燃气轮机热电联产发电案例介绍-焦炉煤气应用1案例背景焦化厂在
改烧焦炉煤气的燃气-蒸汽联合循环发电工程

时所得到的可燃气体 , 是伴随煤炭炼焦过 程产生 的
副 产 品 。焦 炉煤 气 的主要 成份 为 H ( 5 5 % ~5 9 %) 、 C H ( 2 4 %~ 2 8 %) 、 C O ( 5 % 一8 %) 以及 少 量其 它 成
3 0 %一 4 0 %) , 用水 量很 少 , 但 设备 输 出功 率较 小 ( 目 前国内有 5 0 0 k w机组投运 , 更大功率的焦炉煤气
内燃 发 电机组 在设 计开 发 中 ) , 一 般适 用 于焦 炉煤 气
份的气体物质 , 其净 比能约为 1 6 7 0 0 —1 8 0 0 0 k J / m
( 标 准状 况 下 , 下同) , 是 一 种 很 好 的气 体 燃 料 。我 国是焦 炭生 产大 国 , 据不 完全 统计 , 每 年可利 用 的焦 炉煤 气 资源 约有 3 5 0亿 m , 其 中大部分 经 燃 烧后 直 接排空 , 不 仅 浪 费 了能 源 , 而 且 造 成 环 境 污 染 。 因
1 5 0 0 0小时验 证 , 企业取 得 良好经 济效 益 的情况 下 ,
我国因经济发展需要 , 在上世纪 9 0年代初装备 了一 批引进技术 的中小功率( 2 0 M W~ 4 0 M W) 燃气轮机
收 稿 日期 : 2 0 1 2—1 2— 2 9 改稿 日期 : 2 0 1 3 —0 1 — 2 5
作者简介 : 严 军伟 ( 1 9 6 3一 ) , 男, 主要 从 事 燃 气轮 机 产 品 的 系统 设 计 、 改造 及 安装 维 护 工 作 , Eபைடு நூலகம்- m a i l :y a n j w@n a n g a n g —
环发 电机组在钢铁企业 和焦化企业 富余焦 炉煤气 能源利 用项 目中 的优 势 , 以及 国内 目前老 旧退役燃 气轮 机 发 电设备改造后再 利用的广阔前 景 。
燃气轮机在焦炉煤气发电中的应用

1 燃 气 轮 机 发 电 技 术 简 介
1 . 1 燃 气 轮 机 发 电 机 组 结 构
燃 气 轮机 是一 种 以空 气 及 燃 气 为 工质 , 靠 连 续 燃烧 燃 料 做 功 的旋 转式 热 力 发 动 机 , 主要 结 构 有 3 部分 : 空气 压缩 机 、 燃烧 室 、 透平 ( 动力 涡 轮 ) 。发 电 机机组 高 度集成 化 , 包 括燃 气 轮机 发 动 机 、 齿轮箱 、 发 电机 、 控 制 系统 、 燃 料 系统 、 润 滑 油 系统 和 启 动 系
摘 要 :介 绍 了利 用 焦 炉 煤 气 发 电的 方 法 及 燃 气 轮 机 发 电 的 原 理 和 机 组 结 构 , 简 述 了 焦 炉 煤 气 的前 置 处 理 系统 和
烟气 脱 硝 系 统 。利 用 燃 气 轮 机 发 电可 综 合 利 用 焦 炉 煤 气 , 是 比较 合 适 的发 电方 式 。
c i p l e o f g a s t ur b i n e a s we l l a s i t s s t r u c t u r e .Pr e— po s i ng p r o c e s s i ng s y s t e m o f c o k e o v e n g a s a n d lu f e
A bs t r ac t: Th e p a p e r pr e s e n t s t h e me t ho d o f p o we r g e ne r a t i o n b y c o k e o v e n g a s a n d o p e r a t i o na l p r i n -
近年 来 , 独立 焦 化 厂 的焦 炉 煤 气 利 用 越 来 越 受 到关 注 , 目前 国 内采 用 燃 气 轮机 发 电 的项 目已有 不 少成 功 的经验 。
焦炉煤气燃气轮机热电联产EPC项目管理

【 摘
