率不用修正，且环 境 温 度 达 到 ４０℃ 前 功 率 不会有任何下 降［５］；但 燃 气 轮 机 却 是 每 超 海 平 面 １００ｍ，输 出 功 率 下 降 １．２％，并 且 环 境 温 度 在 １５℃ 以 上 时 ，燃 气 轮 机 的 效 率 下 降 。 １．２ 热 效 率 比 较
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｇａｓ Ｔｕｒｂｉｎｅ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｌ－ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅ ｉｎ Ｎａｔｕｒａｌ－ｇａｓ－ｆｉｒｅｄ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ
Ｙａｎｇ Ｋｕｎ，Ｗａｎｇ Ｊｉａｎｇｊｉａｎｇ，Ｃｈｅｎｇ Ｗｅｎｙｕ
燃气工程方案对比
燃气工程方案对比一、燃气工程方案对比1. 天然气热电联产方案天然气热电联产是指利用天然气发电，同时利用发电过程中产生的余热进行供热或供热水。
这种方案在能源利用效率上具有明显的优势，可以实现能量的双重利用。
此外，天然气热电联产还可以减少温室气体的排放，对环境友好。
然而，天然气热电联产也存在一些缺点。
首先，建设投资较大，需要较长的回收周期。
其次，对天然气供应和电力市场的依赖较高，受市场波动的影响较大。
此外，天然气热电联产设备复杂，维护管理成本较高。
2. 燃气热水锅炉方案燃气热水锅炉是通过燃烧天然气或煤气，将水加热成热水的设备。
燃气热水锅炉具有投资小、建设周期短、设备简单、运行成本低的优点。
此外，燃气热水锅炉可以根据实际需求进行灵活的调整，适用于不同规模的供热项目。
然而，燃气热水锅炉方案也存在一些缺点。
首先，能源利用效率较低，无法实现能量的双重利用。
其次，排放有害气体，对环境污染较大。
此外，燃气热水锅炉需要定期清洗和维护，存在一定的安全隐患。
3. 天然气集中供热方案天然气集中供热是指利用天然气作为热源，通过集中供热站向用户提供供热服务。
这种方案具有投资大、能量利用效率高、环境友好等优点。
由于天然气集中供热可以实现供热网络的集中管理和控制，因此具有运行稳定、维护管理成本低的特点。
然而，天然气集中供热方案也存在一些缺点。
首先，建设投资较大，需要规划建设供热网络、集中供热站等设施。
其次，供热管网的建设和维护管理成本较高，对运营管理水平要求较高。
此外，天然气集中供热需要大规模的用户才能实现运行成本的节约，适用于城市等规模较大的区域。
二、对比分析综合以上三种燃气工程方案的优缺点，可以得出如下对比分析：1. 投资与回报天然气热电联产方案的建设投资大，回收周期长，需要面临天然气供应和电力市场的波动风险。
燃气热水锅炉方案相对投资较小，建设周期短，但能源利用效率低，对环境排放影响大。
天然气集中供热方案投资大，需要大规模用户支撑，适用于城市等规模较大的区域。
燃气轮机和燃气内燃及发电机组对比
燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析2014-9-9摘要：介绍燃气分布式能源系统配置。
对燃气轮机、燃气内燃机发电机组性能（性能参数、变工况特性、余热特性、燃气进气压力）、经济性等进行比较。
关键词：分布式能源系统；燃气轮机发电机组；燃气内燃机发电机组；经济性Analysis on Performance and Economy of GasTurbine and Gas Engine Generator UnitsAbstract ：The configuration of gas distributed energy system is introduced ．The performance of gas turbine generator unit includingperformance parameters ，variable conditionscharacteristics ，waste heat characteristics and gas inlet pressure as wellas the economy are compared with gas engine generator unit ．Keywords：distributed energy system ：gas turbine generator unit ；gas engine generator unit ；eeonomy1 概述燃气分布式能源系统（以下简称分布系统）是指布置在用户附近，以天然气为主要一次能源，采用发电机组发电，并利用发电余热进行供冷、供热的能源系统[1-11]。
