1.2 技术特点

　　传统的燃气轮机单机的发电效率一般在35％左右，目前常用的提高效率的方法是通过余热锅炉再次回收热能转换为蒸汽，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，从而提高效率。但这种联合循环系统对水资源条件有较高要求，系统相对比较复杂，建设投资较大，搬迁也相对困难。

　　相比于投入大、工期长、占地面积大的传统燃气轮机发电系统，采用往复式内燃机机组作为燃气电站的动力设备，机组的发电效率通常在30％~40％之间，比较常见的机型一般可以达到35％，其最突出的优点是发电效率比较高，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。建设燃气电站所需要的配套余热利用设备也相对灵活，小型的余热设备均可很好的配套使用。总体上，以往复式内燃机组为基础建设的燃气电站在余热利用技术领域具有燃气轮机联合循环电厂的全部热电功能，且具有对燃气供应品质要求低、投产快、投资少、使用范围广泛等优势。目前，国内企业生产的往复式内燃机机组应用于电站至少可实现30%以上的发电效率，配套余热锅炉或制冷机组，可实现约30%的热吸收率，同时通过热交换器可吸收约20%的热量，从而实现电站综合能源利用率达75%以上。虽然我国往复式内燃机技术相对较为成熟，但以其为基础设备的燃气电站建设仍面临工程设计经验不足、规模小、电站设备的兼容性不高、智能化与信息化管理不强等问题，导致其大规模发展与应用仍面临挑战。

　　随着国家有关政策法规逐步落实，通过建立余热发电燃气电站示范项目、制定统一的发展规划与标准体系、加强配套企业的技术合作与技术交流等措施，将有利于推动往复式内燃机等余热利用辅助设备的资源整合与优化配置，有效缓解燃气电站建设发展不协调、不同步的问题，并最终实现发电工程和余热利用工程的同步发展。

　　2、螺杆膨胀机组余热余能利用技术

　　2.1 技术原理

　　螺杆膨胀机组发电系统主要是通过螺杆膨胀机回收余热蒸汽、热水、热液及烟气余热拖动发电机发电的余热余能利用技术。按照低热值热源是否直接驱动螺杆膨胀机做功，可以将螺杆膨胀机组发电系统分为常规循环系统与有机朗肯循环系统。

　　（1）常规循环系统

　　常规循环系统又称单循环系统，是将含热流体直接引入螺杆膨胀机机组，由其推动主机膨胀作功，该类型系统较为简单，适用于高温高压流体的能量回收。受膨胀能力限制，直接驱动螺杆膨胀动力机的热源应用范围为低于300℃的0.15~3.0MPa的蒸汽或压力0.8MPa以上、高于170℃的热水等。

　　（2） 有机朗肯循环系统

　　有机朗肯循环系统又称双循环系统，是将工质与含热流体进行热交换之后，将气态的工质引入螺杆膨胀机主机，推动主机膨胀做功。对小于的0.1MPa的蒸汽或压力0.8MPa以下、高于85℃的热水可以采用二次循环有机工质螺杆膨胀机系统进行余热回收。而对200℃以上的烟气可采用配余热锅炉的螺杆膨胀机组进行余热回收。

　　在工程应用中，有机朗肯循环螺杆膨胀发电站系统通过工质泵将低压液态有机工质增压，利用蒸发器吸收工质热量转变为高温高压蒸气，高温高压蒸气再推动螺杆膨胀机做功，产生能量输出，膨胀机出口的低压蒸气进入冷凝器，向低温热源放热并冷凝为液态，如此往复循环。

图3 有机朗肯循环螺杆膨胀发电站系统原理图