要】 随着焦 化工业的 迅速 发展, 我国焦 炭需求量 越来 越大, 焦炉煤气化工作为一种二次利用能源, 对当 今社会的 发展具有深
远 的影响 。 在先进科 学技术发展 下, 焦炉煤气发 电 技 术 日渐成 熟, 规模逐步扩大。 在E P C模式下, 操作过程被有效控制 , 可以将 焦炉
【 K e y w o r d s 】 c o k e o v e n g a s ; g s a t u r b i n e ; c o m b i n e d h e a t n a d p o w r e ; E P C p r o j e c t m n a a g me e nt
【 中图分类号1 F 4 2 6 . 4 【 文献标志码】 A 【 文章编号】 1 6 7 3 . 1 0 6 9( 2 0 1 7 ) 0 3 . 0 0 8 2 . 0 2 m e n t &T e c h n o l o g y o f S M E
焦炉煤气燃气轮机热 电联产 E P C项 目管理
T h e E P C P r o j e c t Ma n a g e me n t o f C o k e O v e n G a s T u r b i n e C o g e n e r a t i o n
工程 管理模 式和设 计 的完 美结 合 , 具有 缩短工 期 , 降 低投 资
成 本的优势 。另外 , E P C的独特之 处在于依靠高专 业分包 商 使 其程序得到规 范性控制 ,为下一步的施 工奠定 良好 基础 。 除 此之外 , E P C模式 还具有 系统性 和有效性 ,依 靠广泛的通 用技术 。E P C模 式具有 协调性 , 未预料到 的问题由分包 商逐 步解决 , 双重协调反 馈 , 保证工程设 计和 管理上 的有效衔接 ,
燃气轮机热电联产发电案例介绍-焦炉煤气应用1案例背景焦化厂在

燃气轮机热电联产(发电)案例介绍-焦炉煤气应用1 案例背景焦化厂在炼焦过程中伴生大量的焦炉煤气,除生产工艺消耗大约一半之外,还富余大量焦炉煤气。
随着焦化行业的竞争越来越激烈,企业的利润空间不断被压缩,甚至面临关停和破产的危险,因此焦炉煤气的利用成为企业的关注重点。
目前焦炉煤气的利用方式主要有直接卖气,制甲醇,制天然气以及发电等。
焦化厂化产工艺需要蒸汽,利用焦炉煤气作为燃料,采用燃气轮机热电联产(发电)方式,满足企业用电和蒸汽需求,降低企业能耗并改善当地环境,从而提升企业的竞争力。
相比其他方式,这种方式受外界的影响最小,技术也非常成熟,同时也可避免企业因限电而影响正常生产。
美国索拉燃机是全球中小型工业燃机的行业领导者,一直致力于应用中低热值燃料燃气轮机的研发,并已成功研制开发出可应用焦炉煤气的燃气轮机,并在中国已销售33台,其中16台已建成投产,最早的一台于2006年4月投产,目前运行良好。
相比其他发电方式,焦炉煤气燃气轮机热电联产(发电)的系统效率更高,简单可靠,应用灵活,节能环保,部分地区可享受国家政策鼓励,以下是以年产110万吨冶金焦的焦化企业应用燃气轮机热电联产(发电)的典型案例介绍。
1.1 现场条件(以河南为例)海拔高度220m设计大气温度14℃设计大气压力101.3Kpa设计大气相对湿度60%1.2 燃料以焦炉煤气为燃料燃气热值:4170 KCal/Nm3燃气压力:0.005Mpa(假设)1.3 热电负荷及运行时数最大蒸汽流量:50t/hr蒸汽压力: 1.0 Mpa蒸汽温度:185.5℃年供热时间:8200小时年运行时数:8200小时/年2 方案燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择,该项目选用2台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机,配2台余热锅炉,三台燃气压缩机(2用1备),一台抽凝式汽轮机发电机组,整个系统可布置在简易厂房内,总占地面积约7200平方米。
柳钢富余焦炉煤气在燃机发电上的应用