主要设备包括发电机组、余热利用装置等，作为动力设备的发电机组是分布系统的关键。
分布系统通常采用的发电机组为燃气轮机发电机组（以下简称燃气轮机组）、燃气内燃机发电机组（以下简称内燃机组）。
燃气轮机组是以连续流动气体为工质，将热能转化为机械能的旋转式动力设备，包括压气机、燃烧室、透平、辅助设备等，具有结构紧凑、操作简便、稳定性好等优点。
各类能源热值及对比表
常用各种能源热值成本比较：每吨热水成本比较(以15℃的冷水,加热至55℃的热水,需要40000Kcal/h的热量为例):1.电辅加热: 817kcal/kwh(实际热值) 40000kcal÷817kcal/kwh=48.96kwh×0.55元/kwh=26.93元2.液化气热水器:8100 kcal/kg(实际热值) 40000kcal÷8100kcal/kg=4.9kg×4.5元/kg=22.23元3.柴油锅炉: 8240kcal/kg(实际热值) 40000kcal÷8240kcal/kg=4.85kg×4.2元/kg=20.37元4.管道煤气炉:3230kcal/m³(实际热值) 40000kcal÷3230kcal/m³=12.38 m³×1.1元/m³=13.62元5. 天然气热水器:3010kcal/m³(实际热值) 40000kcal÷3010kcal/m³=5.6 m³×2.2元/m³=12.32元6.空气能热泵: 3010kcal/kwh(实际热值) 40000 kcal÷3010kcal/kwh=13.29kwh×0.55元/kwh=7.31元7.太阳能集热器: 7826 kcal/kwh+17mj/㎡(实际热值) 40000 kcal÷7826 kcal/kwh=5.11 kwh×0.55元/kwh=2.81元1公斤重的标准煤的热值为29.308MJ。
（国家标准）各种染料热值及折算为标准煤折算率燃料名称热值MJ/kg 折算率固体燃料：焦炭25.12-29.308 0.857-1.000无烟煤25.12-32.65 0.857-1.114烟煤20.93-33.50 0.714-1.143褐煤8.38-16.76 0.286-0.572泥煤10.87-12.57 0.371-0.429石煤4.19-8.38 0.143-0.286液体燃料原油41.03-45.22 1.400-1.543重油39.36-41.03 1.343-1.400柴油46.04 1.571煤油43.11 1.471汽油43.11 1.471沥青37.69 1.286焦油29.31-37.69 1.000-1.286燃料名称热值MJ/m3 折算率气体燃料天然气36.22 1.236油田伴生气45.46 1.551矿井气18.85 0.643焦炉煤气18.26 0.623直立炉煤气16.15 0.551油煤气（热裂）42.17 1.439油煤气（催裂）18.85-27.23 0.643-0.929发生炉煤气5.01-6.07 0.171-0.207水煤气10.05-10.87 0.343-0.371两段炉水煤气11.72-12.57 0.400-0.429混合煤气13.39-15.06 0.457-0.514高炉煤气3.52-4.19 0.120-0.143转炉煤气8.38-8.79 0.286-0.300沼气18.85 0.643液化石油气（气态）87.92-100.50 3.000-3.429液化石油气（液态）45.22-50.23 MJ/kg 1.543-1.714 电能 3.6MJ/度 0.1229。
燃煤热电、燃气热电、燃气锅炉经济性对比分析表
建设周期及效果
20个月，由国有企业投资，投资主体单一
16个月，由国有企业投资，投资主体单一
10个月，投资主体单位较多，工期、改委立项审批
省发改委立项审批，但燃机上网标标杆电价由国家发改委审批
市发改委立项审批，热价调整由市物价局审批。
/
2.3元/立方米
2.3元/立方米
内部收益率
8%
0%
8%
0%
8%
热价
40.7元/吉焦
40.7元/吉焦
45元/吉焦
45元/吉焦
94元/吉焦
67元/吉焦
电价
0.355元/千瓦时
0.272元/千瓦时
0.6元/千瓦时
0.51元/千瓦时
/
/
财政补贴
无需补贴
1、若执行燃煤上网标杆电价，则需财政补贴6.63亿元；
180万吨
