高炉煤气联合发电技术ccpp

1、高炉煤气联合发电技术（CCPP技术）从钢铁厂剩余煤气（包括BFG、COG）利用的高效化、优先级上考虑，应优先将剩余煤气用于热转换效率高的蒸汽燃气联合循环（CCPP）装置，再用于常规发电装置和煤气锅炉，最终使剩余煤气达到零放散。这样既充分利用了能源，又减少了放散煤气对大气的污染。u联合循环发电机组流程与轴制燃气轮机采用电动机启动，燃烧器采用COG点火。BFG经湿式电除尘器将含尘量降至1mg/m3以下，经煤气加压机加压至1.13MPa、400；燃烧空气经空气过滤器过滤后经空气加压机加压至1.23MPa、385；煤气及空气送至燃烧器燃烧。燃烧产生的温度为1104的高温高压烟气进入燃气轮机作功发电。燃

2、气轮机排出的温度567、质量流量为547t/h的高温烟气进入双压余热锅炉，余热锅炉产生76t/h的中温中压蒸汽（3.82MPa，450）和11.1t/h低压蒸汽（0.129MPa，温度为饱和）。另外,从现有发电厂引入30t/h中温中压蒸汽与余热锅炉产生的中温中压蒸汽一表1.1-1 高炉煤气/排渣循环经济改造项目基本情况项目组成项目基本情况项目性质项目规模占地面积项目投资主要建设内容年工作时间高炉煤气联合发电技术（CCPP技术）5#高炉干法除尘，并配套净煤气干法余压发电（TRT）装置建设2×120万t水渣超细粉生产线建设30万m3高炉煤气柜为减少高炉煤气放散，建设一套50MW燃气蒸汽联

3、合循环发电装置（CCPP）；为提高高炉煤气热值，增加TRT发电量，将现有5#高炉湿法除尘改为干法除尘；并配套净煤气干法余压发电（TRT）装置；为减少水渣堆存和处理问题，提高高炉水渣的综合利用率，建设一条年产2x120万吨矿渣超细粉生产线；为防止煤气放散，保证煤气稳定使用，建设30万m3高炉煤气柜。新建技改新建新建年供电量3.95×108kWh；增加TRT发电量4200万kWh；年产水渣超细粉420万t，比表面积420m2/kg，产品全部散装出厂。建设30万m3高炉煤气柜。10200m298574万元其中:企业自筹50%，银行贷款35%，申请专项资金15%。主体工程：主厂房，辅助及配套

4、工程：软水密闭循环泵站、开关室、变压器、焦炉煤气加压机房及焦炉煤气净化系统。高炉煤气系统干式除尘本体、大灰仓、荒煤气、净煤气管道等。TRT发电主体设备为透平发电机组。主体工程：原料储存、渣粉粉磨、产品储存、汽车散装等生产设施。辅助及配套工程：热风设备、水泵房、循环水池、中央控制室、化验室等。8000h,330d；8760h，365；4800h，300d；8000h，330d。并进入25MW凝汽式汽轮机作功发电，低压蒸汽直接供余热锅炉除氧器用汽。余热锅炉排烟经40m烟囱排入大气，当余热锅炉故障时烟气通过旁路40m烟囱排入大气。现有电厂30t/h中温中压蒸汽用于生产，是通过现采取节能改造措施后的节

5、余。CCPP为双轴制：燃气轮机、发电机组、空气压缩机及煤气压缩机为一轴；余热锅炉与燃气轮机之间设有旁路烟囱；蒸汽轮机和发电机组为一轴。双轴制便于分布实施，分期建设。CCPP技术装备特点：能够100%燃烧低热值高炉煤气，解决高炉煤气放散问题。热电转换热效率高，宝钢CCPP实际热电转换效率45.66%，同容量蒸汽单循环发电机组热电转换效率只有32%，宝钢自备电厂亚临界参数的350MW机组是国内一流水平，其热效率也只有38%左右。 生产过程全自动化。基本无烟尘、SO2污染，无灰渣产生，不需建设烟气净化和脱硫装置，还可实现低NOX燃烧技术。 占地面积省，无运输问题。煤气、电、蒸汽转换灵活，调度方便。发

6、电机组合理性分析：某钢不锈钢系统工程已投产，产生富余的低热值高炉煤气，为高效利用高炉煤气，建设一套50MW燃气蒸汽联合循环发电装置（CCPP），计划2008年12月投产。该机组建成后，富余的高炉煤气将首先供CCPP机组使用，剩余部分煤气供给现有全燃气锅炉和混烧锅炉使用，最终达到剩余煤气零放散的目标。建设该项目的必要性还体现在：1）利用二次能源，降低电力成本；2）CCPP技术先进可靠，发电效率高；3）燃气轮机能适应煤气波动变化；4）燃气轮机采用低氮燃烧技术，节能环保；5）是一项经济、社会、环境效益均显著的节能环保项目。4307003846030174发电污水厂除盐站生化站冷却系统27096单位：

