淺論西氣東輸燃壓機組的選型及改造

淺論西氣東輸燃壓機組的選型及改造0概述據不完全統(tǒng)計，目前西氣東輸一線、二線已有各種型號的燃壓機組116臺套，并且還有快速增長的趨勢。提高燃壓機組綜合熱效率是降低管輸能耗的重要途徑。某公司一再宣稱:每提高燃機熱效率1%，每臺機組每年可以為用戶節(jié)約運行成本12.5萬美元。但是，僅靠提高燃機熱效率一項技術是遠遠不夠的，因為燃機單循環(huán)熱效率每提高1%不僅十分困難，而且代價十分高昂。如果設備選型及配套不當，每臺機組熱效率損失近10個百分是常常不為人們所知道的。對于這一重大課題，我們在2000～2012年，曾在《石油規(guī)劃設計》《中國能源》《熱能動力工程》等學術期刋，陸續(xù)發(fā)表了針對西氣東輸燃壓機組設備選型、新技術應用等方面的學術論文共8篇。筆者的絕大多數觀點、論點不僅被西氣東輸的生產實踐所證實，而且也被SIEMENS等國際大公司所采用，為節(jié)能減排做出了一定的貢獻。

這些文章是:“燃氣輪機在天然氣輸氣管道上的選用”《中國能源》2OO0年第4期陳仁貴“輸氣管道壓氣站裝機功率及備用系數的選擇”《石油規(guī)劃設計》2000年第6期陳仁貴

“噴霧蒸發(fā)冷卻器在燃氣輪機上的應用”

《2001年亞太地區(qū)燃機大會(ASME)特約征文》第一作者陳仁貴“論噴霧蒸發(fā)冷卻技術在西氣東輸工程上的應用”《石油規(guī)劃設計》2002年陳仁貴“燃氣輪機機進氣系統(tǒng)結霜分析及對策”《熱能動力工程》2005年4期陳仁責“論天然氣長輸管道機組功率選擇及配置”《熱能動力工程》2010年4期高順華陳仁貴“再論噴霧蒸發(fā)冷卻技術在西氣東輸工程上的應用”

2011年石油學會儲運專委會陳仁貴

“噴霧蒸發(fā)冷卻技術在西氣東輸燃壓機組上應用的可行性研究”

《熱能動力工程》2012年第4期郭剛宋志剛陳仁貴合著根據我們的理論和實踐:在具備一定條件的站場，如果采用國內已有的一系列新技術、新設備，可以用不太多的投入，使西氣東輸某些已建燃壓機組燃氣消耗量降低15%以上，這不僅完全有可能，而且用3～4年的時間就可以收回全部投資。我們可以通過以下4個方面的技術措施來實現上述目標。1選擇功率合適的燃壓機組筆者于2012年9月8日從西部管道公司了解到:該公司燃壓站燃氣自耗量的費用已占其總運營成本的90%以上，這引起公司領導們的高度重視。筆者初步認為:這主要是機組功率配置不合理的原因所造成。任何一條輸氣管線，從投產初期到滿負荷運行都有一個時間過程;即使在達到設計能力后，每年不同時節(jié)的輸氣量也不盡相同。由于燃機和壓縮機的固有特性，只有多臺小機組或大/小功率機組組合才能滿足在各種輸量條件下達到經濟運行的目的。1.1離心式壓縮機的固有特性，它的流量調范圍和高效區(qū)范圍都十分窄小。圖1某壓縮機工作特性圖圖1是某站配置的某型燃驅壓縮機的工作特性圖。它能滿足輸氣量10.48～17.5億/年的設計要求，共有六個設計工況點。從圖2看：1.2.3工況點是在燃機的高效區(qū)，但在壓縮機的低效區(qū)；4.5.6工況點是在燃機的低效區(qū)，但在壓縮機的高效區(qū)。在比較大的流量范圍內，要同時滿足都在高效區(qū)一般較難。對該機型而言，6號工況點的喘振余量已接近設計極限值的10%。結合文字說明:它的輸量范圍僅為最大輸量的40.1%。當輸量從17.5～10.48億/年變化時，由于機組在夏季出力受限制，這時機組的總效率為22.81%～18.77%，十分低下。1.2燃機的負荷/效率特性對管輸運營成本影響極大從圖2可以看到，在ISO狀態(tài)，當燃機負荷為50%額定時，熱耗將增加到125%;實際上，在實際工況時，熱耗增加為130%。如果負荷再低,效率將更低。圖2某燃機ISO狀態(tài)負荷/熱耗曲線表1是孔雀河站設計計算的實際燃機負荷率。它即使在各工況滿輸時，機組負荷率也僅為44.1～85.7%。機組總效率僅為26.57～31.18%。實際上它們至今都沒有達到過滿負荷運行，燃氣輪機的實際效率很低。據調查:

