焦炉煤气燃气轮机发电系统
燃气轮机在焦炉煤气发电中的应用
１ 燃 气 轮 机 发 电 技 术 简 介
１ ． １ 燃 气 轮 机 发 电 机 组 结 构
燃 气 轮机 是一 种 以空 气 及 燃 气 为 工质 ， 靠 连 续 燃烧 燃 料 做 功 的旋 转式 热 力 发 动 机 ， 主要 结 构 有 ３ 部分 ： 空气 压缩 机 、 燃烧 室 、 透平 （ 动力 涡 轮 ） 。发 电 机机组 高 度集成 化 ， 包 括燃 气 轮机 发 动 机 、 齿轮箱 、 发 电机 、 控 制 系统 、 燃 料 系统 、 润 滑 油 系统 和 启 动 系
摘 要 ：介 绍 了利 用 焦 炉 煤 气 发 电的 方 法 及 燃 气 轮 机 发 电 的 原 理 和 机 组 结 构 ， 简 述 了 焦 炉 煤 气 的前 置 处 理 系统 和
烟气 脱 硝 系 统 。利 用 燃 气 轮 机 发 电可 综 合 利 用 焦 炉 煤 气 ， 是 比较 合 适 的发 电方 式 。
ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｇ ａ ｓ ｔ ｕｒ ｂ ｉ ｎ ｅ ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｉ ｔ ｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ．Ｐｒ ｅ— ｐｏ ｓ ｉ ｎｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｃ ｏ ｋ ｅ ｏ ｖ ｅ ｎ ｇ ａ ｓ ａ ｎ ｄ ｌｕ ｆ ｅ
Ａ ｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ： Ｔｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｐｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｏ ｆ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｇ ｅ ｎｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｙ ｃ ｏ ｋ ｅ ｏ ｖ ｅ ｎ ｇ ａ ｓ ａ ｎ ｄ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｌ ｐ ｒ ｉ ｎ －
近年 来 ， 独立 焦 化 厂 的焦 炉 煤 气 利 用 越 来 越 受 到关 注 ， 目前 国 内采 用 燃 气 轮机 发 电 的项 目已有 不 少成 功 的经验 。
焦炉煤气发电方式及应用
焦炉煤气发电方式及应用发表时间：2020-12-31T05:19:33.147Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第22期作者：赵伟[导读] 目前，国内利用焦炉煤气发电的单位主要以燃气内燃气内燃机为主，几乎占到总装机容量的90%以上。
陕西黄陵煤化工有限责任公司陕西延安 727307摘要：目前，国内利用焦炉煤气发电的单位主要以燃气内燃气内燃机为主，几乎占到总装机容量的90%以上。
对于各种规模的焦化厂而言，燃气内燃机发电机组利用焦炉煤气发电，实现“就地发电，就地使用，多余上网”模式,具有显著的经济效益。
本文就焦炉煤气发电的几种方式进行分析。
关键词：焦炉煤气发电；方式及应用一、焦炉煤气发电方式与分析1、焦炉煤气利用兼汽轮机发电这是一种传统的技术，也是大家比较熟悉的发电方式。
