化工园区具有热负荷需求大、热负荷稳定、热用户分布集中等特点，但园区现有燃煤锅炉自动化程度低、供热稳定性差，不能对企业生产提供稳定的汽源；锅炉热效率低，原煤消耗大；大多数锅炉减排设施配套不够完善，对园区周围环境造成严重污染。

为此，通过建设燃机热电联产项目替代燃煤锅炉对园区进行集中供热,一方面可以为园区提供充足、稳定、优质的热源；另一方面可以实现能源梯级利用,提高能源利用效率,节约能源；同时,可以有效改善环境，促进园区基础设施建设，增强招商引资能力，具有非常高的经济效益、环境效益和社会效益。

本文以某化工园区燃机热电联产项目为例，分析了该园区热负荷分布，并根据“以热定电”的原则，确定了项目的装机方案。

1 热负荷分析

根据现场调研资料，该化工园区主要是以常年性工业生产热负荷为主，园区产业主要为精细化工、生物医药、装备制造、新能源新材料、食品加工、电子信息等。根据CJJ34—2010《城镇供热管网设计规范》，综合考虑园区行业类别，生产热负荷同时使用系数取0.8，热网损失系数为5%，折算至电厂出口参数系数为0.9。结合热负荷调研收资，经折算，汇总园区热负荷情况见表1。

表1 热负荷汇总表 t/h

热负荷最大平均最小企业合计665559.5402折算后502.7423303.9

2 装机方案

2.1 机组容量

从热电联产的角度看，热电厂必须按“以热定电”原则进行选型，在满足热电比和全厂热效率等国家要求的指标下，优先选用效率、热耗、气耗等经济指标较优的燃机供热机组。

就当前高中生传统文化素养现状来说，存在诸多问题，这些问题既包括教材、教学方面的客观因素，也包括学生自身的很多主观因素。

经测算，本工程2套F级“一拖一”双轴燃气—蒸汽联合循环热电联产机组技术经济指标(全厂)如表3所示。

方案2：“一拖一”双轴配置机组主要由2套“1台燃机、1台余热锅炉和1台汽轮机”系统组成。该配置方案系统相对独立，运行控制方便；由于每台汽轮机独立对外供热，供热可靠性较高；同时单台汽机容量较小，设备可国产化率较高。综合考虑项目投资、建设周期、供热可靠性、维修成本、国产化率等因素的影响，本工程装机方案及容量暂按2套F级“一拖一”双轴燃气—蒸汽联合循环热电联产机组考虑。

表2 F级燃气轮机主要技术参数

技术参数西门子上海电气GE三菱燃气轮机型号SGT5-4000FAE94.3A9F.05M701F4输出功率/MW307310299324单循环效率/%404038.739.88燃机热耗率/(kJ·kWh-1)9 0019 0009 3009 027压气机级数15151817压气机压比18.82018.318燃烧器数量/只24241820燃烧器类型组合式VeLoNOxDLN2.6+DLN透平入口温度/℃>1 400>1 400>1 400>1 400透平级数4434排气量/(kg·s-1)723742667725排烟温度/℃579588644592NOx/(mg·Nm-3) <50<50<50<50入口燃气压力/MPa3.63.3～3.43.55～3.793.6～3.9启动方式变频启动变频启动变频启动变频启动

注：表中数据为机组在ISO工况下单循环时的参数。

2.2 机组配置

方案1：“二拖一”多轴配置机组主要由2台燃气轮机、2台余热锅炉和1台蒸汽轮机组成。该配置方案因采用较大容量的汽轮机，全厂效率较高；只有1台汽轮机供热，需增加大容量蒸汽母管，蒸汽系统变复杂且操作繁琐；同时2台余热锅炉并炉时间长，增加了汽水损耗，降低了供热经济性和稳定性；单台汽轮机供热，供热可靠性较差。因此，方案1不适用于热电联产项目。

