关于燃气轮机电站的一种设想

我国是个煤炭资源丰富，油气资源匮乏的国家，但是目前正面临雾霾问题。彻底改用燃气发电，不但经济性差，而且受制于人。“风光水”三种资源自然是完全清洁，但是资源总量略有不足。核电站 事故风险过高，至少在气冷堆成熟之前都不宜建在内陆。最后内陆部分还是要使用一部分火电。所以怎样能够既烧煤，又不产生雾霾？目前为止最靠谱的办法就是水煤气。

目前的燃气轮机大约有40%左右热转化效率。按照涡温1800k计算，燃气的排气温度大约就是1200k。这些热量用于产生蒸汽的话压力不过3巴左右，发电没啥情况。但是我们换一种利用方法：把产生的大约1000k左右的蒸气，从下方通入煤炭中，高温蒸气与煤炭就会反应生成氢气与一氧化碳。这些气体经过冷凝去除水蒸气，就可以当做燃气轮机的燃料了。

这样的设计里，煤炭不直接燃烧，固态粉尘就不会出现，降低了pm2.5。依旧使用煤炭，发电成本不高，也不会受制于人；其实对燃气轮机技术要求也不高，因为即使转化效率稍低，最后转变为蒸气的热能完成水煤气反应也不会浪费。而比起传统的蒸汽轮机电站，在同等材质能力的情况下燃气轮机一般都能达成更高的涡温（因为部件可以气冷、涂层隔热），从而产生更高的能量利用率。我国是个煤炭资源丰富，油气资源匮乏的国家，但是目前正面临雾霾问题。彻底改用燃气发电，不但经济性差，而且受制于人。“风光水”三种资源自然是完全清洁，但是资源总量略有不足。核电站 事故风险过高，至少在气冷堆成熟之前都不宜建在内陆。最后内陆部分还是要使用一部分火电。所以怎样能够既烧煤，又不产生雾霾？目前为止最靠谱的办法就是水煤气。

目前的燃气轮机大约有40%左右热转化效率。按照涡温1800k计算，燃气的排气温度大约就是1200k。这些热量用于产生蒸汽的话压力不过3巴左右，发电没啥情况。但是我们换一种利用方法：把产生的大约1000k左右的蒸气，从下方通入煤炭中，高温蒸气与煤炭就会反应生成氢气与一氧化碳。这些气体经过冷凝去除水蒸气，就可以当做燃气轮机的燃料了。

这样的设计里，煤炭不直接燃烧，固态粉尘就不会出现，降低了pm2.5。依旧使用煤炭，发电成本不高，也不会受制于人；其实对燃气轮机技术要求也不高，因为即使转化效率稍低，最后转变为蒸气的热能完成水煤气反应也不会浪费。而比起传统的蒸汽轮机电站，在同等材质能力的情况下燃气轮机一般都能达成更高的涡温（因为部件可以气冷、涂层隔热），从而产生更高的能量利用率。