它是利用锅炉直接燃烧焦炉煤气，将煤气的热能通过锅炉内的管束把水转换为蒸汽,利用蒸汽推动蒸汽轮机再驱动发电机发电。
系统主要设备包括燃气燃烧器、锅炉本体、蒸汽轮机、发电机、化学水系统、给水系统、冷擬器、冷却塔、变压器和控制系统，工艺流程比较复杂，这一技术过去是我国利用焦炉煤气发电的主要技术方式。
其优点是:对焦炉煤气的要求比较低，燃气处理系统比较简单，技术成熟。
缺点是:整个发电系统比较复杂，建设周期比较长，电站一旦建成就难以再移动，同时必须消耗大量的水资源，占地较多，需要的管理人员也比较多，对于单机功率几千乃至几万千瓦的机组来说，机组的效率较低，大约在 20%左右目前有一些焦化厂在采用这种发电技术。
2、焦炉煤气应用燃气轮机发电燃气轮机发电，将飞机发动机进行改造，将燃油改成燃气，把焦炉煤气加压到4MPa左右,直接燃烧驱动燃气轮机，再带动发电机组发电‘从工作原理上看，燃气轮机无异是十分适台焦炉煤气利用的工艺技术之一。
燃气轮机自身的发电效率不算很高，目前国内在用的燃气轮机的发电效率一般不超过30%,主要是因为所使用的燃气轮机大多是20世纪中叶航空发动机改制的产品，因此在性能、可靠性和寿命方面都不尽人意。
PG5361燃机改烧焦炉煤气时控制系统改造介绍
PG5361燃机改烧焦炉煤气时控制系统改造介绍焦炉煤气是制取焦炭时产生的副产品，是煤焦化过程得到的可燃氣体，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，是焦炉煤气开发利用最经济、最简便的方式，前景非常广阔。
燃气蒸汽联合循环发电（combined cycle power plant，简称CCPP）方式是焦炉煤气发电的最优方式，其具有热效率高（发电效率一般能到40%-55%）、污染少、启动快、占地少、用水量少等优点。
但是，由于焦炉煤气是一种含氢量很高的有毒易燃易爆气体，在空气中的爆炸极限范围宽，燃烧时火焰传播速度快，存在容易引起回火等问题。
对于通常按标准燃料（天然气和柴油）设计的燃气轮机，必须对其燃烧系统和控制保护系统进行适当改造设计后才能用于焦炉煤气燃料发电。
标签：焦炉煤气；控制系统改造；研究分析我公司PG5361燃气轮机改烧焦炉煤气已取得成功，在国内外属首创。
现就改烧焦炉煤气时控制系统改造做一简单介绍。
1 原控制系统功能简介该机组的控制系统是1997年由MARK II 改造升级为MARK V 单通道的系统，使用的是DOS操作系统的人机接口-----机。
控制范围分为三部分：协调控制、顺控控制和保护。
协调控制主要完成：起动、转速/负荷、温度、液体燃料的控制。
顺控主要完成：启动和停机过程中控制及监视各种辅机设备。
保护功能主要完成：超速、超温、振动、熄火、燃烧监视、CO2灭火保护、低润滑油压、高润滑油温等。
单通道MARK V 使用在燃气轮机控制国内机组仅此一台。
由于原机组仅燃用轻柴油，程序很简单，主要保护功能，采用直接接入保护模块的方式。
机组有12根排气测量热电偶即接入控制器又并入通讯器以增强保护能力。
相对于三冗余系统，单通道系统的可靠性较差，但较经济。
由于要改造成烧焦炉煤气机组，此系统并不是一理想系统，一是可靠性较差，二是程序需大量增加之外要考虑如何兼顾安全可靠，三是操作系统古老操作不便。
焦炉煤气燃气轮机发电系统
焦炉煤气燃气轮机发电系统1、焦炉煤气发电技术的现状。
随着国家环保政策的规范、提升，以及焦化行业准入条件的提高，焦化对煤气利用的需求赿来赿大，除已煤气深加工外，煤气发电机行业做为煤气综合利用的重要方向近年来发展迅速。
国内焦炉煤气发电经过近几年的发展日渐成熟，主要有燃气蒸汽轮机发电、燃气轮机发电、燃气内燃机发电、汽液流体动力发电机组四个方向；燃气轮机发电系统随技术不断更新近几年有了较大突破性发展。