鹽池站的實際負荷率僅為27～80%，燃機的效率更低。西氣東輸管道公司正在研討解決方案，準備通過更換壓縮機大流量機芯來提高燃氣輪機的效率，減少站場雙機運行的時間，從而降低燃料氣的消耗。工況代號進氣溫度單臺燃機運行參數機組總效率環(huán)境溫度有效功率負荷率108Nm3/a℃℃kW%%XD170KQH-170S22.040.019，95085．730.81KQH-170S22.026.324，08771.031.18KQH-170W14.0-8.530，66250.031.08KQH-170A18.011.627，16660.031.13XD150KQH-150S-W24.028.322，86744.126.57表1某機組在孔雀河站各種工況下的運行參數筆者也研究分析了西二線某燃機公司對洛寧--南昌4個燃驅站的投標文件。以南昌站為例:看上表所示:在21個設計工況中,機組所需功率僅為燃機能夠輸出功率的22.6～80%，其中有13個工況點的負荷率都不足50%。這就是說，燃機在絕大部分時間都是處于“大馬拉小車”的工作狀態(tài)，熱效率將極低。若此表負荷預測和功率計算都是正確的，筆者認為該站應配3×(10～12)MW機組，而不應配3×30MW機組。雖然某些大機組在ISO工況下比某些小機組的熱效率要高一些，但是如果設計不當，將造成大機組長期運行在低負荷。這時大機組的實際熱效率將比小機組接近滿負荷時的熱效率要低許多。

另外，由于壓縮機的特性所決定，為滿足投產初期輸量要求，在西一線沿線共設計配套了16種不同型號的壓縮機機芯，巳更換了14次，目前還有進一步更換大機芯的計劃。人們可能只是看到設備投資上所造成的浪費，沒有看到“大馬拉小車”造成燃料氣的更大的浪費。這也是筆者從2000年起就一直堅持推薦采用多臺小機組組合或大/小功率機組兼容配置的主要原因。西氣東輸目前選用的確實都是世界頂級的燃壓機組，我們也知道西氣東輸當初決定統(tǒng)一選擇30MW級燃機的初衷。但是，可能是我們過份相信了供應商的片面宣傳(如大修周期5萬小時等)，也可能是我們沒有考慮到“大馬拉小車”有如此重大的不利影響。選擇大/小機組是各有利弊，但“兩弊相權取其輕”。我們應該重新審視這個選擇大/小機組的重大問題。對已建的大機組，我建議可以采取以下的二個解決辦法來提高機組效率:A長痛不如短痛，拆遷1～2臺30MW機組到新站，換上2～1臺15～20MW的小機組;B采取其他技術措施，加大30MW機組在現場的實際出力，更換大機芯，輔以調節(jié)上下游的運行參數，減少燃壓機組的運行臺數,盡量讓機組帶大負荷。此舉能節(jié)燃料氣8%以上。

2改造現有機組的進氣防冰系統(tǒng)

