燃气发电机原理：与燃气轮机的对比分析
燃气发电机原理：与燃气轮机的对比分析
燃气发电机和燃气轮机是两种常见的燃气动力设备，它们在结构、工作原理和应用领域上存在显著差异。本文将详细介绍燃气发电机的工作原理，并对比分析燃气发电机和燃气轮机的特点，帮助读者更好地理解这两种设备的异同。
燃气发电机的工作原理相对简单。发动机与发电机同轴连接，并置于整机底盘上。消声器和调速器连接在发动机上，燃气源通过燃气通道通入发动机内。此外，发动机上还配备有带拉绳的反冲起动器以及连接在发电机输出端的电压调节器。使用的燃气源可以是天然气、液化石油气或沼气等可燃气体。
与汽油发电机组和柴油发电机组相比，燃气发电机组具有显著的环保优势，降低了对环境的污染。同时，燃气发电机结构简单，使用安全可靠，输出的电压和频率稳定。
在燃气供给系统中，过滤装置用于保护燃气管路的阀门，过滤网的孔径应不大于1.5毫米。燃气稳压过滤装置是燃气输配过程中的关键设备，主要承担调压和稳压的功能，同时还要承担过滤、计量、加臭、气体分配等一项或多项功能。稳压阀出口气压的波动在整个燃烧调节范围内应不超过±5%。如果气阀列组配置独立稳压阀，其进气口前端应配置独立的过滤装置，避免堵塞稳压阀内的气管。
燃气发电机与燃气轮机的区别
燃气内燃机的发电效率通常在30％－40％之间，比较常见的机型一般可以达到35％。燃气内燃机最突出的优点是发电效率较高，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。但是内燃机也有一些不足的地方：
- 内燃机燃烧低热值燃料时，机组出力明显下降。例如，一台燃烧低热值8000大卡/立方米天然气燃料的500千瓦级燃气内燃发电机组，在使用低热值4000大卡/立方米的焦化煤气时，出力可能下降到350～400kW左右。
- 内燃机需要频繁更换机油和火花塞，消耗材料比较大，影响设备的可用性和可靠性。
- 内燃机设备对焦化煤气中的水分子含量和硫化氢比较敏感，可能导致硫化氢和水形成硫酸腐蚀问题。
相比之下，燃气轮机更适用于高含氢低热值和气体含杂质较多的劣质燃料，一些燃气轮机甚至可以使用原油和高硫渣油燃料。燃气轮机自身的发电效率一般在30％～35％之间，但产生的废热烟气温度高达450～550℃，可以通过余热锅炉再次回收热能转换蒸汽，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，发电效率可以达到45%~50%，一些大型机组甚至可以超过55％。
采用燃气轮机的优势相对比较多：
- 设备的可用性和可靠性都比较高，综合利用率一般可以保持在90％；
- 对于燃料的适应性比较强，含硫、含尘高一点问题都不大；
- 发电出力一般不会减少，甚至因为燃料进气量增加而有所增加；
- 燃气轮机功率密度大体积小，便于转移运行现场。
但是，燃气轮机也存在一些缺点：
- 进气压力要求较高，需要使用燃气压缩机，这会消耗大量能量，影响设备的实际输出功率；
- 采用联合循环系统存在与蒸汽轮机相同的水资源条件要求，系统比较复杂，投资也比较大，同时搬迁也比较困难。