燃气轮机在焦炉煤气发电中的应用

合集下载

焦炉气的利用

焦炉煤气的综合利用--------------------------------------------------------------------------------[我的钢铁] 2008-09-17 12:12:54焦炉煤气作为钢铁产业的副产品具有极高的利用价值，特别是脱硫、脱氰后焦炉煤气的可燃分高、杂质低的特点更为明显，从而焦炉煤气可以广泛应用在以下方面：1、焦炉煤气用于发电。

常见有蒸气发电、燃气轮机发电、内燃机发电三种形式。

燃气轮机发电是用焦炉煤气直接燃烧，驱动燃气轮机以带动发电机发电，1m3的煤气可发电1.1-1.3Kwh；内燃机发电是用煤气直接燃烧驱动燃气轮机进行发电，1m3的煤气可发电1.3Kwh。

2、焦炉煤气用于生产化肥。

用焦炉煤气可以合成氨，用于制造化肥。

在合成塔内，30Mpa压力下可以合成氨，进而在20Mpa压力下和二氧化碳可以合成尿素。

数据表明，1720m3焦炉煤气可生产1t合成氨，生产成本低于用天然气做原料生产尿素，生产成本优势明显。

3、焦炉煤气用于生产甲醇。

焦炉煤气组分本身含有甲烷24%-28%，简单的转化就可以很容易满足合成甲醇合成气的比例要求。

数据表明，2000-2200m3焦炉煤气可生产1t甲醇。

2×106m3的焦炉煤气就可以满足一条10万t甲醇生产原料需要，而制成的甲醇，掺入10%-15%的汽油中可以代替汽油，还可以进而制成液化气或和氢气相当的环境友好型燃料的二甲醚。

4、焦炉煤气用于生产氢。

焦炉煤气组分本身含有氢气50%以上，简单的分离就可以获得氢气。

通过焦炉煤气变压吸附制备的氢气既可以作为能源，又可以作为化工原料进而制备成苯类产品，还可以用于医学的过氧化氢（双氧水）制备。

如国内石家庄焦化厂就具备10万t/a 的过氧化氢生产线。

5、焦炉煤气用于生产直接还原铁。

焦炉煤气中的甲烷热分解可获得74%的H2和25%的CO，可以作为直接还原铁的还原性气体，能大大降低炼铁过程中对煤炭资源的依赖。

焦炉煤气发电方式及应用

焦炉煤气发电方式及应用发表时间：2020-12-31T05:19:33.147Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第22期作者：赵伟[导读] 目前，国内利用焦炉煤气发电的单位主要以燃气内燃气内燃机为主，几乎占到总装机容量的90%以上。

陕西黄陵煤化工有限责任公司陕西延安 727307摘要：目前，国内利用焦炉煤气发电的单位主要以燃气内燃气内燃机为主，几乎占到总装机容量的90%以上。

对于各种规模的焦化厂而言，燃气内燃机发电机组利用焦炉煤气发电，实现“就地发电，就地使用，多余上网”模式,具有显著的经济效益。

本文就焦炉煤气发电的几种方式进行分析。

关键词：焦炉煤气发电；方式及应用一、焦炉煤气发电方式与分析1、焦炉煤气利用兼汽轮机发电这是一种传统的技术，也是大家比较熟悉的发电方式。

它是利用锅炉直接燃烧焦炉煤气，将煤气的热能通过锅炉内的管束把水转换为蒸汽,利用蒸汽推动蒸汽轮机再驱动发电机发电。

系统主要设备包括燃气燃烧器、锅炉本体、蒸汽轮机、发电机、化学水系统、给水系统、冷擬器、冷却塔、变压器和控制系统，工艺流程比较复杂，这一技术过去是我国利用焦炉煤气发电的主要技术方式。

其优点是:对焦炉煤气的要求比较低，燃气处理系统比较简单，技术成熟。

缺点是:整个发电系统比较复杂，建设周期比较长，电站一旦建成就难以再移动，同时必须消耗大量的水资源，占地较多，需要的管理人员也比较多，对于单机功率几千乃至几万千瓦的机组来说，机组的效率较低，大约在 20%左右目前有一些焦化厂在采用这种发电技术。