大慶油田、塔里木油田多年的實際情況告訴我們:在高寒高濕地區(qū)燃機進氣系統(tǒng)在冬季會發(fā)生如下圖所示的結冰堵塞現象，直接影響到燃機的正常運行，2003年，中石化塔河油田就與國外某燃機公司和國內某著名大學合作，但都沒有能解決這個世界級難題。根據我國《輕型燃氣輪機進氣過濾器》HB7257--2005標準5.5.1.e和西氣東輸燃壓機組招標文件要求，明確要求燃壓機組都要帶有燃機進氣防冰系統(tǒng)。但是，通過7個冬季的實際運行，已經證明:現有的燃壓機組進氣防冰系統(tǒng)不僅不能防冰，而且能耗極高，有時還造成防冰保護停機。事實巳經證明:他們的防冰理論和實際都是錯誤的。2.1某公司防冰理論錯誤之一某公司在西氣東輸上的防冰設計下圖所示。很顯然，這種進氣加熱是不能防止進氣濾芯的結冰的。但某公司卻堅持認為:高效濾芯的結冰是由于濾芯“擋住了”雨雪中的冰霜，“靠空氣過濾器自帶的脈沖反沖洗很容易清除掉濾芯上的冰霜”。我們則認為:濾芯中冰霜的大部分是由于濾芯本身的節(jié)流降溫效應而形成，它會牢牢地凍結在濾芯上，靠“脈沖反沖洗”是不能清除掉這些冰霜的。無數的實踐已經證明了這一點，SIEMENS公司也不認同這些廠商的這種“理論”。2.2某防冰理論錯誤之二某公司的防冰設計理論曲線如下圖所示。經分析研究，這是一條航空發(fā)動機的進氣防冰設計曲線，它并不適合陸用燃機。根據這條曲線，某機組是當環(huán)境T1＞4.4℃，and相對濕度?1＞67%RH時，燃機進氣系統(tǒng)就從高壓壓氣機16級抽氣向進氣道噴灑熱氣流;而另一公司機組是只要當環(huán)境T1＞4.4℃，不論相對濕度高低，就從低壓壓氣機5級抽氣向進氣道噴灑熱氣流。它們的加熱溫升最大都是5.6℃。加熱需要熱功率為550～600KW，這需要消耗大量的天然氣。根據孔雀河站2010.12.23運行報表顯示:機組防冰系統(tǒng)投運,機組要增加127m3/h的天然氣耗量。占整個燃機耗氣量的3.3%。這主要是要對大量的進氣加熱，同時由于進氣溫度的提高又會降低燃機的熱效率。(附件1)依據工程熱力學第一定律，氣流的速度、壓降、溫降的計算公式為:…….式中:Cp=0.2422

KCaL/kg·℃n=1.4R=287

J/Kg·k

T為Kg=9.8

m/s2A=1/427

Kcal/kg.m

理論分析表明:燃機進氣系統(tǒng)結冰的機理是燃機進氣氣流速度的變化引起進氣氣流溫度的變化;這會使進氣氣流的干球溫度Ta≤露點溫度Td，在一定的濕度條件下，空氣中的水蒸氣會冰凝成水，造成進氣系統(tǒng)的結冰。它的成果條件與氣候和燃機結構參數均有關。經計算，某機組濾芯處溫降為為0.80℃左右，進氣喇叭口處的溫降為2.0℃左右，而喇叭口喉口處溫降達8.5℃。理論計算和實測結果已經證明:陸用燃機進氣速度的增加在喇叭口前使溫度降低最多不超過3℃，遠遠小于5.6℃。所以，某公司的防冰理論值和設定值并不正確，這讓用戶白白消耗大量的天然氣。除此以外，某公司機組冬天還經常發(fā)生“防冰保護高偏離”，使燃壓機組保護停機，嚴重影響西氣東輸冬季的正常生產。(附件2、附件3)我們也找出了某公司防冰保護停機的原因。因時間關系關系，這里不作介紹。