6.8亿方
2.2亿方
1.65亿方
供电煤耗
274.73克/千瓦时
/
/
/
供电气耗
/
0.137标立方/千瓦时
/
/
环保设施
湿式静电除尘技术、两级脱硫、低氮燃烧+SCR脱销工艺、三塔合一
/
/
/
污染物排放量
全年
采暖季
全年
采暖季
采暖季
排放烟尘85吨，二氧化硫280吨、氮氧化物560吨。
排放烟尘49吨，二氧化硫161吨、氮氧化物323吨。
1、技术成熟，运行稳定可靠。
2、环保指标低于国家《火电厂大气污染物排放标准》特别排放限值。
优点
1、燃煤热电联产项目能源利用效率高，能够降低社会能源消耗总量，具有较高的经济性，采用先进的节能环保措施可满足排放指标。
燃气锅炉与煤锅炉、燃油锅炉、电锅炉的经济技术分析比较
燃气锅炉与煤锅炉、燃油锅炉、电锅炉的经济技术分析比较锅炉可以燃用各种能源，包括天然气、煤、柴油、电,为了有利于应用，我们将对四种规格（1吨、2吨、3吨、4吨）的小型锅炉在燃用天然气、煤、柴油、电的各个方面作出比较，以供参考.一、四种类型锅炉初始固定投入比较从上图所给数据可以看出:1、在1吨、2吨、3吨的锅炉中，燃气锅炉、燃油锅炉的初始固定投资是最少的;在4吨的锅炉中，燃煤锅炉的初始固定投入是最少的；2、在锅炉的使用寿命中，燃气锅炉一般为20年，是各种类型锅炉中寿命最长的；3、在锅炉的折旧率中，1吨、2吨、3吨、4吨的燃气锅炉均远远低于同等规格的其它类型的锅炉，无形之中减少了固定资产的流失.因此，在各种类型锅炉固定资产的投资方面，投资于燃气锅炉无疑是一种更好的选择.二、四种类型锅炉年度运行费用比较（以每日制55℃热水10吨，升温40℃为例）从以上估算模型中，我们可以的出结论:1、在未明确的日常维护费用数据的基础上，燃煤锅炉的年运行费用是最低的；2、燃煤锅炉的日常维护成本远远高于燃气锅炉，如果把日常维护费用计算在内,燃气锅炉的年运行费用将远低于燃煤锅炉，为四种类型锅炉中运行成本最低的；3、燃煤锅炉的人工费用要视生产情况而定，如果昼夜生产，则必须实行倒班制度，两个人是最少选择,这将会大大增加燃煤锅炉的年运行费用。
因此，在各种类型锅炉的年运行费用上，燃气锅炉是最有潜在优势的一种选择.三、四种类型锅炉其它因素比较在影响锅炉选择的其它因素比较中，我们可以发现：1、从环保的角度来看，燃气锅炉、用电锅炉对环境是无污染的，是首选；2、从配套设施的要求来看，燃气锅炉、用电锅炉节省了大量人力、物力和场地，是首选；3、从政府政策方面来看，近些年来，政府对天然气的推广使用是大力提倡和支持，却因为节能减排、粉尘污染、矿渣处理等问题限制燃煤锅炉的应用;因为碳的高排放、二氧化硫等酸性气体排放，不提倡燃油锅炉的推广；出于节能减排的考虑，会适当的拉闸限电，限制了用电锅炉的发展,所以燃气锅炉无疑是首选。
各类能源供暖技术经济性比较
问题或障碍 污染物排放大；需运输大 量煤炭；属国家逐步淘汰 的对象；大量老旧锅炉效 天然气气源、价格不稳 定；与燃煤锅炉相比，初 投资高，运行费用高。
部分地区生物质原料收集 困难；燃料成本高。 燃料成本高导致经济性较 差；缺乏与自身清洁环保 性相适应的专门的大气污 染物排放标准。 1.初投资和运行成本较高 （主要是电费成本）；2. 户用系统的设备可靠性和 易维护性有待提升。 初投资和运行成本较高 （主要是电费成本）。 1．政府部门缺乏协调机 制；2.运行成本较高（主 要是电费成本）；3.开发 技术标准不完整，砂岩地 区回灌存在一定困难，影 响地热资源的长期可持续 运行中易出现堵塞、腐蚀 、污染等技术问题。
各类能源供暖技术经济性比较
供热方式 燃煤锅炉 单位投资 45元/㎡ 供热成本 25元/㎡（标煤价660 元/tce） 适用条件 1.几乎不受气候、地质条件限 制；2.可用于分散式及集中供 热。 1.几乎不受气候、地质条件限 制；2.可用于分散式及集中供 热。 1.几乎不受气候限制，对地质 条件要求不高；2.必须建设在 生物质燃料丰富的地区；3.适 用于区域供热。 1.几乎不受气候、地质条件限 制；2.生物质直燃锅炉必须建 设在生物质燃料丰富的地区；燃 用生物质成型燃料生物质锅炉必 须有充足的成型燃料市场供应。 1.几乎不受地质条件影响；2. 受气温影响较大，温度越低制热 系数越低，宜工作-25℃以上， 寒冷地区使用需电辅助加热，近 年其利用由南向北推进。 1.有安装场地要求及钻井许 可；2.一般土壤比较松软的地 区，岩石比较多的地区不适合； 3.较适合气候湿润的地区。 1.有丰富中深层地热资源；2. 地址开采条件好的地区。 优势 成本低：技术成熟；调节性 能好；不受季节、地域等的 影响。 与燃煤相比，减少大气污染 物排放；减少运煤运渣车带 来的交通问题；占地面积 小；锅炉热效率高，使用寿 命长，设备维修方便。 在电价补贴的基础上，较大 装机容量机组的经济型好。