燃气轮机热电联合循环具有能源综合利用率高，对环境污染少，被称为“清洁电厂”，可为用户供热、供电，操作简单、占地面积小、效率高等多种优点。
但由于焦炉煤气可燃成分中含氢过高，前几年技术上没有解决燃烧不稳定问题，加之国内用于燃气轮机的主体结构需进行定期的检查（约1000小时一次检查，8000小时一次返厂大修），制约了燃气轮机联合循环发电的发展。
现在，通过引进美国索拉燃气轮机组，与国内设备合理整合，已探索出环保、经济、高效的燃气轮机发电路线。
2、燃气轮机发电系统设计。
工艺流程为：焦炉煤气净化后，经压缩机压缩提高压力到燃机需求；燃气轮机通过焦炉煤气燃烧作功发电供生产用电，同时排出高温烟气；余热锅炉吸收燃机烟气余热；将水处理设备提供锅炉的除盐水加热为蒸汽供生产车间工艺使用；构成燃气轮机热电联产系统（动力一期生产系统）。
若提高余热锅炉蒸汽设计参数为高品过热蒸汽，在余热锅炉后再加蒸汽轮发电机组发电、供汽，就构成燃气轮机热电联产联合循环发电系统（动力二期生产系统）。
工艺流程图如下：3、设计依据。
3.1燃料条件（焦化厂净煤气成分）。
3.2方案概述。
本方案采用一台燃气轮机、两台焦炉煤气压缩机、一台余热锅炉和相应空气、氮气、循环水、配电等辅助设备。
3.3燃气轮机发电机组。
考虑到低热值燃料燃气轮机的特殊性，以及可供于联合循环的煤气量，推荐选用Solar公司提供的T60燃气轮机，在配有余热锅炉时的参数：焦炉煤气为低热值燃料，且H2含量较高，直接起动安全性较差，故燃气轮机在设计中采用双燃料系统,先用柴油启动,待起动稳定全速后切换到焦炉气运行。
燃气轮机发电工作原理
燃气轮机发电工作原理燃气轮机是一种常用于发电的能源转换设备，其工作原理是将燃气燃烧产生的能量转化为机械能，进而驱动发电机产生电力。
本文将详细介绍燃气轮机发电的工作原理。
一、引言燃气轮机作为一种高效率、低排放的发电设备，具有较广泛的应用。
其发电过程包括燃烧过程、燃气膨胀过程和排气过程。
下面将逐一进行介绍。
二、燃烧过程在燃烧过程中，燃料燃烧产生高温高压气体。
燃气轮机采用的通常是石油天然气。
首先，燃气进入燃烧室，在高温高压环境下与空气混合燃烧，产生燃气。
燃气轮机燃烧室内部通常采用多个喷嘴，喷嘴内会喷入混合好的燃料和空气，这种喷射形成的火花点燃燃料，使燃料燃烧产生高温气体。
三、燃气膨胀过程燃烧后的高温高压气体通过高速旋转的轮叶，将热能转化为机械能。
具体过程如下：高温高压燃气进入轮叶，推动轮叶高速旋转。
轮叶通过将气体的动能转化为机械能，同时驱动轴传递能量。
轮边具有适当的倾角和空隙，使得进入的气体可以将其能量转移到轴上，并且对轴施加一定的力。
而后，轮叶中的高速旋转气体依次进入下一级轴流，以逐步释放其动能。
轮叶的数量和形状会影响燃气膨胀过程的效率。
四、排气过程燃气膨胀过程结束后，高温的燃气通过轮叶排出燃气轮机。
排气温度通常很高，需要进行冷却，以避免对环境产生过大的热污染。
因此，在燃气轮机的排气系统中，通常包含一个热交换器，将排气中的热能部分回收利用。
冷却后的排气气体通过烟囱排放到大气中。
五、发电机工作在燃气轮机的轴上安装有发电机，通过燃气轮机产生的机械能驱动发电机工作。
发电机将机械能转化为电能。
发电机内部通过电磁感应原理，将旋转产生的磁场和线圈中磁场变化相互作用，产生电流，并输出到电网中。
通过控制轨道、控制空气与燃气的比例来控制电压和频率。
六、结论燃气轮机发电利用燃料燃烧产生的高温高压气体驱动轮叶旋转，将热能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
其工作原理高效、环保，被广泛应用于许多领域，如发电厂、工业制造等。
焦炉煤气发电方案2024
焦炉煤气发电方案2024焦炉煤气发电方案2024焦炉煤气发电是利用焦炉废气中所含有的煤气组分进行发电的一种方法。