柳钢富余焦炉煤气在燃机发电上的应用周延柳州钢铁集团公司动力厂,广西柳州,545002[摘要] 本文介绍了柳钢富余焦炉煤气在燃机发电上的应用情况,对项目的应用背景、工艺流程、煤气技术难点和解决方法做了介绍和说明。
[关键词]焦炉煤气燃气轮机发电Liu Gang surplus in the coke oven gas turbine power generation applicationsLin Jie Zhou Yan(Power Plant,Liuzhou Iron & Steel Group Co.,Liuzhou,Guangxi 545002,China) [Abstract]In this paper, Liu Gang surplus in the coke oven gas turbine power generation applications, the application of the project background, process gas solutions to technical problems and made a presentation and notes.[Key words]COG Gas Turbine Power Generation应用背景能源是社会发展的基础,能源问题在整个国民经济中占有重要地位。
当今世界各国都面临着能源供应紧张的问题。
我国作为能源消耗大国,大力开展节能降耗工作是我国一项长期坚持的战略方针。
钢铁企业作为能源消耗大户,更应最大限度的合理和充分利用好能源。
煤气在钢铁企业的能源平衡中占有重要地位,如何合理和充分利用好煤气的能量,就显得更加突出。
随着柳钢生产规模不断迈上新的台阶,高炉煤气每小时发生量达到一百多万立方米,焦炉煤气达到十多万立方米,转炉煤气达到四万多立方米。
除柳钢自身的消耗和发电外,尚有很大一部分的富余煤气白白放散掉。
燃气蒸汽联合循环发电技术的研究与应用

燃气蒸汽联合循环发电技术的研究与应用摘要:本文以燃气蒸汽联合循环发电机组为例进行介绍,通过企业生产过程中产生的富余焦炉煤气和高炉煤气为燃料,采用先进技术、效率高,实现了将放散的煤气全部回收进行发电,解决了能源浪费和环境污染问题。
关键词:燃气轮机;蒸汽轮机;联合循环;发电技术引言随着能源发电技术的不断发展,人们环保意识的日益增强,燃气发电技术得到了快速的发展。
常规简单循环的燃气发电系统主要是通过空气经过压气机压缩到一定的气压后,然后进入燃烧室与喷入的燃料混合燃烧,形成高温燃气后进入透平膨胀机做功,推动透平转子带着压气机一起旋转,并带动发电机做功,输出电能。
因此当燃气机温度较高时,就会导致热能损失,降低循环的热效率。
一、燃气蒸汽联合循环的意义根据我国当前的用电情况,为了满足社会用电需求及能源消耗增多等情况,对于对节能发电模式的期望越来越高。
为了能同时满足这两方面的需求,热电厂在制定电能生产工艺时,需对传统发电模式进行改造,采用先进的电力生产技术,合理利用煤燃料燃烧生产热能、电能。
联合循环技术的运用对热电厂发电发热有着重要的意义。
1、解决能源问题能源作为社会经济的发展的主要因素,热电厂采用传统发电模式不仅无法获得理想的生产效率,也导致煤燃料资源的浪费。
联合循环技术用于热电厂发电,既能实现“煤的洁净燃烧”,也能提高热电厂的发电效率。
联合循环技术对燃气轮机循环、蒸汽轮机循环进行优化改进,把两者组合到一起构成综合性的热力循环。
不仅科学利用煤燃料发电,也促进了机组运行效率、机组功率的提高。
2、合理利用燃气煤燃料燃烧后产生燃气,若发电厂能充分利用燃气也可将其作为发电的燃料。
对煤燃烧产生的燃气利用率较低,降低了电能生产的产量。
联合循环技术对燃烧锅炉、汽轮机组等设备的连接进行改进,设置了循环控制系统以及时集中燃气加以燃烧,提高了热电厂发电的效率。
如联合循环技术里燃气轮机能充分燃烧气化炉产生的中、低热值煤气,保证了燃气的合理运用。
高效利用焦炉煤气发电

