天然气如何发电?
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发布时间：2022-04-24 14:30
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时间：2023-10-16 12:11
一般来讲，除核电厂之外，许多公共设施可以用大型锅炉发电，这可以产生数百兆瓦的电力。这些基础发电厂 （可以为整个国家提供大量的电力）主要是以煤为燃料的，较小的高峰调节工厂 （可以在夏季或其他高峰用电时供电）则常常以天然气为动力。最近，大型基础电力设施已经开始大量使用天然气，以减少硫化物、氮化物与颗粒物 （煤烟或烟尘）的排放。
天然气涡轮机
涡轮机与喷气式飞机发动机相似，可以采用各种能量为动力，包括水力发电、核能或者化石燃料 （如天然气、石油和煤炭）。涡轮机产生机械能以驱动发电机，它可以将涡轮机的能量转化为电能。天然气可以直接用于以蒸汽为动力的涡轮机 （使用以天然气为燃料的锅炉产生的蒸汽）进行间接发电。许多高峰调节的工厂用天然气涡轮机发电。
天然气涡轮机可以达到极高的效率 （可达40%），而且极少产生氮的氧化物 （低于25/1000000）和其他空气污染物。一些发电机使用“组合循环”，这种设施将蒸汽与天然气涡轮机结合，以达到更高的整体效率。在美国，联邦*支持开发更为高效、更低排放的天然气涡轮机的研制与开发，旨在进一步提高空气质量。
共燃与再燃
联邦*的法令要求发电厂 （也称为中心发电站）减少空气污染物的排放。硫氧化物的排放可以用一种称为静电除尘器的设备来控制，特制的燃烧炉与催化剂可以减少氮的氧化物的排放。然而，这些技术可能引起一些操作问题，在一些情况下还会减少锅炉的功率或输出的能量。最近，许多公共设施和发电厂正在转向使用天然气，将其作为一种锅炉的补充燃料以减少排放量，而且，此举的一种优点在于可以提高锅炉的功率。在这些技术中，天然气供给锅炉的热量约占总热量的20%或略低于此值。所以， 目前，煤或其他燃料依然是主要的燃料。
共燃是大型公共设施锅炉中最简单的使用天然气的设备 （图7.15）。天然气锅炉的原理是将天然气直接喷射到锅炉的燃烧室内，这些天然气与煤 “共燃”，或一起燃烧。这种共燃可以减少硫化物与氮氧化物的排放，并减少不透光物质 （颗粒排放物）的排放。
天然气共燃 （得到天然气研究所许可）
在再燃中，将天然气喷射到锅炉内煤的燃烧面上，以便对燃烧的物质进行“再燃”。天然气再燃可以极大地减少氮氧化物的排放，燃烧效率可达50%以上。共燃与再燃可与常规的排放物控制技术结合起来，进一步减少排放物。
