內(nèi)蒙古某高新技術(shù)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(zé)任公司【摘要】本項目采用燃?xì)廨啓C(jī)利用焦?fàn)t煤氣不僅可以保護(hù)環(huán)境，而且經(jīng)濟(jì)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(shù)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(jī)工程學(xué)會熱電專業(yè)委員會聯(lián)線，內(nèi)蒙古某高新技術(shù)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(shù)解決方案承付。
根據(jù)國務(wù)院國發(fā)（1996）36號文件《關(guān)于進(jìn)一步開展資源綜合利用意見的通知》的規(guī)定（見附件），有關(guān)專家和業(yè)主意見，建議考慮采用燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)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(jìn)一步論證選擇。
二、條件：
內(nèi)蒙古某高新技術(shù)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(yīng)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(jī)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?xì)廨啓C(jī)機(jī)組與余熱鍋爐和杭州汽輪機(jī)廠低壓或中壓蒸汽蒸汽輪機(jī)組成聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
燃?xì)廨啓C(jī)：索拉透平公司大力神130燃?xì)廨啓C(jī)是一種能夠燃燒焦?fàn)t煤氣等低熱值燃?xì)獾陌l(fā)電設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)堅固，運行可靠，效率高，維護(hù)率低等一系列優(yōu)點。發(fā)電效率34%（ISO工況），設(shè)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(jī)組，并在北京有多名售后服務(wù)支持人員。
根據(jù)本項目的燃?xì)饬浚ㄗh采用2臺T130燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組。
余熱鍋爐：艦船工業(yè)總公司703所、杭州鍋爐廠和機(jī)械工業(yè)部成套所均能設(shè)計提供與之配套的余熱鍋爐。可以采用2套燃?xì)廨啓C(jī)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(jī)：由于本系統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)屬于非標(biāo)機(jī)組，需要專門訂購，目前國內(nèi)杭州汽輪機(jī)公司可以根據(jù)西門子技術(shù)生產(chǎn)各種專用汽輪機(jī)。如果采用中壓路線，蒸汽輪機(jī)發(fā)電功率為7075kW，如果采用低壓路線發(fā)電功率為6478kW。
技術(shù)路線比較
項目
單位
中壓路線
低壓路線
燃?xì)廨啓C(jī)出力
kW
23706
23706
燃?xì)廨啓C(jī)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(jī)蒸汽進(jìn)口壓力
Bar
35
9
蒸汽輪機(jī)蒸汽進(jìn)口溫度
℃
435
280
蒸汽流量
kg/h
33396
43210
蒸汽輪機(jī)發(fā)電汽耗
kg/kWh
4.72
6.67
蒸汽輪機(jī)發(fā)電量
kW
7075
6478
采用低壓技術(shù)路線的綜合系統(tǒng)和化學(xué)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(shè)備利用時間：
根據(jù)國務(wù)院（1995）36號文件規(guī)定，綜合利用電廠12MW以上機(jī)組參加調(diào)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(shè)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(jī)熱耗
GJ/h
129.54
T130雙機(jī)熱耗
GJ/h
259.08
日設(shè)備利用小時
h
21.72
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