焦炉煤气热电联产的应用

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1、焦炉煤气热电联产的应用焦炉煤气热电联产的应用目录简介1燃气轮机用于焦炉煤气的益处1索拉在世界范围内的经验・3索拉在应用焦炉煤气方而的经验…4个案分析…4索拉焦炉煤气燃机机组方面的特点.6焦炉煤气燃料的处理••7预处理…8二级处理・・10总结12备注13参考资料.13Caterpi1larisaregisteredtrademcirkofCaterpillarTncSolarandTaurusaretrademarksofSolarTurbinesIncorporatedSpecifications

2、subjecttochangewithoutnoticePrintedintheU.S.A?2007SolarTurbinesIncorporatcdAllrightsrcscrvcdTPCOG/CUP焦炉煤气热电联产的应用李临军中国地区经理索拉透平公司，卡特彼勒简介焦炉煤气(COG)是炼焦过程中的副产物。在炼焦过程中形成焦炭，焦炭是钢铁厂用来炼钢的最重要原料Z-o传统上大约有一半的焦炉煤气重新返回到炼焦炉中用于再加热。而剩下的一半大多被点天灯或者直接扩散到大气中，可利用率不足10%。焦炉煤气是中

3、热值气体，可以将其转换成有用的能源，如屯能和蒸汽。世界上超过一半的焦炭产自中国，这就意味着焦炉煤气对今天飞速发展的中国经济来说是一个巨大的能源库。在过去的两年中，索拉透平公司(Solar)在中国售出安装了六台燃气轮机用于焦炉煤气热电联产系统(cup)o这些系统将焦炉煤气转换成电能和有用的热能，整个系统效率达到75%o第一套系统已成功运营超过一年。系统运作良好，投资的回报率非常显著。这套系统的业主最近从索拉又购进了3台燃气轮发电机用于另一个焦炉煤气热电联产项目。此报告将讨论焦炉煤气热电联产技术在中国

4、的应用的益处，索拉在焦炉煤气热电联产设计和运行方而的经验，高氢燃料对机组成套的特殊要求以及焦炉煤气的净化处理。燃气轮机用于焦炉煤气的益处根据中国煤炭资源的报道，中国在2006年生产了2.98亿吨焦炭,约占世界焦炭产量的50%o2006年中国的焦炭产量比2004年增加了50%。2由于炼焦厂屮使用的不同的煤质和炼焦技术，所以1公吨的焦炭可以产生大约380~430立方米的焦炉煤气。由此推算有1130亿~1280亿立方米的焦炉煤气产生。假设50%的焦炉煤气又重新用于炼焦炉中，剩余的焦炉煤气有10%的回收率

5、,这样下来还有510亿~580亿立方米的焦炉煤气没有合理利用。1这意味着大约10GW的电能和21500吨/小时的蒸汽浪费了。综合考虑，据美国商业部报告屮国2006年的发电装机容量为622GW。利用焦炉煤气发电的市场容量占总发电容量的1.6%,与中国核电装机容量占同样份额。按照每千克煤炭可产ࠀࠀ5千瓦/小时的电能计算，中国的燃煤电厂一年可节省2480万吨标准煤。应用燃气轮机热电联产的最大好处在于变废为宝，这是一个解决中国日益短缺能源问题的极好方法，同时也符合中国的能源政策。回收焦炉煤气不但能减少燃煤

6、电厂所造成空气污染还能降低燃机电厂的空气污染。在燃气轮机上使用焦炉煤气，焦炉煤气必需经过处理满足燃气轮机燃料的要求。二氧化硫，焦油，苯,蔡和其他化学成分必须脱离出来避免直接排放造成空气污染。与使用锅炉和燃气内燃机的热电联产系统比较，燃气轮机热屯联产系统有更多的好处:系统效率高，单位体积岀力更大，燃料适用面广。燃气轮机的排烟温度非常高，大约500摄氏度。高温烟气是余热锅炉(HRSG)非常好的热源。表1是焦炉煤气热电联产系统在无补燃情况下的设计参数,其综合效率达到75%。若用补燃的余热锅炉系统，整个系

7、统的效率将达到85%以上。金牛60用于热能联产的参数无补燃发电机数值单位现场温度13°C现场高度30m电量5341kW燃料消耗4369.91kcal/sec18273kW电机效率29.20%HRSG蒸汽量13000kg/hr蒸汽压力1.25Mpa蒸汽温度190oC消耗2%HRSG功率8292kW总效率75%表1金牛60CHP设计参数表3燃气轮机发电机组提供了极高功率密度,这就是说在单位立方米的设备安装和操作空间内，燃气轮机组比其它设备提供更多的能源输出。燃气轮机发电机组的其它好处还包括维护性好，排

8、放易控制，噪音和震动低。索拉透平公司的金牛60发电机在ISO工况下可产生5.6MW电量，占用了不足80立方米（9.8M长X2.7M宽X3.0M高）的空间。随着土地空间越来越紧张,房地产开发成木不断升高，高功率密度意味着低资木投入。另外燃气内燃机的单机功率输岀低于燃气轮机,也就是说在炼焦厂中使用燃气内燃机时需要采用多机组组合，结果是土地占用更多，操作系统更为复杂而且一次性投资高。各个工厂的焦炉煤气成分是不同的，甚至在同一炼焦厂中的同一炼焦炉里一炉焦炭产牛的焦炉煤气与下一炉的都各不相同