燃气蒸汽联合循环发电技术的研究与应用.pdf

《燃气蒸汽联合循环发电技术的研究与应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、匡圈团豳囝：!!!!：垡!!!：丝丝!!：竺!：【摘要】以济钢第一套燃气一蒸汽联合循环发电机组为例进行介绍，燃气一蒸汽联合循环发电是以钢铁企业生产过程中产生的富余焦炉煤气和高炉煤气为燃料，采用高效率的燃气轮发电机和蒸汽轮发电机组成联合发电机机组，技术先进、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】燃气轮机蒸汽轮机空气过滤器煤气压缩机燃气蒸汽联合循环发电技术的研究与应用山东钢铁股份有限公司济南分公司(250101)马庆涛一、前言清洁生产推广示范项目。钢铁企业生产过程中产生大量的焦炉煤气，高炉煤气和

2、转炉煤气，富余的煤气由于储存不了，只能直接燃烧排放，造成资源的白白浪费，非常可惜。因此，研究燃气一蒸汽联合循环发电技术，把直接燃烧排放的煤气用于发电，是钢铁企业解决能源浪费和环境污染一直追求的目标。山东钢铁股份有限公司济南分公司(前身为济钢)经过艰苦的技术攻关，以国产设备为主，研制了第一套燃气一蒸汽联合循环发电机组(简称CCPP)，国产化率达到95％。以50MW发电机组为例，与普通同等规模火电厂相比，年减少S02排放量3227t，是节能、环保、=、CCPP系统设计1．技术原理由于燃气轮机循环吸热平均温度高，纯蒸汽动力循环放热平均温度低，

3、把这两种循环联合起来组成燃气一蒸汽联合循环显然可以提高循环热效率。CCPP技术就是充分利用钢铁联合企业高炉等副产煤气，最大可能地提高能源利用效率，发挥燃气一蒸汽联合循环优势的先进技术。根据各种煤气平衡富余情况，济钢按照高炉煤气和焦炉煤气以4：1的比例进行混合为低热值煤气作为燃机的燃料，一是提高高炉煤气的热值，二是全部回收低热值的高炉煤气。2．工艺流程副产煤气从钢铁能源管网送来后经除尘器净化、混合，再经加压后与空气过滤器净化及加压后的空气混合进入燃气轮机燃烧室内混合燃烧，产生的高温、高压燃气进入燃气透平机组膨胀做功，燃气轮机通过减速齿轮传

4、递到发电机组发电；燃气轮机做功后的高温烟气进入余热锅炉，产生蒸汽后进入蒸汽轮机做功，带动发电机组发电，形成燃气一蒸汽联合循环发电系统。工艺流程见下图。3．装机方案根据济钢生产过程放散的高炉煤气和焦炉煤气的品质及产量，采用联合循环发电机组，每套机组由一台煤气压缩机、一台燃气轮发电2016年嬲黑熙co誓m．23第2期Ⅵ^w．e确x．‘VGM锕锈冶金燃气蒸汽联合循环发电工艺流程1．洗萘塔2．煤气柜3．电除尘器4、15．脱水器5．双曲线冷却塔6凝汽器7．蒸汽轮发电机8．余热锅炉9．烟囱lO．空气过滤器11．燃气轮发电机12．煤气压缩机13放散塔

5、14．混合站16．电铺焦油器机组、一台余热锅炉和一台蒸汽轮发电机组组成一套联合循环发电机组，每套联合循环发电机组的额定容量为46．6MW+19MW。根据煤气平衡的情况，来确定燃气一蒸汽联合循环发电机组的套数。为提高联合循环效率，从燃机排气中尽可能回收热量，采用三压余热锅炉，参数提高为次高压，产生的次高压过热蒸汽和低压过热蒸汽进入汽轮机做功，带动发电机发电，同时余热锅炉还产生低压除氧饱和蒸汽作为除氧器除氧用汽。蒸汽轮机为次高压参数的单缸、冲动、凝汽式汽轮机，带补汽。三、CCPP主要设备1．燃气轮发电机组(1)燃气轮机燃料：焦炉煤气与高炉煤

6、气的混合气(低位热值设计5990kJ／m3，允许波动范围5187～6290kJ／m3)，用轻油点24黑嚣嬲：嘶年嬲／火。额定转速：3000r／min；大气压力：101．325kPa；大气温度：15。C；相对湿度：60％；单循环时，排气压力：62．23kPa；输出功率：49350kW；排烟温度：525。C；排烟流量：567．4t／h；联合循环时，排气压力：343kPa；输出功率：46600kW；排烟温度：522。C；排烟流量：575t／h总气耗量：79634m3／h(焦炉煤气14594m3／h，高炉煤气65040m3／h)。(2)燃气轮发

7、电机参数如下。形式：同步交流发电机；额定功率：50MW(Is0状态)；额定电压：10kV；励磁方式：交流无刷励磁；功率因数：0．8；额定转速：3000r／min；频率：50Hz；效率：98％；冷却方式：空内冷。(3)起动电动机参数如下。电压：3000V；频率：50Hz；功率：447kW。2．余热锅炉形式：双压无再热式、无辅助燃料、露天式；中压额定蒸汽压力：3．82MPa(G)；中压额定蒸汽温度：450。C；中压蒸汽额定蒸发量：71t／h；低压额定蒸汽压力：0．2MPa(G)；低压额定蒸汽温度：12612；低压蒸汽额定蒸发量：10．8t／

8、h；给水温度：104"C；排烟温度：146"(2；烟囱高度：30m；旁通烟囱高度：25m。3．蒸汽轮发电机组(I)蒸汽轮机参数如下。形式：中压、单缸、凝汽冲动式；额定功率：19000kW；额定进汽压力：3．