2、焦炉煤气应用燃气轮机发电燃气轮机发电，将飞机发动机进行改造，将燃油改成燃气，把焦炉煤气加压到4MPa左右,直接燃烧驱动燃气轮机，再带动发电机组发电‘从工作原理上看，燃气轮机无异是十分适台焦炉煤气利用的工艺技术之一。

燃气轮机自身的发电效率不算很高，目前国内在用的燃气轮机的发电效率一般不超过30%,主要是因为所使用的燃气轮机大多是20世纪中叶航空发动机改制的产品，因此在性能、可靠性和寿命方面都不尽人意。

发展焦化煤气发电

发展焦化煤气发电焦化煤气发电是一种将焦化煤气转化为电能的发电方式。

焦化煤气是指在焦化过程中产生的一种气体，主要成分是一氧化碳、氢气和烃类等。

焦化煤气发电具有多种优点，可以提高能源利用效率，减少环境污染，促进能源结构优化，提升电力供应的稳定性等。

下面我们将从技术、经济、环境等方面分析焦化煤气发电的发展前景。

焦化煤气发电技术已经相对成熟，主要包括煤气净化、煤气发电和废热回收等环节。

在煤气净化过程中，主要去除焦炉煤气中的硫化氢、氨等有害物质，以保证对发电设备的运行不造成损害。

在煤气发电环节，通常采用内燃机或燃气轮机等发电设备将焦化煤气燃烧产生的热能转化为电能。

废热回收则是利用焦化煤气发电过程中产生的废气中的高温热能，通过余热锅炉等设备进行回收利用。

这种技术路线已在国内外多个项目中得到实际应用，具备较高的可行性和成熟的技术支撑。

从经济角度来看，焦化煤气发电具有一定的优势。

首先，焦化煤气是钢铁冶炼等行业的副产品，通过发电转化为电能，可以有效提高资源利用率，降低生产成本。

此外，焦化煤气发电项目的投资额相对较低，设备的维护和运行成本也较为低廉。

发电设备的周转率较高，而且可以通过废热回收等方式进一步提高能源利用效率，因此具备较好的投资回报期和经济效益。

从环境保护角度来看，焦化煤气发电是一种比较清洁的能源转化方式。

焦化煤气主要成分是一氧化碳、氢气和烃类等，相比于传统的燃煤发电，其排放的二氧化硫、氮氧化物等污染物大大减少，有利于提高空气质量和减少大气污染。

此外，焦化煤气发电过程中产生的废气中含有高温热能，可以通过废热回收等方式进行利用，进一步提高能源利用效率，减少能源浪费。

焦化煤气发电的发展对于我国的能源结构和电力供应具有积极的意义。

目前我国仍然有大量的焦化厂和钢铁企业，其中产生的焦化煤气大部分未得到有效利用或直接排放，浪费了大量的资源。

通过推广焦化煤气发电技术，可以将这种副产品转化为有价值的电能，提高能源利用效率，降低环境污染程度，推动能源结构优化。

焦炉煤气燃气轮机发电系统

焦炉煤气燃气轮机发电系统1、焦炉煤气发电技术的现状。

随着国家环保政策的规范、提升，以及焦化行业准入条件的提高，焦化对煤气利用的需求赿来赿大，除已煤气深加工外，煤气发电机行业做为煤气综合利用的重要方向近年来发展迅速。

国内焦炉煤气发电经过近几年的发展日渐成熟，主要有燃气蒸汽轮机发电、燃气轮机发电、燃气内燃机发电、汽液流体动力发电机组四个方向；燃气轮机发电系统随技术不断更新近几年有了较大突破性发展。

燃气轮机热电联合循环具有能源综合利用率高，对环境污染少，被称为“清洁电厂”，可为用户供热、供电，操作简单、占地面积小、效率高等多种优点。

但由于焦炉煤气可燃成分中含氢过高，前几年技术上没有解决燃烧不稳定问题，加之国内用于燃气轮机的主体结构需进行定期的检查（约1000小时一次检查，8000小时一次返厂大修），制约了燃气轮机联合循环发电的发展。

现在，通过引进美国索拉燃气轮机组，与国内设备合理整合，已探索出环保、经济、高效的燃气轮机发电路线。

2、燃气轮机发电系统设计。

工艺流程为：焦炉煤气净化后，经压缩机压缩提高压力到燃机需求；燃气轮机通过焦炉煤气燃烧作功发电供生产用电，同时排出高温烟气；余热锅炉吸收燃机烟气余热；将水处理设备提供锅炉的除盐水加热为蒸汽供生产车间工艺使用；构成燃气轮机热电联产系统（动力一期生产系统）。

