Question

天然气为燃料的好处有什么？

Answer 1

天然气的热值高，约为36000~40000千焦/牛·立方米，且燃烧后对环境污染小，是所有燃料中单位热值CO2排放量最低的，且NOx的排放率也很低，可以满足一般电厂的废气排放标准，因而将成为继煤和石油后的主要能源。

目前国内燃煤热电厂集中供热与分散的锅炉房相比，具有节约能源、占地少、改善环境的优点。但也存在一些弊端，随着市场经济的发展，其弊端越来越明显：1.投入大、费用高，城市热网的建设需要大量资金，要建设供热系统管路，因而供热成本很高。2.由于计量不规范，热控水平不高，以至热网管理落后，供热各环节浪费太大，尤其是公共建筑在无人时也持续供热，节能变成了浪费。同时原有城市规划对热网考虑不够，使增建的热网管道影响城市美观，敷设时部分建筑物燃气机需要拆迁等。3.城市中的热电厂增加了市内污染物的排放，使局部环境恶化。因此有必要借鉴发达国家的经验，如一些国家采用分散供热的模式，工业企业自备热电站和分散的小型热电站相现结合的方式，分别满足工业和居民的热需求。在这种情况下，燃用天然气的燃气机成为人们选择的主要供热发电设备之一。

早在1894年已有了以天然气为燃料的发动机，经过不断发展和完善，形成了可燃多种燃料（包括垃圾填埋场产生的填埋气）的燃气机和燃天然气—轻柴油的双燃料柴油机。为了更好地节约能源，还充分利用废热供热或再次发电，实行热电联供，大大增加了经济性。从效率上来说，单机输出功率50兆瓦以下的热机以柴油机和燃气机为最高，发电效率可达40%以上，热电联供效率更高达80%；单机功率大于50兆瓦时，燃气—蒸汽联合循环机组的效率较高。有鉴于此，目前国际上燃气机及双燃料柴油机应用很广。

燃气机的余热有3个来源：燃气机的高温烟气、高温缸体及增压空气冷却水和润滑油冷却水。其中最主要的是燃气机的排气，因其温度一般在400℃～500℃，含大量余热，通过在烟道上加装热交换器可将余热转换为蒸汽或热水。高温缸体及增压空气冷却水温度为90℃～95℃，润滑油冷却水温度为70℃左右，均可通过热交换器供热水。

燃气机热电联供燃气机的余热有多种用途，主要有3类：再发电、供热、制冷。而从具体形式来说，可以根据用户需要，形成多种组合。如余热锅炉产生的蒸汽可用来带动汽轮机发电，或直接供热用户，作为生产工艺过程中的干燥、燃烧空气干燥等，也可以通过吸收式冷却器制冷，供工厂或居民住宅。温度不同的高温缸体及增压空气冷却水和润滑油冷却水，通过热交换器串联后供用户热水，作为工艺用热、地区用热，也可在余热锅炉蒸汽发电时加热汽机凝结水。

燃气机在中国的应用可能只是时间的问题。1.从燃料上来说，中国已经明确表示，在今后20年内，天然气工业会有一个较大的发展，相应的以天然气为燃料的电力工业也会得到较大的发展，这对缓解能源供需矛盾，优化能源结构，改善大气环境质量将起重要作用。2.从需求上来说，随着我国生活水平的提高，人们对供热、制冷质量的要求将更高，购物中心、医院、宾馆、体育场、居民小区等有可能采用燃气机实现热电冷联供，并且在规划时就予以考虑。3.从环保角度来说，也会鼓励在城市中采用污染小的燃气机电站。