燃气发电论文--济钢燃气-蒸汽联合循环发电过程控制系统

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1、济钢燃气-蒸汽联合循环发电过程控制系统苗青（济南钢铁集团总公司自动化部）[摘要]：简要介绍济钢燃气—蒸汽联合循环发电工艺流程，重点叙述了发电工程控制系统的硬件和软件构成，以及用控制器实现发电工艺的集中控制、远程通讯、数据共享等功能。该系统功能投入运行后能完全满足发电生产的需求。[关键词]：燃气—蒸汽联合循环；发电；过程计算机控制；PLC。Subject:Computersystemofpowergenerationwithgas-steamcombinedcycleMiaoQing(JinanIronandSteelGroup,TheAutomationDepartment,Shan

2、gdongJinan250101)Abstract:Inthispaper,Itdescribessimplytheprocessofpowergenerationwithgas-steamcombinedcycleinJinanSteelPlant,andmakesadetaildescriptionoftheprocesscontrolsystem..Thispaperdescribestheconstructofthecontrolsystem’shardwareandsoftwareinparticular,realizescentralizedcontrol,remotec

3、ommunication,datashared.ThiscontrolsystemcancontentrequirementofpowergenerationKeywords:gas-steamcombinedcycle;powergeneration;processcontrolbycomputer;PLC0.前言济南钢铁股份有限公司“燃气—蒸汽联合循环发电工程”是济钢遵照国家产业政策，加快自身发展的又一大型节能环保工程，其主体包括两套由一台PG6561B-L型燃气轮发电机组(46MW)匹配一台混合煤气压缩机、一台余热锅炉和一台蒸汽轮发电机组(18MW)组成“1+1+1+1”建制的

4、联合循环发电机组。该工程自2003年1月开工建设历时一年半的时间，于今年8月份投入正常生产，联合循环发电机组的顺利运行将充分利用济钢的副产煤气，既节约能源又保护环境，创造巨大的社会效益同时也给济钢带来了显著的经济效益，为济钢实现跨越式发展培养了新的利益增长点。1.工艺系统概述发电工程工艺流程图如图1所示。炼铁厂和焦化厂产生的高炉煤气、焦炉煤气经净化后由混合站混合成压力和热值相对稳定的混合煤气，送至煤压机加压至燃机要求的温度压力后送至燃机，在燃机燃烧室内与空气混合燃烧产生高温高压气体带动燃气轮机发电机发电。燃机排出的高温烟气经余热锅炉产生蒸汽，蒸汽推动汽轮发电机发电。发电机出口电压为1

5、0KV，经80MVA主变升至110KV，再经GIS开关设备与110KV济南电网并网。发电机总装机容量2×（46+18）MW，厂用电率25%，上网电量约100MW，整套机组综合效率可达到45%左右，经济效益显著。10--1)煤气净化混合：来自焦化厂的焦炉煤气经过洗萘、除焦油、脱水处理后，含尘量降至40mg/m3以下，焦油含量降至10mg/m3以下，送入煤气混和站。自高炉煤气管网来的高炉煤气先经湿式板式电除尘器后，含尘量降至1mg/m3以下，再经丝网脱水器脱水后，进入煤气混和站与焦炉煤气混合形成混合煤气。另外为保证管网压力和平稳煤气供应，高炉煤气管网末端设置了高炉煤气柜用来平衡发电的煤气

6、供应。2)煤气压缩：高炉煤气和焦炉煤气按一定的比例混合后送至煤气压缩机压缩，压缩后的煤气压力2．35MPa，温度236℃。煤气压缩机为两缸三段10级,在煤气压缩机出口处设有防喘振回流系统,当机组正常启动、停机和减负荷运转时，一部分煤气或全量煤气经旁通减压送入煤气回流冷却器降温后再接人压缩机人口。3)燃气轮机发电:燃气轮机发电机组由燃料阀站、燃烧器、压气机、燃气透平、点火系统、发电机等组成。经煤气压缩机压缩后的煤气进入燃料阀站，它将混合煤气均匀地分配并输送到燃气轮机的各燃烧室。煤气燃烧所需空气经自洁式过滤器及消音器后进入轴流式压气机，升温升压后进入燃气轮机燃烧室，在燃烧室中与燃料喷嘴射

7、入的混合煤气混合物燃烧，将燃料的化学能转化为热能，产生高温高压气体送到轴流式透平作功，推动发电机发电。4)蒸汽轮机发电：燃气轮机透平作功后的500℃左右高温烟气送至中压余热锅炉回收余热，产生的中压蒸汽压力3．43MPa、温度450℃、流量70t／h10--，其进入凝汽式蒸汽轮机组在汽轮机中膨胀作功带动发电机发电。汽轮机排汽进入凝汽器凝结成水，再循环利用。低压锅炉产生压力0．2MPa、温度120℃、流量10.5t／h的低压蒸汽，进入85t/h热力除氧器用于给