文档介绍：焦炉煤气燃气轮机发电系统
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。金能煤炭气化有限公司05年引进美国索拉燃气轮机组,通过与国内设备的合理整合,探索出环保、经济、高的效燃气轮机发电路线;08年获得美国能源署颁发的“能源之星”奖,是此奖项迄今在美国境外颁发的首例。
燃气轮机发电系统设计
燃气轮机热电联产系统工艺流程:
此工艺流程为: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:
二、设计依据
(焦化厂净煤气成分)

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。

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:
海拔高度 5m
燃机进口压损 100mmH2O
燃机出口压损 100mmH2O
燃机进口温度 15℃
设计大气压力
设计大气相对湿度 60%
燃机工况点全工况
净输出功 5500kW
燃料流量
热耗率 11838kJ/kW-hr
涡轮排气温度 510℃
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。

余热锅炉采用双锅筒具有螺旋翅片管受热面一体化除氧器的双压自然循环结构,模块化设计,卧式布置,锅炉稳定性好,抗震性强,锅炉的主要部件钢架支承,锅炉运行技术要求低,操作管理方便。

煤气增压机组电压等级为发电机组出口电压等级,受环境要求需设计为增安型防爆等级;在煤气压缩机后设足够容量的煤气缓冲罐。