燃气轮机与燃气内燃机对比
根据项目的建筑状况，能源站发电机组可以考虑使用燃气轮机和燃气内燃机。
针对本项目，分析如下：（1）目前，国内外在冷、热、电联产系统中使用的燃气轮机多为10MW以下的中小型机组和微型机组，且分为简单循环燃气轮机和回热循环燃气轮机。
由于结构和材料的限制，中小型、微型燃气轮机的透平温度通常低于900°C，往往压比在6.0以下，当采用简单循环时，发电效率一般不到20%，为改善性能，通常选用回热循环，此时，联产系统可将更多的能量输入转换为功输出，但降低燃气轮机透平的排气温度会对系统的冷、热输出产生较大影响，冷热电比都将下降，所以这种联产系统主要以输出电力为目的。
本区域供能能源站冷热负荷之和远大于电负荷，所以燃气轮机作为动力子系统并不是十分契合本能源站的性质要求。
采用回热循环的小型燃气轮发电机组的发电效率通常为30%左右，而燃气内燃发电机组发电效率可达到40%以上，在上海市目前的燃气价格和市电价格情况下，当优先选用发电效率高的设备，才可以更好的体现项目的经济性。
（2）燃气轮机所要求的燃气进气压力高（3.5~4.0MPa），一般需要设置专用的天然气调压站。
天然气调压站包括计量、过滤、压力调节、天然气分配、排放、排污、安全监测、电气控制等装置。
考虑到天然气调压站的特殊要求，它需要一些安全辅助设施，如：静电释放器、避雷针、天然气放散管路、危险气体检测器及灭火设备。
本项目没有空间单独设置燃气升压站。
（3）从冷、热、电联产的动力子系统经济性上说，由于小型进口燃气轮机的单位造价比进口内燃机的高，使得小型燃气轮机的联产系统的建设费用相对较高。
一般小型燃气轮机驱动的联产系统回收期多于内燃机联产系统。
此外小型燃汽轮机还有检修周期短、维修工作难度大、主要部件要返厂修理，运行维护费用较高等缺点。
目前国外较多的三联供能源站选择燃气内燃发电机组。
因为燃气内燃发电机组具有发电效率高、发电出力衰减受特殊恶劣地理环境影响最小的优势，在20～100MW 热电联产电厂或调峰电厂，以及楼宇式1～5MW 冷热电三联供系统中都普遍安装燃气内燃发电机组。
燃气内燃机与燃气轮机冷热电联产系统的比较讲解
中图分类号:TU995文献标识码:A文章编号:1000-4416(2005)01--04
ComparisonBetweenGasEngineandsins
ZUO(KeyLabofHeatTransferUniversityofTechnology,
,China)
・39・
第1期 煤气与热力 第25卷
MW;燃气轮机简单循环系统104座,平均装机容量9.0MW;燃气轮机联合循环系统27座,平均装机容
由图1可知,此功率下燃气内燃机的发电效率高于燃气轮机10个百分点以上。随着负荷率的降低,两者发电效率均呈下降趋势,且下降的幅度大致
相同。对于余热利用(最终烟气排放温度为120℃),燃气轮机的余热利用效率明显高于燃气内燃机,其中燃气轮机的余热利用效率随着负荷率的降低而降低,而燃气内燃机的余热利用效率随着负荷率的降低有上升趋势。这是因为当原动机负荷率减小时,燃气轮机的进口空气流量基本保持不变,其烟气出口温度随负荷率减小而降低;而燃气内燃机的进口空气流量随负荷率减小而减小,出口烟气温度反而呈上升趋势。因此,尽管两者在额定工况下具有大致相同的热电总效率,燃气内燃机具有比燃气轮机更好的部分负荷特性。显然,对于那些冷热负荷波动较大的终端,形式,但其余热有一(温度为90～99℃),只能用于供热或作为单效吸收式制冷机组的热源,而且该部分热量份额较大,通常占ห้องสมุดไป่ตู้余热量的1/3～1/2。燃气轮机的余热品位较高,烟气温度一般为450～600℃
・40・
第1期 左 政,等:燃气内燃机与燃气轮机冷热电联产系统的比较 第25卷
状态参数。
环保效益是以天然气为一次能源的冷热电联产系统的一个优势,在相同发电量下,燃气内燃机的
燃气电热锅炉能耗对比表知识分享
5637.77
1459.35
5637.77
1/4
10
600
7
793.13
7047.22
1824.19
7047.22
1/4
备注
m3/h
kw.h/h
元/h
元/h
根据掌握的数据，对上表的结果进行如下修正：天然气热值按照7500kcal/h考虑，耗电按照720kw/h考虑，一吨锅炉的能耗当量为：8500/7500*85.05=96.4kcal/h.