7、m3/h图1.2-2 CCPP发电项目水平衡图CCPP发电生产工艺流程及产污环节见图1.2-1所示。本项目水平衡分析见图1.2-2。高炉煤气噪声废气中温中压蒸汽hengqi 高温烟气高温高压烟气空气空气过滤器空气加压机燃烧器加压机燃气轮机发电现有电厂烟囱余热锅炉锅炉除氧器凝汽式汽轮机中温中压蒸汽废水噪声噪声噪声图1.2.1-1 高炉煤气联合发电技术生产工艺流程及产污环节示意图v设计参数a）燃气轮机型号： M251S主燃料： BFG辅助燃料： COG（稳燃及启动增热用）额定功率： 26.6MW(扣除煤气压机耗功）额定转速： 5163r/min入口烟温： 1104排烟温度： 567排烟量： 547

8、t/h数量： 1套b）余热锅炉型式： 单压无再热、卧式、室外式数量： 一台中压蒸汽额定压力： 3.82MPa（表压）中压蒸汽额定温度： 450中压蒸汽额定蒸发量： 87t/h除氧蒸汽额定压力： 0.28MPa（表压）除氧蒸汽额定温度： 饱和除氧蒸汽额定蒸发量： 11.1t/h给水温度： 125锅炉热效率： 75%锅炉烟气阻力： £280mmH2O主烟囱高度： 40m旁通烟囱高度： 40m余热锅炉排烟温度： 140±5c）凝汽式蒸汽轮机型号： N253.43进汽压力： 3.43MPa进汽温度： 435额定功率： 25MW(纯冷凝工况）额定进汽量： 97.5t/h额定转速： 3

9、000r/min排汽压力： 4.0kPa数量： 一套w主要生产设备根据工程建设规模、国内外发电主设备生产供应条件及某钢现有蒸汽平衡情况，本工程使用主要设备情况见表1.2-1。本工程设置1套额定功率50MW的CCPP装置，燃气轮机组（GT）额定功率为26.6MW，发电机额定功率26.6MW；配套设置一套87t/h单压自除氧余热锅炉（HRSG）和一套25MW凝汽式汽轮机发电机组（ST），发电机额定功率30MW。表1.2-1 CCPP发电装置主要设备表序号设备名称设备参数数量1CCPP装置额定功率：50MW1套2燃汽轮机组额定功率：26.6MW1套3发电机额定功率：26.6MW1台4单压自除氧余热锅

10、炉（HRSG）锅炉容量：87t/h1套5凝汽式汽轮机发电机组（ST）额定功率：25MW发电机额定功率：30MW。1套x燃料消耗燃气轮机主要燃烧高炉煤气（BFG）,少量焦炉煤气（COG）作为值班燃料,煤气热值及耗量如下：BFG（热值3091kJ/m3）： 127300m3/h（标态）COG（热值16635kJ/m3）： 1300m3/h（标态）COG（启动增热用）： 1660m3/h（标态）y高炉煤气、焦炉煤气来源及保证性分析CCPP发电高炉煤气和焦炉煤气的使用量分别为127300 m3/h（标态）和1300m3/h（标态），高炉煤气主要来源为某钢4350m3、1650m3高炉。某钢4350m3

11、高炉和1650m3高炉目前的产气量合计为787700m3，焦炉煤气的产气量为91428 m3。根据某钢全厂煤气平衡可知，太高高炉煤气和焦炉煤气量完全可以满足CCPP发电的需要。某钢全厂煤气平衡情况见图1.2-3。z主要产污环节a）CCPP装置燃用的煤气为高炉煤气和少量焦炉煤气，煤气经电除尘器净化处理，净化后含尘浓度1mg/m3；燃烧烟气中含微量SO2，浓度约1mg/m3；燃烧设备采用低氮燃烧技术，燃烧烟气中的NOX浓度低于78mg/m3，烟气经40m高烟囱达标排放。CCPP装置采用德国进口生产装置，设备说明书注明该装置NOx处理采用低氮燃烧技术，NOx的 排放浓度低于78mg/Nm3。b）回流冷却器循环水系统排水和电除尘器直流水系统排水。b1）回流冷却器循环水系统高炉煤气加压机回流冷却器冷却产生间接冷却废水，水量292 m3/h，其中272 m3/h进入回流冷却水水池循