高效利用焦炉煤气发电--提升发电效率并减少CO2排放作者:本网编辑文章来源:POWER《电力》点击数:381发布时间:2010-07-05新浪微博QQ空间人人网开心网更多焦炭厂在使用原煤生产焦炭的同时,也生产出焦炉煤气(COG)。
采用燃气轮机,让焦炉煤气在燃气轮机中发电,并使燃气轮机的排气在余热锅炉中生产蒸汽,再利用汽轮机组发电,就构成了燃气-蒸汽联合循环发电方式。
这一发电方式具有很大的发展潜力,不仅能够节约一次能源的消耗,而且也大大减少了CO2的排放。
背景概述利源焦化有限公司成立于1997年,位于河南省安阳市铜冶镇北部,是一家集洗煤、炼焦、化工及发电于一体的现代化股份制焦化企业。
公司现年产优质冶金焦70万t、精洗煤240万t、焦油2.4万t、粗笨7000t、硫铵6000t,并拥有3000kW和6000kW汽轮发电机组各两台,年发电1.2亿kWh。
为了满足市场对优质冶金焦、煤焦油及粗笨不断增长的需求,提升企业竞争力,利源焦化公司进行了二期扩建。
二期扩建工程要建设200万t的焦化项目,并相应建设焦炉气净化、水处理,以及甲醇生产等配套工程。
利源焦化公司从工程建设伊始就提出了高标准的要求,不仅要使工程实现产能目标,更要创造综合社会效益,使其成为改善当地环境的榜样。
焦化厂生产流程焦化厂将精洗煤在焦炉中加热,使原煤中的挥发分等分解出来,从而生产出焦炭。
焦炭生产过程中会产生大量焦炉煤气(COG)。
每生产1t冶金焦,大约需要消耗1.33t焦煤,同时产生出大约350~400m3、热值在3700~4200kcal/m3的焦炉煤气。
由于焦炉加热的需要,只有约170~200m3的剩余焦炉煤气被排出,用于其他用途。
一座年产60万t焦炭的焦炉,每年可供使用的焦炉煤气大约为1.2亿m3,即每小时焦炉煤气产量为1.37万m3。
同时,还可以提取2万t的煤焦油和6900t的粗苯等,煤焦油和粗笨都是具有很高附加值的化工产品。
焦炉煤气可以卖给居民或附近的金属冶炼企业用做燃料,也可以用焦炉煤气来发电,还可以用焦炉煤气生产甲醇。
用于燃气轮机发电机组的焦炉煤气净化研究

用于燃气轮机发电机组的焦炉煤气净化研究发布时间:2021-10-13T02:12:20.414Z 来源:《科学与技术》2021年第5月15期作者:魏冰霞[导读] 燃气轮机发电机组对燃料气的要求必须满足一定的指标,燃气质量不达标将影响燃气轮机的寿命及运行。
通过检测分析了金属元素类杂质主要存在于水、粉尘及焦油中魏冰霞航发燃机(株洲)有限公司湖南省株洲市 412002摘要燃气轮机发电机组对燃料气的要求必须满足一定的指标,燃气质量不达标将影响燃气轮机的寿命及运行。
通过检测分析了金属元素类杂质主要存在于水、粉尘及焦油中,通过研究焦油的特性及吸附性质实验确定了焦油去除的方法。
制定了一套煤气净化工艺,经现场监测分析,净化工艺处理后的煤气质量杂质含量低,有效提高了燃气轮机使用寿命。
关键词:燃气轮机发电机组焦炉煤气净化技术 1、前言炼焦煤在焦炉高温炭化过程中,除了产出焦炭外,还伴生出了含有氢气、甲烷、一氧化碳和焦油、萘等成分组成的荒煤气。
荒煤气经过冷却、吸收、解吸、化学转化、蒸馏分离等化工单元回收或去除煤焦油、萘、苯、硫化氢等产品后称为焦炉煤气。
焦炉煤气的主要成份为氢气、甲烷、一氧化碳以及少量其它气体物质,其热值约为16700~18000 kJ /m3(标准状况下) ,是一种很好的气体燃料。
焦炉煤气除用作为生产甲醇等化工产品的原料外,在很多地方用于燃气轮机发电。
虽然焦炉煤气经过冷却、吸收、解吸、化学转化、蒸馏分离等化工单元处理,但仍含有的大量的杂质。
尤其是焦油、粉尘等仍超出燃气轮机发电机组的要求,严重影响了燃气轮机发电机组的使用寿命,并增加了燃气增压机组的维护。
因此,将焦炉煤气用于燃气轮机发电前,应将煤气进行二次净化。
2.杂质的主要危害据有关资料介绍,燃料气中杂质进入燃气轮机,将对燃气轮机的寿命等产生危害和影响。
主要物质对燃机有以下影响:钒的通常只存在于液体燃料中,而不是气体燃料,因此在焦炉煤气中未检测出。
