譯者按：目前我國溫室氣體排放量位居世界首位，且人均二氧化碳排放量也已超過世界平均水平，減排行動迫在眉睫。其中，能源密集型行業包括鋼鐵、有色金屬、冶煉、化工等，是全球碳減排的一大難題。“雙碳”背景下，如何通過工藝流程的技術迭代優化等手段實現能源密集型行業全產業鏈的低碳化升級，已成為行業重點關注的問題。為了更好地助力能源密集型行業節能減排，中國航發燃機結合燃氣輪機聯合循環發電技術的發展方向，對燃氣輪機在聯合循環發電項目中的應用進行了深入研究，并編譯了本文，以期引發行業更多有益的思考與探索。

EUTurbines與ETN共同參與

歐盟戰略能源技術規劃(SET-Plan)議題文件6：

繼續努力降低歐盟工業的能源密集程度并提高其競爭力

歐洲燃氣和蒸汽渦輪機制造商行業協會(EUTurbines)和歐洲透平聯盟(ETN)是歐洲代表渦輪機行業的組織機構，有幸參與歐盟委員會重新聚焦及優先執行升級版SET-Plan中涉及的行動，并有機會參加此次“議題文件”的討論。

支持目標

EUTurbines和ETN支持已被歐盟委員會列入議題文件的目標，即明確支持研發改進能源密集型行業工藝流程的技術，提升這些行業的競爭力。

燃氣輪機與蒸汽輪機廣泛應用于眾多能源密集型行業。因此，這些設備成為了改進計劃的關鍵環節。正如議題文件所示，能源密集型行業通過在工藝流程中使用并優化燃氣輪機與蒸汽輪機，能夠節約更多的能源。

渦輪機是工業能效的關鍵部件

議題文件提出了以渦輪機為基礎的兩大新興技術，這些技術能夠高效節約能源，降低成本，在未來具有巨大的潛力：

-適用于化工及石油煉化行業的專業技術：

整體煤氣化聯合循環發電系統(IGCC)

-廢熱回收的交叉技術：

有機朗肯循環、超臨界朗肯循環

兩種技術都已存在多年。但是，技術挑戰還是阻礙了大規模的商業化進程。這些技術挑戰可以通過加大技術創新力度來解決。

在執行SET-Plan第二步之前，EUTurbines和ETN指出了一些需要技術創新的關鍵領域。可以通過解決這些領域的技術問題來實現該議題文件中提出的目標。

整體煤氣化聯合循環發電系統(IGCC)

在一臺設備里完成整體煤氣化與能源生產是一套非常復雜的流程。

如果工藝流程運行穩定，操作控制良好，這種一體化技術可以有效利用副產物和廢料，降低生產能耗和(或)為化工設備的其他工藝流程提供能量。目前的復雜工藝流程可能導致高頻率停機和低利用率。因此，未來的研究方向應當是保證流程的穩定性。

需要進行技術創新的主要部分有(1)低熱量氣體對渦輪機設計的影響;(2)殘渣或廢料的不同組分對聯合循環設備氣體排放的影響;(3)殘渣或廢料有限的純度對部件使用壽命的影響(如，腐蝕)。

有機朗肯循環、超臨界朗肯循環

有機朗肯循環通過使用有機流體或超臨界流體，使渦輪機利用低溫廢料進行發電。使用該技術能夠造福眾多工業領域，可回收來自玻璃熔爐、陶瓷爐或低溫鋼廠的大量廢熱。目前，有機朗肯循環技術在上述領域的現有設備中還不能有效地運用于發電。熱泵也可以用于提升熱值，同時也需要使用渦輪機械的配件。

工業工藝流程可能不會始終保持在穩定狀態，因此，技術人員必須充分了解熱量循環的動態，有效控制額外的能耗。儲熱器可能是一個不錯的設備，可以獲得更多可行的廢熱解決方案。在石油煉化行業中，類似的技術可用于回收液化天然氣再氣化過程中產生的廢冷。廢熱回收循環的低溫部分可以使用廢冷。上述技術通過提升效率，降低成本，能夠極大地提升電力循環。

有機/超臨界朗肯循環技術需要進行技術創新的部分有(1)通過使用有機流體提升渦輪機的性能，尤其是在輸出功率較低時;(2)改進熱回收循環，最大限度地提取能量(亞臨界、跨臨界和超臨界);(3)識別/研發特定的低氣溫變化(有機)工作流體;(4)使典型渦輪材料適應特殊工作流體的使用，包括設計方面(例如內部/外部密封設計)。這一技術領域的一個關鍵問題是經濟性的解決方案，需要有合適的低投資成本和可接受的高投資回報。

執行伙伴

EUTurbines和ETN愿與感興趣的能源密集型行業通力合作，完成議題文件中列出的目標。我們希望能有機會參與到實施方案的前期討論中。這樣能夠保證合理開發用于提高能效，提升歐洲能源密集型行業競爭力的技術，并且滿足“能源聯盟”理念中的政治目標。