若提高余热锅炉蒸汽设计参数为高品过热蒸汽，在余热锅炉后再加蒸汽轮发电机组发电、供汽，就构成燃气轮机热电联产联合循环发电系统（动力二期生产系统）。

工艺流程图如下：3、设计依据。

3.1燃料条件（焦化厂净煤气成分）。

3.2方案概述。

本方案采用一台燃气轮机、两台焦炉煤气压缩机、一台余热锅炉和相应空气、氮气、循环水、配电等辅助设备。

3.3燃气轮机发电机组。

考虑到低热值燃料燃气轮机的特殊性，以及可供于联合循环的煤气量，推荐选用Solar公司提供的T60燃气轮机，在配有余热锅炉时的参数：焦炉煤气为低热值燃料，且H2含量较高，直接起动安全性较差，故燃气轮机在设计中采用双燃料系统,先用柴油启动,待起动稳定全速后切换到焦炉气运行。

燃用焦炉煤气的燃气轮机性能分析

（华北电力大学能源与动力工程学院，保定０１０）７０３
摘要：将焦炉煤气用于燃气轮机发电，是有效利用焦炉煤气的形式。选用Ｍ０Ｆ７１型燃气轮机，对其燃用焦炉煤气的
性能进行研究。为了得到更多关于该燃气轮机的性能参数，首先对该燃气轮机燃用天然气的设计工况下的性能参数进行计算，计算结果输入ＡＰＮＰＵ将ＳＥＬＳ软件进行模拟，到与设计值极为吻合结果。根据这些数据，算得计Ｍ０Ｆ型燃气轮机燃用焦炉煤气工况下的燃气轮机性能参数，７１同样将计算结果输入软件进行模拟，最后得出结果。关键词：气轮机；燃焦炉煤气；天然气；能分析性
压气机比折合转速透平的等熵效率
仉——燃料热值；
—
—
—
而——压气机的比折合等熵效率；
— — — —
燃烧室燃烧效率；
—
—
Ｇ——燃烧空气流量；Ｇ ——透平排气流量；Ｇ——压气机的空气流量；
Ｉ——空气的绝热指数；ｌ｝丌 —— 燃气透平压比；ｌ
符Ｇ广一燃料流量；
号
名
称
— —
Ｇ——透平排气流量；
丌 ——压气机压比；
， — —
透平膨胀比；燃气的绝热指数；
—
卜
— —
净功率；净效率；
———Fra bibliotek压气机进气总温；压气机排气总温；压气机等熵效率；
—
排气总温；压气机的等熵效率；
ｗａｅ，ａａｔｅｅｓｍｕａｉｎｒｓｌ．ｒｔｓｇｔｔｉｌｔｅｕｔｌｈｏＫｅｒｓ：ａｕｂｎ；ｏｅｏｅａ；ａｕａａ；ｅｆｒｎｅａａｙｉｙｗｏｄｇｓｔｒｉｅｃｋｖｎｇｓｎｔｒｌｇｓｐｒｏｍａｃｎｌｓｓ

