内蒙古某高新技术工业园焦化厂煤气资源回收利用工程项目发电方式解决方案
作者:韩晓平姜萍等(北京群鹰创业科技有限责任公司)【摘要】本项目采用燃气轮机利用焦炉煤气不仅可以保护环境，而且经济性良好，电价不超过0.3元/kWh，项目具有竞争力
内蒙古某高新技术工业园焦化厂煤气资源回收利用工程项目发电方式解决方案
一、前言：
由中国电机工程学会热电专业委员会联线，内蒙古某高新技术工业园为利用该区焦化厂煤气资源，特咨询我公司，现将技术解决方案承付。
根据国务院国发（1996）36号文件《关于进一步开展资源综合利用意见的通知》的规定（见附件），有关专家和业主意见，建议考虑采用燃气轮机联合循环或燃气内燃机单喜欢两种方式发电回收利用，具体方式建议在可行性研究工作中进一步论证选择。
二、条件：
内蒙古某高新技术工业园提供基本条件如下：
1、海拔高度：1061M，平均温度11.3℃，夏季最高温度35℃，冬季最低温度-30℃，相对湿度45%。
2、煤气：小时供应煤气14000M3，煤气低热值4000kCal/M3，气价0.25元/M3。
3、煤气成分：H259%，CO7%，CH424.8%，CO22%，O0.7%，N24.5%。单体S<15mg/M3，灰份/焦油<10mg/M3，H2S15mg/M3，O2体积比<1%，奈：冬季≤50mg/M3，夏季≤100mg/M3。
三、机组方案：
根据本项目特定条件，建议采用美国索拉（SOLAR）透平公司大力神（Titan）130型燃气轮机机组与余热锅炉和杭州汽轮机厂低压或中压蒸汽蒸汽轮机组成联合循环发电系统。
燃气轮机：索拉透平公司大力神130燃气轮机是一种能够燃烧焦炉煤气等低热值燃气的发电设备，具有结构坚固，运行可靠，效率高，维护率低等一系列优点。发电效率34%（ISO工况），设备大修周期为4万小时（天然气），在天津港保税区拥有备品备件支援中心，同时储备有一台备用大力神机组，并在北京有多名售后服务支持人员。
根据本项目的燃气量，建议采用2台T130燃气轮机机组。
余热锅炉：舰船工业总公司703所、杭州锅炉厂和机械工业部成套所均能设计提供与之配套的余热锅炉。可以采用2套燃气轮机各拖带1台余热锅炉，也可以共同推动1台余热锅炉，这样造价可以大幅度降低。
余热锅炉生产的蒸汽可以采用35kg450℃中压路线，也可以采用9kg280℃低压路线。但低压路线比较节省投资，同时可以在冬季直接供热采暖。
蒸汽轮机：由于本系统的蒸汽轮机属于非标机组，需要专门订购，目前国内杭州汽轮机公司可以根据西门子技术生产各种专用汽轮机。如果采用中压路线，蒸汽轮机发电功率为7075kW，如果采用低压路线发电功率为6478kW。
技术路线比较
项目
单位
中压路线
低压路线
燃气轮机出力
kW
23706
23706
燃气轮机排烟温度
℃
492
492
余热锅炉蒸汽压力
Bar
35
10
锅炉蒸汽出口温度
℃
450
280
蒸汽轮机蒸汽进口压力
Bar
35
9
蒸汽轮机蒸汽进口温度
℃
435
280
蒸汽流量
kg/h
33396
43210
蒸汽轮机发电汽耗
kg/kWh
4.72
6.67
蒸汽轮机发电量
kW
7075
6478
采用低压技术路线的综合系统和化学水系统等都比较简单，工程造价低廉，且冬季还可以作为热电厂使用，如果从造价控制角度出发可以考虑该路线。
四、设备利用时间：
根据国务院（1995）36号文件规定，综合利用电厂12MW以上机组参加调峰运行，出力不得低于85%。如果按照高峰100%，平峰85%，低估85%核算，系统平均出力为90%。年利用时间接近8000小时，本方案按照7500小时评估。
设备利用率分析
项目
单位
数值
煤气量
m3/h
14000
LHV
kCal/m3
4000
kJ/m3
16747.2
燃料热值
GJ/h
234.46
GJ/d
5627.06
T130单机热耗
GJ/h
129.54
T130双机热耗
GJ/h
259.08
日设备利用小时
h
21.72
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