例如在进行《茉莉花》这首歌的教学时，笔者会重视学生主体地位在课堂中的体现。在教学开始时，先为学生讲述这首歌的一点故事，为下阶段教学的开展打好基础。接着要求学生通过小组合作的方式自主学习《茉莉花》，在相对自由和谐的课堂氛围中学生的学习积极性明显提升，同时因为有故事之间的铺垫，趣味性也得到了增强，有效地提高了教学质量。最终学生都能通过小组合作的方式完成音乐学习任务，很好地激发学生的音乐学习兴趣。

联合循环机组的轴系分为单轴和多轴2种配置形式。目前2种配置形式在F级燃机中均有运用。其中，单轴机组分别由1台燃气轮机、1台发电机以及1台蒸汽轮机单轴串联布置。单轴布置的机组可并列安装，有利于发电机出线、设备、蒸汽管道布置、施工和运行管理。对于汽轮机运行，没有高温高压蒸汽切换阀门，没有大型蒸汽母管，蒸汽系统运行简单，操作方便，适合调峰运行。热电联产项目按照“以热定电”方式运行，基本不参与调峰，采用单轴配置优势不明显；且对于热电机组，将同时承受电网和热网波动的影响，为保证安全可靠，不宜采用单轴配置方案。为此，本项目主要考虑“二拖一”多轴和“一拖一”双轴2种配置方案。

目前，天然气发电用的重型F级燃气轮机厂商主要有4家，分别是西门子、上海电气、GE和三菱公司。其燃气轮机型号分别为西门子公司的SGT5-4000F、上海电气公司的AE94.3A、GE公司的PG9371FB、三菱公司的M701F4。各机组的技术参数如表2所示。由表2可知，4种燃机性能大致相近，均属于高参数、大容量先进性燃气轮机。

2.3 技术经济指标分析

1台F级(400 MW级)燃气—蒸汽联合循环机组的抽汽供热能力为210～260 t/h(各机型最大供汽能力有差别)，2台F级联合循环机组，最大供热能力为520 t/h，可满足园区最大供热量需求。考虑热负荷中以稳定的工业负荷为主，本项目采用2台F级燃气—蒸汽联合循环抽凝机组的装机方案，既能满足供热量需求，又能一定程度上保证可靠性，建成后可兼顾满足远期供热量需求。

姓名：李彩霞，性别：女，出生年月：1967，12，民族：汉，籍贯：河南省平顶山市郏县，学历：硕士研究生，职称：副教授。研究方向：英语应用语言学工作单位：平顶山学院。

表3 主要技术经济指标(按SGT5-4000F计算)

序号项别数值1本期设计热负荷/(t·h-1)4232额定供热工况机组功率/MW797.73机组年发电量/(亿kWh·a-1)43.884机组年供热量/(万GJ·a-1)693.75额定供热工况机组发电气耗/(m3·kWh-1)0.176 16额定供热工况机组供电气耗/(m3·kWh-1)0.179 77额定供热工况机组供热气耗/(m3·GJ-1)30.558发电厂用电率/%1.069供热厂用电率/%0.9410全厂热效率/%68.8711热电比/%44.8212发电机组年利用小时数/h5 50015机组年实际耗气/(亿m3·a-1)9.84

注：供热蒸汽参数为1.3 MPa(a)、310 ℃；天然气状态按101.3 kPa、20 ℃计算。

由表3可知，全厂热效率年平均为68.87%，热电比年平均为44.82%，符合国家规定。

3 结束语

对于燃机热电联产项目，根据热负荷规模和特

点合理进行主机配置，对机组性能和项目的经济性具有较大意义。该化工园区采用的F级“一拖一”双轴燃气—蒸汽联合循环机组布置方案，不仅可以为园区提供安全、稳定、可靠的热源，还可以实现远高于常规燃煤机组和燃煤锅炉的能源转换和利用效率，同时通过清洁能源利用，可以大大减少大气污染物排放，对改善大气环境、提高城市环境质量具有十分重要的意义。

①大写字母表示形状、特征、性质，如：U-tube U形管；I-beam工字钢；T-ruler丁字尺；Y-section三通接头管。

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