西氣東輸已有燃機進氣防冰裝置人機界面2.3西氣東輸的防冰理論及實踐針對以上問題，2009年，西氣東輸(管道)公司與三元燃機公司合作，已經很好地解決2種進口機組5臺燃機的進氣系統(tǒng)冬季防冰問題。它的設計及控制原理如下圖所示。這種防冰理論和實踐，不僅解決了燃機進氣系統(tǒng)的防冰問題，而且實現防冰能耗不足原配置系統(tǒng)的5%。它的基本原理是:A加熱溫度只需增加3℃左右，就能有效防止整個進氣系統(tǒng)的結冰;B燃機進氣系統(tǒng)只有在T1＞4.4℃and?1＞90%RH時才會結冰，這與T1＞4.4℃and?1＞67%RH條件相比，同時滿足這二個條件的時間幾率僅為某公司設計條件的5%。所以能節(jié)能95%以上。國內進氣防冰技術的效果如下圖所示。(附件4)

目前，三元公司利用該項技術還成功改造了塔里木油田、山東金能2種型號8臺進口機組。以一臺RB211燃機為例，一個冬季至少消耗天然氣120天×24h×120Nm3/h=34.56×104方，占機組耗氣量的3.3%。若將現有的116臺進口機組都改成國內公司研制的防冰系統(tǒng)，以節(jié)氣95%計，每年可為中石油節(jié)約天然氣約4000×104Nm3，用1～2年的時間即可收回全部投資。目前，中油股份公司已獲得該項技術的專利。專利號分別為ZL201020696884.6。3盡量降低燃機的進氣溫度3.1進氣溫度對燃機運行的影響西氣東輸的燃壓機組大部分安裝在我國西部地區(qū)，如下圖所示。這些地區(qū)不僅海拔高，而且夏季干燥炎熱。這些特殊的自然條件對燃壓機組的運行帶來一系列不利影響。我們認為:在有條件的站場，采用“噴霧蒸發(fā)冷卻技術”對燃機進氣進行降溫,這對提高燃機的出力、降低燃機的燃耗、減少NOX排放、延長機組使用壽命等都是十分有益的。這是由于燃機是以空氣為工質，大氣溫度的高低和相對濕度的大小對燃機的工作特性有一系列不利影響?！羧紮C進氣溫度愈高，燃機的輸出功率愈低一般情況是:進氣溫度每升高10℃,機組功率下降10﹪。某燃機的功率-溫度特性曲線如圖8所示。◆燃機進氣溫度愈高，燃機的燃料消耗愈高一般情況是:進氣溫度每升高10℃，燃機的燃耗增加1.5.～2.0﹪。某燃機的燃耗-溫度特性曲線如圖9所示。圖9某燃機燃耗-溫度曲線圖10某燃機進氣溫度-濕度-NOX排放曲線◆空氣的相對濕度愈低，燃機的NOX排放愈高某燃機的溫度-濕度-NOX排放特性曲線如圖10所示。進氣溫度愈高、相對濕度愈低，NOX排放愈高。我們認為，這些問題通過“噴霧蒸發(fā)冷卻”的技術改造，是可以十分經濟合理地解決這個問題。3.2

蒸發(fā)冷卻技術簡介水在空氣中自然蒸發(fā)時，會吸收空氣中的顯熱轉變成水蒸氣的潛熱，從而起到空氣的冷卻降溫作用。這就是“濕球溫度Ta”≤“干球溫度Tw”的原因。通過計算可知，1Kg的水在空氣中完全蒸發(fā)時，會吸收空氣中2550KJ左右的熱量。這是一種取之不盡用之不竭的綠色能源。水蒸氣的干球溫度-濕球溫度-相對濕度關系曲線如圖10所示。我們可以看到：空氣溫度愈高，相對濕度愈低，蒸發(fā)冷卻效果愈好。例如：孔雀河站當地大氣壓為90.2KPa，相對濕度為10%，通過蒸發(fā)冷器將濕度提高至85%時，空氣的溫度可以從40℃降到19℃，降幅達21℃。特別是它僅消耗少量的水，幾乎不消耗其他能量，其優(yōu)點是顯而易見的。圖11空氣干球溫度Ta

