內(nèi)蒙古某高新技術工業(yè)園焦化廠煤氣資源回收利用工程項目發(fā)電方式解決方案

作者:韓曉平姜萍等(北京群鷹創(chuàng)業(yè)科技有限責任公司)
　　
　　【摘要】本項目采用燃氣輪機利用焦爐煤氣不僅可以保護環(huán)境，而且經(jīng)濟性良好，電價不超過0.3元/kWh，項目具有競爭力
　　
　　
　　內(nèi)蒙古某高新技術工業(yè)園焦化廠煤氣資源回收利用工程項目發(fā)電方式解決方案
　　
　　一、前言：
　　由中國電機工程學會熱電專業(yè)委員會聯(lián)線，內(nèi)蒙古某高新技術工業(yè)園為利用該區(qū)焦化廠煤氣資源，特咨詢我公司，現(xiàn)將技術解決方案承付。
　　根據(jù)國務院國發(fā)（1996）36號文件《關于進一步開展資源綜合利用意見的通知》的規(guī)定（見附件），有關專家和業(yè)主意見，建議考慮采用燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)或燃氣內(nèi)燃機單喜歡兩種方式發(fā)電回收利用，具體方式建議在可行性研究工作中進一步論證選擇。
　　
　　二、條件：
　　內(nèi)蒙古某高新技術工業(yè)園提供基本條件如下：
　　1、海拔高度：1061M，平均溫度11.3℃，夏季最高溫度35℃，冬季最低溫度-30℃，相對濕度45%。
　　2、煤氣：小時供應煤氣14000M3，煤氣低熱值4000kCal/M3，氣價0.25元/M3。
　　3、煤氣成分：H259%，CO7%，CH424.8%，CO22%，O0.7%，N24.5%。單體S<15mg/M3，灰份/焦油<10mg/M3，H2S15mg/M3，O2體積比<1%，奈：冬季≤50mg/M3，夏季≤100mg/M3。
　　
　　三、機組方案：
　　根據(jù)本項目特定條件，建議采用美國索拉（SOLAR）透平公司大力神（Titan）130型燃氣輪機機組與余熱鍋爐和杭州汽輪機廠低壓或中壓蒸汽蒸汽輪機組成聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
　　
　　
　　
　　
　　
　　燃氣輪機：索拉透平公司大力神130燃氣輪機是一種能夠燃燒焦爐煤氣等低熱值燃氣的發(fā)電設備，具有結構堅固，運行可靠，效率高，維護率低等一系列優(yōu)點。發(fā)電效率34%（ISO工況），設備大修周期為4萬小時（天然氣），在天津港保稅區(qū)擁有備品備件支援中心，同時儲備有一臺備用大力神機組，并在北京有多名售后服務支持人員。
　　根據(jù)本項目的燃氣量，建議采用2臺T130燃氣輪機機組。
　　余熱鍋爐：艦船工業(yè)總公司703所、杭州鍋爐廠和機械工業(yè)部成套所均能設計提供與之配套的余熱鍋爐�？梢圆捎�2套燃氣輪機各拖帶1臺余熱鍋爐，也可以共同推動1臺余熱鍋爐，這樣造價可以大幅度降低。
　　余熱鍋爐生產(chǎn)的蒸汽可以采用35kg450℃中壓路線，也可以采用9kg280℃低壓路線。但低壓路線比較節(jié)省投資，同時可以在冬季直接供熱采暖。
　　蒸汽輪機：由于本系統(tǒng)的蒸汽輪機屬于非標機組，需要專門訂購，目前國內(nèi)杭州汽輪機公司可以根據(jù)西門子技術生產(chǎn)各種專用汽輪機。如果采用中壓路線，蒸汽輪機發(fā)電功率為7075kW，如果采用低壓路線發(fā)電功率為6478kW。
　　技術路線比較
　　
　　項目
　　
　　單位
　　
　　中壓路線
　　
　　低壓路線
　　
　　燃氣輪機出力
　　
　　kW
　　
　　23706
　　
　　23706
　　
　　燃氣輪機排煙溫度
　　
　　℃
　　
　　492
　　
　　492
　　
　　余熱鍋爐蒸汽壓力
　　
　　Bar
　　
　　35
　　
　　10
　　
　　鍋爐蒸汽出口溫度
　　
　　℃
　　
　　450
　　
　　280
　　
　　蒸汽輪機蒸汽進口壓力
　　
　　Bar
　　
　　35
　　
　　9
　　
　　蒸汽輪機蒸汽進口溫度
　　
　　℃
　　
　　435
　　
　　280
　　
　　蒸汽流量
　　
　　kg/h
　　
　　33396
　　
　　43210
　　
　　蒸汽輪機發(fā)電汽耗
　　
　　kg/kWh
　　
　　4.72
　　
　　6.67
　　
　　蒸汽輪機發(fā)電量
　　
　　kW
　　
　　7075
　　
　　6478
　　
　　采用低壓技術路線的綜合系統(tǒng)和化學水系統(tǒng)等都比較簡單，工程造價低廉，且冬季還可以作為熱電廠使用，如果從造價控制角度出發(fā)可以考慮該路線。
　　四、設備利用時間：
　　根據(jù)國務院（1995）36號文件規(guī)定，綜合利用電廠12MW以上機組參加調峰運行，出力不得低于85%。如果按照高峰100%，平峰85%，低估85%核算，系統(tǒng)平均出力為90%。年利用時間接近8000小時，本方案按照7500小時評估。
　　
　　設備利用率分析
　　
　　項目
　　
　　單位
　　
　　數(shù)值
　　
　　煤氣量
　　
　　m3/h
　　
　　14000
　　
　　LHV
　　
　　kCal/m3
　　
　　4000
　　
　　
　　
　　kJ/m3
　　
　　16747.2
　　
　　燃料熱值
　　
　　GJ/h
　　
　　234.46
　　
　　
　　
　　GJ/d
　　
　　5627.06
　　
　　T130單機熱耗
　　
　　GJ/h
　　
　　129.54
　　
　　T130雙機熱耗
　　
　　GJ/h
　　
　　259.08
　　
　　日設備利用小時
　　
　　h
　　
　　21.72
　　
　　
　　

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