煤矿、焦化厂等生产煤的工业企业通常都会产生大量的焦炉废气，而这些废气中含有大量可供利用的煤气。
因此，对这些焦炉废气进行利用，提高能源利用效率，减少环境污染，实现可持续发展具有重要意义。
本文将介绍焦炉煤气发电方案。
首先，焦炉煤气发电方案需要对焦炉废气进行处理。
由于焦炉废气中含有大量的有毒有害成分，如硫化氢、苯、氨等，对环境和人体健康造成重大威胁。
因此，在进行焦炉煤气发电之前，需要对焦炉废气进行脱硫、去氨、除尘等处理。
这些处理过程可以采用常见的脱硫、除尘设备进行，以降低废气中有害物质的含量。
接着，焦炉废气经过处理后，可以用于发电。
焦炉煤气发电可以采用内燃机发电、燃气轮机发电等不同的方式。
内燃机发电是将焦炉废气燃烧后，通过发动机直接转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
内燃发电机组工作原理简单，具有启动快、适应范围广、维护方便等优点。
而燃气轮机发电是将焦炉废气燃烧后，通过燃气轮机将热能转化为动能，再通过发电机将动能转化为电能。
燃气轮机发电具有效率高、运行稳定、排放低等优点，适用于大规模发电。
此外，焦炉煤气发电方案还可以与其他能源发电方式相结合。
如与燃煤发电相结合，可以利用焦炉煤气替代部分燃煤，降低排放量，提高发电效率。
同时，焦炉煤气发电还可以与风力发电、太阳能发电等可再生能源发电方式相结合，实现能源的多元化利用，提高能源供应可靠性。
最后，焦炉煤气发电方案需要注意环境保护。
虽然焦炉煤气发电可以减少焦炉废气的排放，降低环境污染，但焦炉废气中仍然含有一定的有毒有害物质，对环境和人体健康仍然存在一定的威胁。
因此，在焦炉煤气发电过程中，需要严格控制有害物质的排放，进行在线监测，及时处理废气中的有毒有害物质。
总之，焦炉煤气发电方案是一种利用焦炉废气进行能源利用的重要方式。
通过对焦炉废气进行处理和利用，可以提高能源利用效率，减少环境污染，实现可持续发展。
煤气发电机组知识
煤气发电机组知识煤气发电机组是一种利用煤气作为燃料进行发电的设备。
煤气可以源自天然气、焦炉气、甲烷等多种气体，在发电行业中占据着重要的地位。
本文将从煤气发电机组的工作原理、分类、优点、应用领域等方面进行详细介绍，希望能够帮助读者更好地了解煤气发电机组。
一、工作原理煤气发电机组的工作原理是利用煤气的燃烧产生高温高压气体，驱动发电机旋转从而产生电能。
其基本工作过程如下：1. 煤气供应：煤气通过管道输送到发电机组的燃气进气口。
2. 燃烧：煤气在燃气进气口与空气混合后，经过点火系统点燃，形成高温高压气体。
3. 驱动发电机：高温高压气体通过燃气机的燃气膨胀过程，驱动发动机旋转，使发电机产生电能。
4. 发电：通过发电机将机械能转换为电能，输出给电网或直接供电使用。
二、分类煤气发电机组根据不同的燃气种类和发电机型号可以分为多种不同的类型，常见的包括天然气发电机组、焦炉气发电机组、沼气发电机组等。
根据发电机的类型又可以分为燃气燃气轮机发电机组、燃气内燃机发电机组等。
每种类型的煤气发电机组都有各自的特点和适用场景。
三、优点1. 低排放：煤气作为清洁能源之一，燃烧时排放的污染物较少，对环境的污染较小。
2. 高效率：煤气发电机组具有高效的燃烧转换率，能够将燃气的能量转换为电能，具有较高的能源利用效率。
3. 灵活性：煤气发电机组可以根据需求快速启动、停机，适合用于调峰、备用等场合。
4. 适用范围广：不同种类的煤气发电机组适用于不同的燃气类型和场景，具有一定的通用性和适用性。
四、应用领域煤气发电机组在能源行业、工业生产、城市供暖等方面具有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 城市供暖：煤气发电机组可以为城市供暖系统提供电力和热能，满足冬季供热需求。
