｜ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｇａｓ．ｏｒｇ．ｃｎ｜城市燃气２００６／３（Ｖｏｌ．３７３）燃气燃烧过程效率的热力学分析天津大学管理学院（３０００７２）项凌１引言燃气和液体、固体燃料相比，具有使用方便、便于控制、效率较高等优点，燃气作为能源在各个方面均得到广泛应用。尤其是天然气的性质更为优越，而且在城市燃气的构成中，其比例越来越大，因此，本文主要对天然气作为能源利用燃烧过程的效率进行了计算与分析。由于各种过程的差别较大，数据来源的基准不一，错误之处，敬请指正。２天然气燃烧利用的过程２．１天然气发电天然气发电包括蒸汽透平发电、燃气轮机发电以及天然气－蒸汽联合循环发电。天然气蒸汽透平发电是以天然气锅炉产生的水蒸气作为工作介质，通过兰肯循环将热能转化为机械能发电的过程。随着高参数 蒸汽（蒸汽压力２４．１ＭＰａ，温度５３８℃￣５６６℃）发电装置以及大容量机组的开发，燃天然气的蒸汽发电机组的热效率已达 ４０％以上。燃气轮机发电是采用空气和燃烧气体为工作介质的布雷敦循环，其特点是可以实现较高温度的热能利用，燃气轮机入口气体温度达 １３００℃。其缺点是 排 气温度较高，达 ５００℃￣６００℃，热利 用率低 ，１１００℃级的燃气轮机发电热效率约 ２９％，１３００℃级的热效率约 ３３％，１５００℃级的热效率约 ３８％。天然气联合循环发电是将朗肯循环与布雷敦循环结合起来，利用天然气燃烧过程高温能量通过燃气轮机发电和利用低度区能量发生蒸气通过蒸汽轮机发电的组合，使蒸汽发电高温化的制约被减轻，燃气轮机排气的能耗减少。联合循环发电的主要优点是整体循环有用能效率高、环境污染少、占地少、投资低。２．２天然气供热天然气供热包括天然气锅炉直接供热、天然气热电或热电冷联产供热以及天然气热泵制热。天然气锅炉直接供热是指将天然气燃烧热量单纯供蒸汽锅炉或热水锅炉，以生产蒸汽或热水进行区域供热的过程。燃气锅炉有火管式锅炉与水管式锅炉之分。火管式锅炉中烟气通过锅炉的管程，水走管外锅炉的壳程。水管式锅炉则反之。中小型燃气锅炉多采用火管式锅炉，当锅炉蒸发量大于２０ｔ／ｈ和工作压力较高时，多采用火管式锅炉。天然气单元壁挂式热水锅炉也属于天然气锅炉直接供热的范畴，只是天然气壁挂式热水锅炉的功率较小，主要用于单户采暖。其形式有容积式锅炉和快速式锅炉之分。主要特点是用户可自主调节，便于收费。天然气热电联产的发电过程利用天然气燃烧过...
