焦炉煤气发电

1、三、焦炉煤气发电利用焦炉煤气发电，是焦炉煤气开发利用、变废为宝最经济、最简便的利用方式。ct （一）资源 焦炉煤气是制取焦炭时产生的副产品，简称焦炉气，是煤焦化过程得到的可燃气体。其产率 和组成因炼焦煤质和焦化过程条件不同而有所差别， 一般每吨干煤可产焦炉煤气 300? 350m3 （标 准状态）。煤气组成（体积）为：氢 55-60% ，甲烷 23-27 % ，一氧化碳 5-8 %， C2 以上不饱和3烃 2-4%,二氧化碳 1.5-3%,氮 3-7%，氧 0.3-0.8% 。+ 热值 Nm 每约为 17 ? 19MJ （ 4000 ? 4500 大 卡）。焦炉煤气为有毒和易爆性气体，空气中的

2、爆炸极限为6-30 （体积）。我国是焦炭生产大国，大小加起来，目前有焦化企业2000 余家。一些较大钢铁企业的焦化厂，其产生的焦化煤气可以作为优质燃料用于炼钢， 有些焦化厂则供煤气于城市民用。 但是相当 一批焦化企业的炼焦煤气无法综合利用， 只能点上火炬任其燃烧。 据中国炼焦协会初步统计， 2002 年， 我国炼焦 1.4 亿吨，共产生 500 多亿立方米的炼焦煤气。 2003 年全国生产焦炭 1.8 亿吨， 约占世界焦 炭总产量的 45，产生的焦炉煤气达到 760 亿 m3 。 据不完全统计， 年直接空排或空 烧的炼焦煤气达 到 200 亿立方米以上，相当于西气东送工程的年输气量。目前，焦炭

3、生产还将 继续保持着快速增长的态势， 炼焦煤气还将继续增长。随着西气东送工程的实施，由于焦炉煤气与天然气的不可比性，国内目前管道煤气 30-40 将被管道天然气取代， 一些焦化企业的煤气将逐渐退出民用领域， 这又意味着更多的煤气无地可 去。焦炉 煤气的主要成分是氢气和甲烷以及一氧化碳， 它们排往空中，无疑将使生态环境遭到破 坏。为这些废气寻找出路已成为中小焦化企业生存的必由之路。焦炉煤气变废为宝，最经济、最简便的利用方式就是发电。 直接利用焦炉煤气作为燃料生产高品位的电能， 是焦炉煤气利用的主导方向， 将空排的焦炉3煤气用于发电（ 1m 焦炉煤气可发电 1.5kW- H ,每年可发电约300-

4、500 亿 kw ? h,利用前景非常广阔。（二）现状焦炉煤气 发电， 国内最早是利用燃气蒸汽轮机发电，此类发电，不仅建设周期长，运行成本 高，发电 效率低， 而且不能保证安全可靠运行。其后的燃气轮机发电也不能克服类似困难，而且 由于焦炉煤气可燃成 分中含氢过高， 燃烧不稳定， 致使发电效率虽略有提高， 但并未有本质改善。 近年来，国内有些厂家已经 解决一些技术难题，研制出适合我国国情、质优价廉的燃气内燃机， 发电效率 30 40，但杂质影响、 腐蚀问题和设备的可用性、可靠性都有待于进一步完善和 提高。很长时间以来，利用焦炉煤气发电未能被国内焦化企业看好。 除收集难、 设备昂贵、 不能直 接利

5、用以及企业不重视等原因外，更主要原因还在于我国还不能很好解决燃机技术难题。焦炉煤气高含氢、高含尘、杂质多、热值低、成分易变，燃烧不稳，流量波动和芳香烃、焦 油等杂质对 燃机的影响，碳、氢、水、氨、硫的腐蚀性及 焦化生产的周期性、 不确定性，都是 开发利用焦炉煤气必 须面对和解决的技术难题。 国外炼焦工业一直处于不断萎缩， 产生的焦炉煤 气多用于化工产品的制造，发 电项目不多，经验也不多。 要想发展 焦炉煤气发电，只能依靠国 内自己的力量。三）应用利用汽液流体动力发电机组回收焦炉煤气资源发电， 是一种新型先进有效的技术手段。 也是 焦炉煤气 发电和热动发电技术的一种创新。流程:焦炉煤气一 - 蒸

6、汽锅炉一 - 蒸汽一 - 动力机一 - 发电机一 - 电；1 、利用水为热源介质，以焦炉煤气为燃料，通过压力 1.0-1.6MPa 的燃气蒸汽锅炉，燃烧 加热水产生干度约 80% 的湿饱和蒸汽，蒸汽进入动力机内降温降压膨胀做功驱动发电，做功后的 汽液流体直 接压缩成压力 1.2-1.8MPa 的汽液混合物还回蒸汽锅炉再热循环。 系统热力介质密闭 循环，无冷却能耗和汽 化潜热损失；水量耗损少。装置：由焦炉煤气蒸汽锅炉， 汽液流体动力发电机组、 蒸汽压缩机、 热力管网、配电及运控设备组 成。2 、或利用焦炉煤气蒸汽锅炉加热水产生温度 v 300 C, 压力 v 2.0MPa 的饱和蒸汽、过热蒸 汽

7、，蒸汽进 入动力机内降温降压膨胀做功驱动发电， 做功后的蒸汽冷却成冷凝水送回锅炉再生循 环。系统吨蒸汽发电量 较多, 但需冷却能耗和汽化潜热损失 ,冷却蒸发耗水。装置：由焦炉煤气蒸汽锅炉 , 汽液流体动力发电机组、 冷却冷凝设备、热力管网、 配电及运控设备 组成。焦炉煤气蒸汽锅炉是由专业锅炉厂家生产 ,有 2、 4、 6、 10.t/h 等多种规格可选 , 可多炉 组合应用 , 不同的锅炉或有不同的排烟温度 ,其余热可进一步回收汽液流体动力发电机组在焦炉煤气的应用特点：1 、发电系统运行稳定、噪声低、振动低、操作方便、启停简便、安全可靠、除锅炉外可无人 值守。2 、由于采用焦炉煤气锅炉直接燃烧

8、产生蒸汽 , 对原料气成分含杂要求不高 , 易完全燃烧和提 高热效。 3、动力电力装置结构简单、无大修、耐用、高效 ,可大范围变工况运行 , 能承受较大的冲击 电负荷。4、 做功后的蒸汽和冷凝水可直接压缩送回蒸汽锅炉再热循环 , 减少冷却能耗和潜热损失。5 、全部设备和零部件均在国内专业厂定作加工、配套 , 质量可靠、价格便宜。单机功率： 100-1500Kw , 可选锅炉 2、 4、 6、 10.t/h , 可多机多炉并联组合使用。 与其他发电方法比较：实用、可靠、有效 ,单位功率投资低于蒸汽轮机组 , 功率回收比朗肯 循环高 当电价 0.3-0.5 元/Kw.h 时，投资回收期 2-4 年。服务与保证：1 、汽液流体动力发电机组确保无大修工作时间在五年以上（不含锅炉）；