2. 工业生产：工业生产过程中对电能和热能需求较大，煤气发电机组可以为工业企业提供稳定的电力和热水。
3. 农村能源：对于一些地处偏远的农村地区，可以利用沼气发电机组将农村生活废弃物转化为能源。
燃气轮机热电联产发电案例介绍-焦炉煤气应用1案例背景焦化厂在
燃气轮机热电联产（发电）案例介绍-焦炉煤气应用1 案例背景焦化厂在炼焦过程中伴生大量的焦炉煤气，除生产工艺消耗大约一半之外，还富余大量焦炉煤气。
随着焦化行业的竞争越来越激烈，企业的利润空间不断被压缩，甚至面临关停和破产的危险，因此焦炉煤气的利用成为企业的关注重点。
目前焦炉煤气的利用方式主要有直接卖气，制甲醇，制天然气以及发电等。
焦化厂化产工艺需要蒸汽，利用焦炉煤气作为燃料，采用燃气轮机热电联产（发电）方式，满足企业用电和蒸汽需求，降低企业能耗并改善当地环境，从而提升企业的竞争力。
相比其他方式，这种方式受外界的影响最小，技术也非常成熟，同时也可避免企业因限电而影响正常生产。
美国索拉燃机是全球中小型工业燃机的行业领导者，一直致力于应用中低热值燃料燃气轮机的研发，并已成功研制开发出可应用焦炉煤气的燃气轮机，并在中国已销售33台，其中16台已建成投产，最早的一台于2006年4月投产，目前运行良好。
相比其他发电方式，焦炉煤气燃气轮机热电联产（发电）的系统效率更高，简单可靠，应用灵活，节能环保，部分地区可享受国家政策鼓励，以下是以年产110万吨冶金焦的焦化企业应用燃气轮机热电联产（发电）的典型案例介绍。
1.1 现场条件(以河南为例)海拔高度220m设计大气温度14℃设计大气压力101.3Kpa设计大气相对湿度60%1.2 燃料以焦炉煤气为燃料燃气热值：4170 KCal/Nm3燃气压力：0.005Mpa(假设)1.3 热电负荷及运行时数最大蒸汽流量：50t/hr蒸汽压力： 1.0 Mpa蒸汽温度：185.5℃年供热时间：8200小时年运行时数：8200小时/年2 方案燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择，该项目选用2台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机，配2台余热锅炉，三台燃气压缩机（2用1备），一台抽凝式汽轮机发电机组，整个系统可布置在简易厂房内，总占地面积约7200平方米。
柳钢富余焦炉煤气在燃机发电上的应用
柳钢富余焦炉煤气在燃机发电上的应用周延柳州钢铁集团公司动力厂，广西柳州，545002[摘要] 本文介绍了柳钢富余焦炉煤气在燃机发电上的应用情况，对项目的应用背景、工艺流程、煤气技术难点和解决方法做了介绍和说明。
[关键词]焦炉煤气燃气轮机发电Liu Gang surplus in the coke oven gas turbine power generation applicationsLin Jie Zhou Yan(Power Plant，Liuzhou Iron & Steel Group Co.，Liuzhou，Guangxi 545002，China) [Abstract]In this paper, Liu Gang surplus in the coke oven gas turbine power generation applications, the application of the project background, process gas solutions to technical problems and made a presentation and notes.[Key words]COG Gas Turbine Power Generation应用背景能源是社会发展的基础，能源问题在整个国民经济中占有重要地位。