濕球溫度TW相對濕度?%RH的關系由于這種技術的特點,所以西方許多國家已經強制立法:在需要空氣降溫的場合,只要條件許可,應該優(yōu)先采用蒸發(fā)冷卻技術。圖11是國外常用的蒸發(fā)冷卻器結構原理圖。圖12是克拉瑪依電廠為GE6111FA燃機配套的蒸發(fā)冷卻器。但是，傳統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻器體積龐大，不便進行技術改造；蒸發(fā)效率較低；系統(tǒng)阻力大，不用時燃機出力有影響。盡管如此，它在燃機上應用仍很普遍。圖12濕膜介質式蒸發(fā)冷卻器

圖13克拉瑪依電廠配套的蒸發(fā)冷卻器

塔里木油田擁有各種燃氣輪發(fā)電機組30臺套。在時任塔里木油田總經理廖永遠的大力支持下，塔里木油田公司與中船重工703所合作，研制成功了具有自主知識產權的“噴霧蒸發(fā)冷卻器”，首批6臺噴霧蒸發(fā)冷卻器在輪南燃機電站已成功運行了12年。圖14與SOLAR機組配套的噴霧蒸發(fā)冷卻器3.3工作原理噴霧蒸發(fā)冷卻器工作原理如下圖所示。1--排污水2—液位控制閥3—排污閥4—給水泵5—調節(jié)閥6—放大器7—PLC控制8—噴嘴9—進氣道10—氣壓計11—溫度計12—前濕度計13—流量計14—后溫度計15—后濕度計16—水霧分離器它的工作原理是：將一定技術要求的水經中壓水泵4增壓到2.5Mpa以上，由特制噴嘴8將水噴入進氣道，霧化水在極短的時間(＜0.5S）內快速蒸發(fā)，將空氣的顯熱轉變成水蒸氣的潛熱，從而達到蒸發(fā)冷卻的目的。噴水量由燃機進氣量Qy、空氣干球溫度ta、空氣相對濕度?1所決定，它受PLC控制。未被蒸發(fā)的水經過水霧分離器分離后回到水箱1。水的快速蒸發(fā)技術和水霧分離技術是該項技術的核心。它的最大特點是體積較小、蒸發(fā)效率高、使用壽命長、利于工程改造。3.4技術優(yōu)勢專家們曾對輪南一臺噴霧蒸發(fā)冷卻器進行過現場測試,測試結果如表2所示。測試表明:在新疆輪南地區(qū)，當ta=38.9℃，相對濕度=15.4%時，使用噴霧蒸發(fā)冷卻技術，能使燃機進氣溫度降低20.1,℃功率凈增20.84%,效率增加1.16～5.63%。效果十分顯著。試驗日期大氣溫度ta℃大氣相對濕度φ1%噴水后進氣溫△t℃功率增加值（凈）%效率增加值（凈）%T5溫度℃2000.08.0938.915.420.120.845.63683表2等溫運行測試結果數據表3.5改造方案我們暫以孔雀河站PGT25+機組為例進行方案論證。

設計依據GE相關技術資料年最高氣溫40℃夏季相對濕度(平均)20%（左右）海拔1077.52m3.5.1運行參數分析圖15是PGT25+燃機在某站進口溫度40℃時的轉速-功率-熱耗曲線，圖16是PCL802壓縮機的特性曲線，表3是該站在各種設計工況下溫度-輸量-功率-熱耗的理論計算值。圖15PGT25+燃機轉速-功率-熱耗曲線（壓氣機進口溫度40.℃）