钒可以迅速地形成低熔点化合物,如氧化物和钒酸盐(在存在钠或钾的情况下),这些会引起燃机高温部件材料的严重腐蚀。
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燃气轮机热电联产(发电)案例介绍-焦炉煤气应用
1 案例背景
焦化厂在炼焦过程中伴生大量的焦炉煤气,除生产工艺消耗大约一半之外,还富余大量焦炉煤气。
随着焦化行业的竞争越来越激烈,企业的利润空间不断被压缩,甚至面临关停和破产的危险,因此焦炉煤气的利用成为企业的关注重点。
目前焦炉煤气的利用方式主要有直接卖气,制甲醇,制天然气以及发电等。
焦化厂化产工艺需要蒸汽,利用焦炉煤气作为燃料,采用燃气轮机热电联产(发电)方式,满足企业用电和蒸汽需求,降低企业能耗并改善当地环境,从而提升企业的竞争力。
相比其他方式,这种方式受外界的影响最小,技术也非常成熟,同时也可避免企业因限电而影响正常生产。
美国索拉燃机是全球中小型工业燃机的行业领导者,一直致力于应用中低热值燃料燃气轮机的研发,并已成功研制开发出可应用焦炉煤气的燃气轮机,并在中国已销售33台,其中16台已建成投产,最早的一台于2006年4月投产,目前运行良好。
相比其他发电方式,焦炉煤气燃气轮机热电联产(发电)的系统效率更高,简单可靠,应用灵活,节能环保,部分地区可享受国家政策鼓励,以下是以年产110万吨冶金焦的焦化企业应用燃气轮机热电联产(发电)的典型案例介绍。
1.1 现场条件(以河南为例)
海拔高度220m
设计大气温度14℃
设计大气压力101.3Kpa
设计大气相对湿度60%
1.2 燃料
以焦炉煤气为燃料
燃气热值:4170 KCal/Nm3
燃气压力:0.005Mpa(假设)
1.3 热电负荷及运行时数
最大蒸汽流量:50t/hr
蒸汽压力: 1.0 Mpa
蒸汽温度:185.5℃
年供热时间:8200小时
年运行时数:8200小时/年
2 方案
燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择,该项目选用2台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机,配2台余热锅炉,三台燃气压缩机(2用1备),一台抽凝式汽轮机发电机组,整个系统可布置在简易
厂房内,总占地面积约7200平方米。
2.1 燃气轮机
每台大力神130机组在项目现场主要参数如下:
铭牌功率:15000KW
发电机出力:14168 KW
燃烧空气进口温度:14℃
燃机工况点:满负荷运行
燃料流量:8510.5Nm3/hr
涡轮排气温度:500 ℃
尾气流量:173250 Kg/hr
2.2 余热锅炉
每台余热锅炉在项目现场主要参数如下:
蒸汽温度:185.5℃
蒸汽压力: 1.03 Mpa
蒸汽流量:28494 kg/hr
2.5 系统总容量及实际出力
总装机铭牌功率:30000 KW
现场实际净输出功率:24736KW
总蒸汽流量:56988 Kg/hr
总燃气消耗量: 17021 Nm3/hr
3 索拉中国业绩
索拉公司进入中国已经超过30年,在国内已经有超过260台机组,其中金牛60机组超过70台,大力神130超过70台。
在项目执行过程中和国内的许多设计院建立了良好的合作关系,他们也对索拉机组有充分的了解,可以非常快速地和可靠地完成设计任务。
此外,上海力顺燃机科技有限公司作为索拉在中国工业发电行业的代理,已在国内完成了多个燃气轮机热电联产项目,可以为项目的规划、建设提供技术服务。
在国内已经建设成功、投入使用的索拉燃气轮机焦炉煤气热电联产项目有,1)山东金能煤气化有限公司一期项目(1×5670KW 热电联产),2006 年4 月
投产,目前运行情况良好。
2)内蒙古太西煤集团乌斯太项目(2×5670KW 热电联产),2008 年10 月投产,
目前运行情况良好。
3)山东金能煤气化有限公司二期项目(3×5670KW 联合循环),2008 年4 月
投产,目前运行情况良好。