当今世界各国都面临着能源供应紧张的问题。
我国作为能源消耗大国，大力开展节能降耗工作是我国一项长期坚持的战略方针。
钢铁企业作为能源消耗大户，更应最大限度的合理和充分利用好能源。
煤气在钢铁企业的能源平衡中占有重要地位，如何合理和充分利用好煤气的能量，就显得更加突出。
随着柳钢生产规模不断迈上新的台阶，高炉煤气每小时发生量达到一百多万立方米，焦炉煤气达到十多万立方米，转炉煤气达到四万多立方米。
除柳钢自身的消耗和发电外，尚有很大一部分的富余煤气白白放散掉。
高效利用焦炉煤气发电
高效利用焦炉煤气发电--提升发电效率并减少CO2排放作者：本网编辑文章来源：POWER《电力》点击数：381发布时间：2010-07-05新浪微博QQ空间人人网开心网更多焦炭厂在使用原煤生产焦炭的同时，也生产出焦炉煤气（COG）。
采用燃气轮机，让焦炉煤气在燃气轮机中发电，并使燃气轮机的排气在余热锅炉中生产蒸汽，再利用汽轮机组发电，就构成了燃气-蒸汽联合循环发电方式。
这一发电方式具有很大的发展潜力，不仅能够节约一次能源的消耗，而且也大大减少了CO2的排放。
背景概述利源焦化有限公司成立于1997年，位于河南省安阳市铜冶镇北部，是一家集洗煤、炼焦、化工及发电于一体的现代化股份制焦化企业。
公司现年产优质冶金焦70万t、精洗煤240万t、焦油2.4万t、粗笨7000t、硫铵6000t，并拥有3000kW和6000kW汽轮发电机组各两台，年发电1.2亿kWh。
为了满足市场对优质冶金焦、煤焦油及粗笨不断增长的需求，提升企业竞争力，利源焦化公司进行了二期扩建。
二期扩建工程要建设200万t的焦化项目，并相应建设焦炉气净化、水处理，以及甲醇生产等配套工程。
利源焦化公司从工程建设伊始就提出了高标准的要求，不仅要使工程实现产能目标，更要创造综合社会效益，使其成为改善当地环境的榜样。
焦化厂生产流程焦化厂将精洗煤在焦炉中加热，使原煤中的挥发分等分解出来，从而生产出焦炭。
焦炭生产过程中会产生大量焦炉煤气（COG）。
每生产1t冶金焦，大约需要消耗1.33t焦煤，同时产生出大约350~400m3、热值在3700~4200kcal/m3的焦炉煤气。
由于焦炉加热的需要，只有约170~200m3的剩余焦炉煤气被排出，用于其他用途。
一座年产60万t焦炭的焦炉，每年可供使用的焦炉煤气大约为1.2亿m3，即每小时焦炉煤气产量为1.37万m3。
同时，还可以提取2万t的煤焦油和6900t的粗苯等，煤焦油和粗笨都是具有很高附加值的化工产品。
焦炉煤气可以卖给居民或附近的金属冶炼企业用做燃料，也可以用焦炉煤气来发电，还可以用焦炉煤气生产甲醇。
用于燃气轮机发电机组的焦炉煤气净化研究
用于燃气轮机发电机组的焦炉煤气净化研究发布时间：2021-10-13T02:12:20.414Z 来源：《科学与技术》2021年第5月15期作者：魏冰霞[导读] 燃气轮机发电机组对燃料气的要求必须满足一定的指标，燃气质量不达标将影响燃气轮机的寿命及运行。
通过检测分析了金属元素类杂质主要存在于水、粉尘及焦油中魏冰霞航发燃机（株洲）有限公司湖南省株洲市 412002摘要燃气轮机发电机组对燃料气的要求必须满足一定的指标，燃气质量不达标将影响燃气轮机的寿命及运行。
通过检测分析了金属元素类杂质主要存在于水、粉尘及焦油中，通过研究焦油的特性及吸附性质实验确定了焦油去除的方法。
制定了一套煤气净化工艺，经现场监测分析，净化工艺处理后的煤气质量杂质含量低，有效提高了燃气轮机使用寿命。
关键词：燃气轮机发电机组焦炉煤气净化技术 1、前言炼焦煤在焦炉高温炭化过程中，除了产出焦炭外，还伴生出了含有氢气、甲烷、一氧化碳和焦油、萘等成分组成的荒煤气。