88
99
481.28
4228.33
8
480
5.6
89
99
634.50
5637.77
10
600
7
89
99
793.13
7047.22
备注
kcal/m3
kcal/kw.h
m3/h
kw.h/h
燃气锅炉和电热锅炉耗能币值当量比较表
锅炉容量
T
锅炉容量
万千卡
锅炉容量
千瓦
能耗当量
天然气
币值当量
电热
币值当量
当量比
燃气锅炉
燃气锅炉和电热锅炉耗能比较表
锅炉容量
T
锅炉容量
万千卡
锅炉容量
千瓦
锅炉效率
天然气
热值
电热效应
能耗当量
燃气锅炉%
电热锅炉%
燃气锅炉
电热锅炉
1
60
0.7
83
99
8500
860
85.05
704.72
2
120
1.4
88
99
160.43
燃气内燃机、燃气轮机、汽轮机的区别
重
较轻
日常维护
项目较多，操作较复杂,费用高
项目少，简单，费用相对较低
大修周期
40000~64000h
60000h
机组价格
较低
较高
英文名
Gas Engine
Gas Turbine
别名
燃气引擎
燃气透平
定义
往复式运动机械，将燃料（如天然气）与空气注入汽缸混合，点火引发其爆炸做功，推动活塞运动，驱动发电机发电
涡轮式（旋转式）热力流体机械,主要由压气机、燃烧室和涡轮机组成。压气机将空气压缩进入燃烧室，在燃烧室内与喷入的燃气（如天然气）混合燃烧，之后在涡轮机里膨胀,驱动叶轮转动，使其驱动发电机发电
燃气压力
≤0。4MPa
≥1.4MPa
NOx排放
(含氧量15％)
200～500ppm（有控制时）
65～300ppm（无控制时）,8～25ppm（低氮燃烧）
余热形式
烟气、冷却水
烟气温度400～600℃
缸套冷却水80～110℃
中冷器、润滑油冷却水40～65℃
烟气
烟气温度400～650℃
余热利用
回收烟气和各部件冷却水用于制冷或供热(中冷器、润滑油冷却水不能用于制冷）
容量范围
2～100000kW，50～4000kW较常用
500～25000kW，1000kW以上较常用
发电效率
35～47%，环境改变对发电效率基本无影响
20~38%,空气温度升高、海拔高度增高会导致发电效率降低
输出电压
400V，6.3kV、10.5kV（1000kW以上机组，需特别定制）
6.3kV、10。5kV
一、
燃气轮机有燃烧室,燃料在燃气轮机燃烧室内燃烧，驱动涡轮，带动压气机和负载（没有自由涡轮），有自己的动力源,是旋转式机械。
燃气电热锅炉能耗对比表
电锅炉：720*=720元/h。精心搜集整理，只为你的需要
锅炉容量
T
锅炉容量
万千卡
锅炉容量
千瓦
能耗当量
天然气
币值当量
电热
币值当量
当量比
燃气锅炉
电热锅炉
1
60
2/7
2
120
1/4
4
240
1/4
6
360
1/4
8
480
1/4
10
600
7
1/4
备注
m3/h
h
元/h
元/h
根据掌握的数据，对上表的结果进行如下修正：天然气热值按照7500kcal/h考虑，耗电按照720kw/h考虑，一吨锅炉的能耗当量为：8500/7500*=h.