燃气轮机和燃气发电技术研究

燃气轮机和燃气发电技术研究随着能源需求的增加，特别是对清洁和可再生能源的需求越来越大，人们对于能源利用技术的研究也越来越深入。

燃气轮机和燃气发电技术作为一种高效、经济、低污染的发电技术得到越来越广泛的应用。

本文将从燃气轮机和燃气发电技术的原理、优势和应用等方面进行探讨。

一、燃气轮机原理燃气轮机是一种以气体为工作介质的发电装置，其基本原理是利用燃烧燃料后产生的高温高压气体驱动轮盘旋转，再由轮盘带动发电机产生电能。

燃气轮机的主要组成部分包括燃气轮机本体、压气机组和燃料系统等。

其中，压气机组能将空气压缩，提供给燃气轮机本体运转需要用到的空气。

燃料系统则是将燃料切割、混合、点火，产生高温高压气体，然后喷入燃气轮机本体。

燃气轮机的优势在于其高效、快速启动和低污染等特点。

燃气轮机具备很高的热效率，可以达到60%以上，而且启动快速，反应时间只需要几分钟，可以更好地满足紧急发电需求。

此外，燃气轮机排放物污染低，可达到环保排放标准。

二、燃气发电技术原理燃气发电技术利用燃气轮机作为核心设备，将燃气转换成电能。

在工作过程中，首先利用压气机将空气压缩，再将混合好的燃气喷入燃气轮机本体燃烧，高温高压气体通过轮盘驱动发电机发电。

燃气发电技术的优势在于其高效、环保、低成本等特点。

相比传统的火力发电设备，燃气发电机组的热效率更高，机组响应更快，能够适应负荷变化的要求，而且不需要冷却水资源，可以实现干法循环发电，不会造成水资源的浪费。

此外，由于燃气发电机组排放的废气污染少，可以更好地保护环境。

三、燃气轮机和燃气发电技术的应用燃气轮机和燃气发电技术广泛应用于工业、商业和民用领域。

在工业领域，燃气发电技术可以满足炉膛、锅炉、加热器和其他设备的用电需求，同时可以实现余热利用，进一步提高系统能效。

商业领域中，燃气轮机用于商业区域的热力供应和大型商场、写字楼的供暖和供电等领域。

在民用领域中，燃气发电技术可以实现住宅区的供电，并且使家庭充分利用余热，提高使用效益。

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。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

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。
ｃｉｐｌｅｏｆｇａｓｔｕｒｂｉｎｅａｓｗｅｌｌａｓｉｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｐｒｅ— ｐｏｓｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏｋｅｏｖｅｎｇａｓａｎｄｌｕｆｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｂｙｃｏｋｅｏｖｅｎｇａｓａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｐｒｉｎ－
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。
用来驱动机械设备，如发电机、泵等。因为旋转持续
做功，可以利用热值较低的焦炉煤气。
ｇａｓｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｒｅｂｒｉｅｆｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｉｔｉｓｐｒｏｐｅｒｗａｙｆｏｒｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｂｙｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｔｏｍａｋｅｆｕｌｌｕｓｅｏｆｃｏｋｅｏｖｅｎｇａｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｇａｓｔｕｒｂｉｎｅ；Ｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；Ｃｏｋｅｏｖｅｎｇａｓ；Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｉｏｎ；Ｆｌｕｅｇａｓｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ＸｕＧｕｉｙｉｎｇＨｅＹｕｔａｏ
（ＡＣＲＥＣｏｋｉｎｇ＆ＲｅｆｒａｃｔｏｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＭＣＣ，Ｄａｌｉａｎｌ１６０８５，Ｃｈｉｎａ）
关键词：燃气轮机；发电；焦炉煤气；净化站；烟气脱硝
中图分类号：ＴＫ２６文献标识码：Ｂ文章编号：１００１ — ３７０９（２０１３）０２ — ００４５ — ０３
Ａｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｔｏｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｂｙｃｏｋｅｏｖｅｎｇａｓ
２０１３年３月
第４４卷第２期
Ｆｕｅｌ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ
燃料与化工
４５
燃气轮机在焦炉煤气发电中的应用
许桂瑛何玉涛（中冶焦耐工程技术有限公司，大连１１６０８５）
统。
供热，从而形成燃气轮机一余热锅炉热电联供，实现高效、节能、环保的能源梯级利用。
２燃气轮机发电机组的技术要求
２．１燃气轮机性能参数
１．２燃气轮机发电机组工作原理轴流式空气压缩机从外部吸收空气，压缩后送
１．３燃气轮机发电机组烟气再利用燃气轮机产生的废热烟气温度高达４５０～５２０￣Ｃ，可以通过后部设置的余热锅炉再次回收热能，余热锅炉生产的３．８２ＭＰａ、４５０ ℃ 中温中压蒸汽可用于再次发电，０．７ＭＰａ、１６５ｏＣ的低压蒸汽可用于
燃气轮机性能参数（以大力神Ｔ１３０机组为例）
见表ห้องสมุดไป่ตู้１。
入燃烧室，同时燃料（气体或液体）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在受控方式下进行定压燃烧。生成的高温高压烟气进入透平膨胀做功，推动动力