4)河南顺成集团煤焦有限公司一、二项目(2×15000KW 热电联产),分别于
2009 年12 月投产和2010 年6 月投产,目前运行情况良好。
5)山东金能煤气化有限公司三期项目(1×15000KW 热电联产),2009 年7 月
投产,目前运行情况良好。
6)河南鑫磊集团诚宇焦化有限公司一期项目(1×5670KW 热电联产)2010 年
4月投产,目前运行情况良好。
7)山东济矿民生热能有限公司一期项目(2×15000KW 热电联产),一台于2012
年2月投产,另一台正在安装调试。
8)河南鑫磊集团诚宇焦化有限公司二项目(1×5670KW 热电联产),2011 年3
月投产,目前运行情况良好。
9)青海庆华集团煤化有限公司一期项目(2×15000KW 热电联产),2012 年1
月投产,目前运行情况良好。
10)山东金能煤气化有限公司四期项目(3×15000KW 热电联产),2011 年5 月
投产,运行情况良好。
11)江苏天裕集团东方热电一期项目(3×15000KW 热电联产),2011年6月到
货,目前正在安装调试。
12)西山煤气化有限责任公司项目(2×5670KW 热电联产),2010 年9 月签订
合同。
13)山东诚力供气有限公司一期项目(3×15000KW 热电联产),一台于2012年
1月投产,其他正在安装调试。
14)山西立恒钢铁有限公司项目(4×15000KW 热电联产),2011年1月签订合
同,正在安装调试。
15)山东诚力供气有限公司二期项目(1×15000KW 热电联产),2011年6月签
订合同。
16)天瑞集团汝州天瑞煤焦化有限公司项目(2×15000KW 热电联产),2011年
6月签订合同。
此外,针对天然气应用,索拉燃气轮机热电联产项目清单:
●浦东国际机场能源中心(1×4000KW)1999年建成并投入使用。
●成都国际会展中心(1×10690KW,1×5670KW)分别于2005年11月
和2009年4月建成并投入使用。
国内其它辅助设备制造商也通过以上项目,积极配合设计院,顺利执行项目。
目前国内有三家以上余热锅炉制造商和索拉燃机配套过,有三家以上燃气压缩机制造商和索拉燃机配套过,到目前为止运行状况良好。
4 索拉燃机特点及售后服务
4.1集成度高
索拉燃机设计集成度非常高,其中燃料系统、启动系统、控制系统、同期装
置、励磁系统等都安装在撬上,大大节约了安装时间和工作量。
比较有经验的安装公司大约需要1个月左右就可以完成燃机的安装。
4.2可靠性高可用率高
目前在中国国内使用燃机的客户普遍反映索拉燃机可靠性最高,系统可用率最高,可以达到97%。
索拉燃机在设计中遵循的原则是让用户在设备生命周期中拥有设备的总成本最低(燃料费+初投资+维护)。
它在效率、维护成本和设备制造成本中取得平衡,使用户花最小的代价拥有设备20年。
4.3优秀的售后服务能力
索拉公司在中国有24个售后服务人员,其中服务工程师有19人。
在天津有维修部和配件库,为中国的客户提供设备保障。
索拉公司的大修服务采用交换机组的方法,让客户停机的时间减到最低。
为了保证交换机组的效率,索拉公司的流转大修机组的资产超过2亿美元,可以及时提供燃机到用户现场。
5 简单经济性分析
整个燃气轮机热电联产(发电)系统总效率可达79.71%,每一方焦炉煤气净发电1.45度,同时能产3.35斤饱和蒸汽(压力为1.03Mpa)。
假设电价为RMB0.60元/ KWhr,蒸汽价格RMB0.06元/ Kg,则一方焦炉煤气创造的价值为RMB1.071元,每小时创造的价值为RMB18229.5元,每年运行8200小时创造的价值为RMB149,481,900元。
整个燃气轮机热电联产系统的单位KW造价约为RMB 5200元,总的造价为RMB156,000,000元,仅需2.51年就可以收回成本。
国内已经有类似项目运行,可靠性完全有保障。
除去燃机需要进口外,其他辅助设备完全可以国内配套。
技术成熟,风险可以控制。
投资不太大,效益非常可观。