1燃氣內燃機發(fā)電機與燃氣輪機發(fā)電機的技術特點

燃氣內燃機在氣缸中使燃料(如天然氣)與空氣進行混合，并通過壓縮點火及火花點火方式使可燃混合氣燃燒做功，推動活塞運動，從而驅動內燃機運行，進而驅動發(fā)電機發(fā)電；同時可回收燃燒后的高溫煙氣和各部件冷卻水的熱量用于熱電聯(lián)產。熱電聯(lián)產是指發(fā)電裝置同時為用戶提供電能與熱能。當內燃機功率較小時，其發(fā)電效率明顯比燃氣輪機發(fā)電機更高，一般在30%以上，并且初期投資較低。因而，在一些小型的熱電聯(lián)產系統(tǒng)中往往采用燃氣內燃機發(fā)電機。但是，由于余熱回收裝置復雜且品質不高，因此不適用于供熱溫度要求較高的場合。

燃氣輪機發(fā)電機主要由壓氣機、燃燒室、渦輪機、發(fā)電機等組成。壓氣機將空氣壓入燃燒室，空氣在燃燒室內與噴入的燃氣(如天然氣)混合燃燒，之后燃氣進入渦輪機并膨脹，驅動葉輪轉動，從而驅動發(fā)電機發(fā)電。燃氣輪機的尾氣溫度較高(一般在500 ℃以上)，是高品質的熱源，可以用于制冷，即吸收式制冷，也可以引入余熱鍋爐產生蒸汽，再次進行供熱或制冷。另外，煙氣也可以不全部用來發(fā)電，而是部分用于工藝，以此可使其總熱效率達到80%或更高。燃氣輪機發(fā)電機的容量范圍也較為寬廣，小到幾十至數百千瓦，大到300 MW以上。

2 燃氣內燃發(fā)電機與燃氣輪發(fā)電機在分布式發(fā)電領域的應用對比

對于1 MW以下的冷、熱電聯(lián)供系統(tǒng)而言，內燃發(fā)電機占據了絕對的主導地位，這是由于此容量范圍內的燃氣輪發(fā)電機發(fā)電效率通常較低，節(jié)能和經濟效益不明顯。

對于1～5 MW的冷、熱電聯(lián)供系統(tǒng)而言，燃氣輪發(fā)電機的保有量約為內燃發(fā)電機的一半；對于5～10 MW及以上的功率范圍，燃氣輪發(fā)電機所占比例超過燃氣內燃發(fā)電機。這是因為在該工況范圍內燃氣輪發(fā)電機的發(fā)電效率較高，如果進一步采用聯(lián)合循環(huán)，整個系統(tǒng)的發(fā)電效率、調節(jié)靈活性和經濟效益都將大幅提高。

3 燃氣內燃發(fā)電機與燃氣輪發(fā)電機的發(fā)電效率對比

燃氣內燃發(fā)電機發(fā)電效率較高，通常在35%以上，甚至超過了40%；而微型和小型燃氣輪發(fā)電機的發(fā)電效率通常為28%～35%，低于40%。以3 MW的燃氣內燃發(fā)電機和燃氣輪發(fā)電機為例，進行變工況下的發(fā)電效率比較，在該功率下燃氣內燃發(fā)電機的發(fā)電效率高于燃氣輪發(fā)電機，并且隨著負荷率的降低，二者的發(fā)電效率均呈下降趨勢，且下降的幅度大致相同。

內燃機在海拔高度1 500 m以下輸出功率無需修正，且環(huán)境溫度達到40 ℃前功率不會出現(xiàn)明顯的下降現(xiàn)象。但燃氣輪機卻是每超海平面100 m，輸出功率下降約1.2%，并且環(huán)境溫度在15 ℃以上時，燃氣輪機的效率下降。因環(huán)境溫度引起的空氣密度的變化，將對整機性能產生明顯影響。相對而言，空氣密度變化對內燃機影響較小，而對燃氣輪機的影響較大。