燃气锅炉和电热锅炉耗能比较表
锅炉容量
T
锅炉容量
万千卡
锅炉容量
千瓦
锅炉效率
天然气
热值
电热效应
能耗当量
燃气锅炉%电热锅Βιβλιοθήκη %燃气锅炉电热锅炉
1
60
83
99
8500
860
2
120
88
99
4
240
88
99
6
360
88
99
8
480
89
99
10
600
7
89
99
备注
kcal/m3
kcal/
m3/h
h
燃气锅炉和电热锅炉耗能币值当量比较表
燃气内燃机与燃气轮机分布式供能系统的对比分析 韩东
燃气内燃机与燃气轮机分布式供能系统的对比分析韩东摘要：随着可持续发展战略的深入推广，节能减排成为各行业发展的方向。
对于满足用户生活的冷热电需求的燃气三联供来说，也开始使用新型的燃气内燃机和燃气轮机两种新的分布式供能系统，本文先简要地介绍了相关的理论知识并着重分析对比了两种分布式供能系统的差别。
关键词：燃气内燃机；轮机；分布式供能；对比前言国民经济的高速发展不仅提高了居民的生活水平，也在新的发展阶段重视生态环境保护，天然气作为清洁能源也在此形势下得以发展，继而为燃气内燃机和燃气轮机的使用提供了便利条件。
这两种形式的分布式供能系统比以往的冷热电三联供方式有明显的优势，为此分析存在的差别对实际应用有现实意义。
1燃气内燃机与燃气轮机的相关理论燃气内燃机和轮机从应用的范围来看都属于冷热带三联供系统中的发电装置，主要是应用于分布式供能系统。
燃气内燃机是由缸体、曲轴、衬垫以及连杆均等部件组成，相比与柴油内燃机压力降低了约45%左右，大大地延长了机组和燃料的使用时间，再加上内燃机的组成结构比较紧凑、机动性能也很强、维修养护的步骤简便等优点，是当前一种主要的供能发电装置。
而燃气轮机的发展比前者略晚，虽然从属于内燃机的范畴内但由于受到空间和时间的限制比传统内燃机在安全性上有所提高，组成构件也只有内燃机的六分之一左右，但使用寿命较短且多为耐高温性能强的高成本材料，使其使用范围没有前者广泛[1]。
燃气内燃机和轮机之所以能够应用于分布式供能系统中，与系统自身的工作原理关系很大，再有比较两种设备的差别需要从此系统着手。
分布式供能系统的工作原理概括来说主要是通过温度的变化进行梯度利用，具体的工作步骤如下。
第一步，燃气机械发电设备会对进入的天然气进行燃烧处理，反应生成温度和压力都比较高的气体作为发电的主要能源，从而输出质量和效能高的电力资源。
接着，燃烧反应完成后电力输出完成，燃气机械内部残余的温度需经过安装在中温段的回收装置再次加工，用以提供用户需要的冷、暖资源，并在末端的烟气处理装置中实现供热转换和热水的排放。
燃气内燃机和燃气轮机的比较和区别
燃气内燃机和燃气轮机的比较和区别文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-燃气内燃机的发电效率通常在30％－40％之间，比较常见的机型一般可以达到35％。
燃气内燃机最突出的优点正是发电效率比较高，其次是设备集成度高，安装快捷，对于气体中的粉尘要求不高，基本不需要水，设备的单位千瓦造价也比较低。
但是内燃机也有一些不足的地方，首先，内燃机燃烧低热值燃料时，机组出力明显下降，一台燃烧低热值8000大卡/立方米天然气燃料的500千瓦级燃气内燃发电机组，在使用低热值4000大卡/立方米的焦化煤气时，出力可能下降到350～400kW左右。
此外，内燃机需要频繁更换机油和火花塞，消耗材料比较大，也影响到设备的可用性和可靠性两个主要设备利用指标，对设备利用率影响比较大，有时不得不采取增加发电机组台数的办法，来消除利用率低的影响。
内燃机设备对焦化煤气中的水分子含量和硫化氢比较敏感，可能导致硫化氢和水形成硫酸腐蚀问题，需要采取一些必要措施加以克服。
燃气轮机比较适用于高含氢低热值和气体含杂质较多的劣质燃料，一些燃气轮机甚至使用原油和高硫渣油燃料。
燃气轮机自身的发电效率不算很高，一般在30％～35％之间，但是产生的废热烟气温度高达450～550℃，可以通过余热锅炉再次回收热能转换蒸汽，驱动蒸汽轮机再发一次电，形成燃气轮机--蒸汽轮机联合循环发电，发电效率可以达到45%~50%，一些大型机组甚至可以超过55％。