圖16PCL802壓縮機特性曲線大氣溫度℃-505.010152025303540輸出功率kW3293231364l2995328541272572603024859237402267221652熱耗kJ/kWh86018754890690619219937995439709987810049排氣溫度℃495499505511518524531539548557從上述曲線和列表可以看到：對于PGT25+燃機，在滿工況時，進氣溫度每升高10℃，其輸出功率會下降10%左右，熱耗上升3.5%左右；而且隨著燃機負荷的降低，其熱耗上升更快:當功率降至55%時，它的熱耗上升至130%左右。

當燃機因海抜、溫度等原因出力不夠，又不得不開雙機時,就會出現上圖所示的極端情況。溫度變化對燃機性能的影響，如下表所示：特別是在KQH-150S-W工況，由于燃機和壓縮機的聯合特性的限制，當輸量為4433×104Nm3/d時，壓縮機總功率為24MW，而燃機在40℃時輸出功率為21.652MW，28℃時輸出功率為24.4MW，考慮到效率折減等原因，所以只要環(huán)境溫度高于28.3℃，就必須開雙機，這時機組的負荷率僅44.1%，總效率26.57%。我們認為:在夏季高溫時期，只要把燃機進氣溫度降至28℃以下,當日輸量小于4433×104Nm3/d(184.72×104Nm3/y)，燃機仍有足夠的功率輸出，完全可以不開雙機。這能大幅降低燃機的燃料消耗。即使是單機運行，也能提高燃機效率5%左右。如果將壓縮機換成大機芯，節(jié)能效果將更好。5%10%l20%25%30%35%45℃19.3621.9424.3026.4628.4630.3232.0640℃17.0719.2521.2723.1524.9126.5628.1135℃14.7116.5318.2419.8621.3822.8224.2030℃12.2713.7815.2116.5717.8719.1220.3125℃9.7310.9512.1413.2714.3715.4216.4420℃7.058.049.009.9310.8411.7212.58從表4中可以看出，當大氣溫度為40℃，相對濕度為5～35%RH時，只要蒸發(fā)冷卻器使空氣相對濕度加濕到85%RH，空氣的溫度就能降至17.07～28.11℃，降溫幅度為22.93～11.89℃。同時還看出，只要相對濕度低于25%RH,即使環(huán)境溫度達到45℃，燃機進氣溫度也能降至28.46℃以下。而庫爾勒地區(qū)夏季的相對濕度＜20%RH，這是西部地區(qū)采用該項技術的自然優(yōu)勢。表4不同干球溫度和相對濕度下的蒸發(fā)冷卻器出口溫度值(?2=85%RH)噴霧蒸發(fā)冷卻器工作時要消耗一定量的水。GE/PGT25+滿負荷時實際耗水量與干球溫度--相對濕度和進氣量有關,它們的關系曲線如圖17所示。根據以上分析比較，我們認為在孔雀河燃壓站采用蒸發(fā)冷卻方案合理可行的。圖17PGT25+燃機耗水量-溫度-濕度的關系曲線3.5.2實施方案由于西氣東輸1設計時未給蒸發(fā)冷卻器改造預留空間位置，這給改造帶來一定的困難。但是，我們認為還是有辦法進行改造:把空氣過濾器四周沿立柱用雙層隔熱彩鋼板隔離，在機組進氣前側增設1臺噴霧蒸發(fā)冷卻器，兩側裝設鋼制密封門，以有效地防止無組織的進風，如圖18所示。在蒸發(fā)冷卻器不投運時打開二側密封門，利于脈沖自清式空氣過濾器自動清灰。圖18

進氣系統(tǒng)改造及蒸發(fā)冷卻器布置方案3.5.3經濟效益預測以孔雀河站改造為例，總投資約400萬元，效益在以下5個方面：

1)提高燃氣輪機出力某機組價格約1355萬美元，平均出力25000kW，考慮機組的其它建設費用，折算成單位功率造價約650美元/kW。應用蒸發(fā)冷卻器，按平均提高功率18%計算，增加功率約4500KW，投入資金63.5萬美元，折算成單位功率造價141.1美元/kW，單位功率造價不到新購機組單位功率造價的22%。