采用燃气轮机的优势相对比较多，首先是设备的可用性和可靠性都比较高，综合利用率一般可以保持在90％；其次，对于燃料的适应性比较强，含硫、含尘高一点问题都不大；再有就是发电出力一般不会减少，甚至因为燃料进气量增加而有所增加；此外，燃气轮机功率密度大体积小，比较适合再移动，便于转移运行现场，这对于存在一些不确定性的焦化厂项目的焦化煤气利用非常有利。
但是，世上的事务有一利，必有一弊，没有十全十美的事情。
各种燃气热值对比
干木柴12.63010. 14焦炭29.77095. 33酒精30.27214.78木炭（完全燃33.58003. 15烧）木炭（不完全燃10.52508. 45烧）煤气41.910009.91柴油42.710201.03煤油46. 111013. 29汽油46. 111013.29氢气142.534043. 25泥煤13.83296. 82褐煤16.84013. 52烟煤29.36999.77无烟煤33.58003. 15电860/度各种燃料热值表原煤20908干焦（5000千卡）/千克0. 7143千克标准煤/千克洗精煤26344千焦（6300千卡）/千克0. 9000千克标准煤/千克其他洗煤⑴洗中煤8363干焦（2000千卡）/千克0. 2857千克标准煤/千克⑵煤泥8363 1 12545壬焦（2000-300OT•克）0. 2857-0. 4285千•克标准煤/（克焦碳干焦千卡）/千克 原油 燃料油 汽油I 煤油柴油 液化石油气 ［炼厂干气 油Hl 自然气 气田自然气 煤矿瓦斯气 焦炉煤气其他煤气⑴发生炉煤气 5227千焦（1250千卡）/立方米 0. 1786千克标准煤/立方米 ⑵重油催化裂解煤气 19235千焦（4600千卡）/立方米 0. 6571千克标准煤/立方米 ⑶重油热裂解煤气 35544千焦（8500千卡）/立方米 1. 2143千克标准煤/立方米 ⑷焦碳制气 16308干焦（3900千卡）/立方米 0. 5571千克标准煤/立方米 ⑸压力气化煤气 15054千焦（2500千卡）/立方米 0. 5143千克标准煤/立方米 ⑹水煤气 10454千焦（2500千卡）/立方米 0. 3571千克标准煤/立方米 煤焦油 33453千焦（8000千卡）/立方米 1. 1429千克标准煤/立方米 甲苯41816千焦（IOoOo 千卡）/立方米1. 4286千克标准煤/立方米0. 03412千克标准煤/106焦热力（当量）（0. 14286千克标准煤/1000千卡［电力（当量）3596千焦（860千卡）/千瓦小时 0. 1229千克标准煤/千瓦小时 电力（等价）11826干焦（2828千卡）/千瓦小时0. 4040千克标准煤/千瓦高热值甲烷 9510Kcal ∕Nm3 乙烷 16792Kcal ∕Nm3 丙烷 24172Kcal ∕Nm3 正丁烷 31957Kcal ∕Nm3 异丁烷 31757Kcal ∕Nm3 戊烷 40428Kcal ∕Nm3 低热值甲烷 8578 Kcal ∕Nm3 乙烷 15371Kcal ∕Nm3 丙烷 22256Kcal ∕Nm3 正丁烷 29513Kcal ∕Nm3 异丁烷 29324Kcal ∕Nm3 戊烷 37418Kcal ∕Nm3 760mmHg, O 0C,干基为标准。
燃煤锅炉、燃生物质锅炉、天然气锅炉的分析与比较
燃煤锅炉、燃生物质锅炉、天然气锅炉的分析与比较近年来，由于环保压力的不断加大和能源危机日益严重，在政府不断推出一系列关于促进减排及节约能源，鼓励新能源推广等的法律法规后，作为耗能和排放大户的锅炉，也在各级政府、锅炉生产和使用单位、能源供应企业等的共同推动下，已经或正在进行着大规模的更新或改造。
但由于各地政策的不一，各市场主体利益驱动不一以及技术和认识的不足等原因，导致部份锅炉使用单位对各种改造方案的优劣势认识不充分，改造后实际运行效果与预定效果差距明显或严重不适用，为此，特本着对客户负责，以大量详实科学的数据为基础，从客观公正的角度来综合比较几种主要能源（煤、天然气、生物质）锅炉方案的差异，以供客户甄别选择。
一、理论上三种能源在锅炉使用成本上的差异（以吨蒸汽60万大卡热焓为例）：注：1、II类烟煤低位热值国家标准范围：4200—5000Kcal/Kg，取中值4600 Kcal/Kg；生物质燃料由于成份、加工等不同，燃料热值范围为3300-5000 Kcal/Kg，通常为3800-4200 Kcal/Kg，取中值4000 Kcal/Kg。
2、锅炉理论效率取自国家标准《锅炉节能技术监督管理规程》中的限定值，即最低设计要求值。
3、燃料价格暂按长沙市场目前价格核算，各地可按实际自行修正。
二、实际运行中三种能源在锅炉使用成本上的差异（仍以吨蒸汽60万大卡热焓为例）。
由于：（一）燃煤锅炉1、燃煤锅炉煤质易波动，煤量计量普遍存在一定的问题；2、锅炉本体设计、司炉人员操作水平、煤质不稳定、积灰等原因导致实际层燃锅炉（20T以下链条锅炉）平均运行效率均低于70%，部份锅炉甚至低于60%（摘自哈工大赵钦新教授在工业锅炉行业协会上的报告）；3、据测算，燃煤锅炉电耗、除渣除尘水耗、人工、维保配件等费用折算成本约20元/吨蒸汽。
（二）生物质锅炉1、由于生物质成型燃料国家尚未出台标准，也无相关部门监管。
加之其原料成份复杂，加工方法不一，故其热值波动较大，普遍存在热值达不到合同约定标准的现象。
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沼气外卖，蒸汽外购
建设投资（万元） 固定资产折旧（万元） 贷款利息（万元） 定员 人工费（万元/年） 耗水量（万吨/年） 外购蒸汽量（万吨/ 年） 外购天然气量（万 3 Nm /a） 生产沼气量（万 3 Nm /a） 水价（元/吨） 蒸汽价（元/吨） 沼气价（元/Nm ） 外卖沼气费（万元） 天然气价（元/Nm3） 外发电量（万kW.h/a） 外购电价（元/kW.h） 节约外购电费（万元） 平均年检修费 (万元) 运行总费用（万元）
3
100 4.8 0 4 32 0 46 0 -5760 2.21 364.3 2.025 -11664 2.52 0.00 0 16757.8 0
0 10 5140.6
方案一 内容
方案二
方案三
方案四
方案四
方案五
方案六
方案七
3x35t/h沼气、天然气 1 2台燃气轮机，额定发 2台燃气轮机，额定发 2台燃气轮机，额定发 5台燃气内燃机，额定 2x35t/h天然气锅炉 1 2台25t/h沼气锅炉 发电量2.5MW +1台 锅炉（3.82MPa，450 电量5MW +2台25t/h 电量5MW +2台25t/h 电量5MW +2台25t/h （1.25MPa,200℃）+蒸 （1.25MPa，200℃） 10t/h余热锅炉+2台 ℃）+1台4MW背压机 余热锅炉+1台35t/h天 +LNG 气化 余热锅炉 +LNG 气化 汽外购； 余热锅炉 35t/h天然气锅炉 组； 然气锅炉 1100 52.3 50.5 14 112 0 4.4 0 0 2.21 268 2.025 0 2.52 0.00 0 1179.2 0 1990 94.5 91.3 34 272 12.8 0 1612.2 0 2.21 268 2.025 0 2.25 3627.36 28.288 0 0 0.64 0 40 1433.9 0 80 4193.5 3250 154.4 150 40 320 25.6 0 1031.04 0 2.21 268 2.025 0 2.52 2598.22 56.576 0 -3032 0.6096 -1848.31 80 1510.9 15490 735.8 710.6 44 352 12.8 0 2720 0 2.21 268 2.025 0 2.25 6120.00 28.288 0 -6400 0.6096 -3901.44 386 4431.2 15300 726.8 701.9 44 352 12.8 0 0 0 2.21 268 2.025 0 2.52 0.00 28.288 0 -7680 0.64 -4915.2 386 -2720.3 16490 783.3 756.5 40 320 25.6 0 1612.16 0 2.21 268 2.025 0 2.52 3600.00 56.576 0 -7680 0.64 -4915.2 286 887.1 15800 750.5 724.825 40 320 25.6 0 3084.16 0 2.21 268 2.025 0 2.52 7772.08 56.576 0 -9600 0.6096 -5852.16 286 4057.8