2)節(jié)約能源該項改造能使燃氣輪機進氣溫度降低16.8～22.9℃（以最大相對濕度30%RH計），即燃氣輪機出力能提高17～23%，這樣可以避免夏季開雙機，極大地降低燃料消耗，綜合熱效率能平均提高10%左右，節(jié)約天然氣量1.0×104Nm3/d。目前極限情況是:在相同輸量的情況下，夏季比冬季多耗氣8～9×104Nm3/d。若將壓縮機機芯換大，節(jié)能效果更好。即使不開雙機，若單機消耗天然氣10×104Nm3/d，夏季平均降溫15℃，熱效率提高5%，日節(jié)約天然氣10×104Nm3/d×0.05=5000Nm3/d。若更換成大機芯，節(jié)能效果將更好。3)延長機組使用壽命降低了燃機的進口溫度，也就直接降低了燃機的初溫，而燃機的使用壽命主要由燃機初溫的高低所決定。毫無疑問，采用噴霧蒸發(fā)冷卻，能夠有效地延長機組使用壽命?？紤]到可以避免開雙機，減少機組的運行小時，因此，每年節(jié)約約10萬美元的機組大修費用。4)利于環(huán)保由于降低了進氣溫度，提高了相對濕度，燃機NOx排放能降低40％以上，即單臺機組降低NOX排放約800Kg/d。若按國外以排污數量計價收費，則價格不裴，意義重大。很顯然，這是一個典型的節(jié)能環(huán)保項目。即使不計環(huán)保收益，1～2年就可以收回全部投資。該項成果于2002年6月通過了中船重工的科技成果鑒定并獲國家專利，專利號ZL00207392.7。該項技術被業(yè)內專家學者評為“處于國際領先水平”。

4采用聯合循環(huán)技術4.1簡述

目前，最為先進的30MW級燃氣輪機簡單循環(huán)熱效率在40%～41％之間。如果將燃機500℃左右的排氣后配余熱鍋爐，產生蒸汽驅動汽輪機組成的燃－蒸聯合循環(huán)，綜合熱效率可以達到50％～55％，熱效率提高10～15個百分點。若采用熱電聯供，熱效率可達80%以上。

塔里木油田現有各種燃機24臺，其中有12臺是熱—電—冷—動各種型式的聯合循環(huán)，有的綜合熱效率達83%。

考慮到西氣東輸所有站場大都采用“2＋1”或“2＋0”配置，不少機組常年處于“大馬拉小車”的運行狀態(tài)，實際運行工況點大都不在設計的高效區(qū)內。若將蒸汽輪機驅動1～2臺20～10MW左右的小壓縮機，則運行方式更靈活，綜合熱效率會更高。

4.2燃－蒸聯合循環(huán)方案

暫以瑪納斯站為例，1臺燃機后配1臺余熱鍋爐，2臺余熱鍋爐配1臺或2臺蒸汽輪機。根據計算，在年平均溫度時，單臺燃氣輪機排氣余熱可產生32.6t/h中溫（450℃）中壓（3.82MPa）過熱蒸汽，2臺余熱鍋爐產生的蒸汽(66t/h)，使汽輪機總出力為15800Kw。若增加補燃裝置，補燃實耗天然氣757Nm3/h，在年平均溫度時，單臺燃機可產生43t/h中溫（450℃）中壓（3.82MPa）過熱蒸汽，2臺余熱鍋爐產生的蒸汽（86t/h），使汽輪機出力達到21000KW。

這樣可以配置一臺20MW級或二臺10MW級天然氣壓縮機，運行調節(jié)更為方便，節(jié)能更顯著。序號名稱單位無補燃方案補燃方案設計工況校核工況設計工況校核工況1環(huán)境溫度℃6.639.66.639.62燃機燃料天然氣天然氣天然氣天然氣3燃機出口煙溫℃4965324965324鍋爐進口煙溫℃493529565.4660.75燃機煙氣重量流量t/h2