荒煤气经过冷却、吸收、解吸、化学转化、蒸馏分离等化工单元回收或去除煤焦油、萘、苯、硫化氢等产品后称为焦炉煤气。
焦炉煤气的主要成份为氢气、甲烷、一氧化碳以及少量其它气体物质，其热值约为16700～18000 kJ /m3（标准状况下) ，是一种很好的气体燃料。
焦炉煤气除用作为生产甲醇等化工产品的原料外，在很多地方用于燃气轮机发电。
虽然焦炉煤气经过冷却、吸收、解吸、化学转化、蒸馏分离等化工单元处理，但仍含有的大量的杂质。
尤其是焦油、粉尘等仍超出燃气轮机发电机组的要求，严重影响了燃气轮机发电机组的使用寿命，并增加了燃气增压机组的维护。
因此，将焦炉煤气用于燃气轮机发电前，应将煤气进行二次净化。
2.杂质的主要危害据有关资料介绍，燃料气中杂质进入燃气轮机，将对燃气轮机的寿命等产生危害和影响。
主要物质对燃机有以下影响：钒的通常只存在于液体燃料中，而不是气体燃料，因此在焦炉煤气中未检测出。
钒可以迅速地形成低熔点化合物，如氧化物和钒酸盐（在存在钠或钾的情况下），这些会引起燃机高温部件材料的严重腐蚀。
焦炉煤气燃气轮机热电联产系统在高原地区的应用
焦炉煤气燃气轮机热电联产系统在高原地区的应用1.前言青海庆华矿冶煤化集团有限公司组建于2006年8月，是一家集采矿、选矿、煤化工为一体的、跨行业大型民营企业集团。
为了充分利用这些煤气，同时解决企业自身用电、热需求，降低公司生产成本，使“三废”排放满足环保要求，公司计划在煤化工工业园区内以燃气-蒸汽热电联供的方式新建一座发电厂，实施乌兰煤化工工业园焦炉煤气热电联产项目。
2焦炉煤气热电联产原理及系统工艺流程介绍2.1焦炉煤气热电联产原理满足燃气轮机“燃料规范”的焦炉煤气进入六列四级对称往复活塞式煤气压缩机加压至2.6MP后，进入燃气轮机与经过处理的空气混合定压燃烧，生成的高温高压烟气进入透平膨胀做功，推动动力叶片高速旋转，从而使得转子旋转做功。
透平出来的烟气温度大约500摄氏度，进入卧式单压余热锅炉，产生压力为0.8MP的饱和蒸汽，给用户供热。
烟气经余热锅炉后温度降低至105℃，排入大气。
2.2方案设计根据业主提供的实测焦化项目焦炉煤气成分分析报告，焦炉煤气成分见下表1：据焦炉煤气的热值范围，在海拔3285米情况下，针对冬季最低大气温度-30.6℃、夏季最高温度为31.6℃、设计工況温度为1.3℃的条件下（考虑进气损失为100mmH2O，排气损失为250mmH2O），一台大力神T130燃气轮机发电机组以满负荷方式运行时的焦炉煤气消耗量如下表2所示。
焦炉煤气的热值按照3678Kcal/Nm3计算。
公司热负荷主要是工业用汽，昼夜用热均匀，全年生产平衡稳定，用热负荷较稳定。
热用户均为直接加热，用汽参数：压力0.5MPa，温度159℃，热焓为2762kJ/kg。
设计供热蒸汽设计参数为0.8MPa、175℃，热焓为2779KJ/Kg；一期供热源为热电联产项目2×20t/h的余热锅炉。
考虑热负荷同时利用系数为0.9以上，热网损失5%；则公司热负荷折算到热电联产项目供热管道出口的蒸汽参数下，计算得到热电联产项目一期设计热负荷为38.2t/h，供汽量完全满足庆华公司的生产生活需求。
焦炉煤气燃气轮机发电机组及辅助设备选择
燃气轮机发电机组及辅助设备选择1.1.燃气轮机发电机组本工程选用美国GE公司的LM2500+G4燃气轮机发电机组。
LM2500+G4燃气轮机发电机组在现场条件下的主要技术参数：LM2500+G4燃气轮机发电机组室外布置，排气与余热锅炉通过膨胀节连接。
燃气轮机发电机组安装有一个能防风雨的隔音外壳。
通过涡轮机部件内部产生负压的2x100％皮带传动风扇为涡轮部件提供充分的通风。
燃烧和机罩通风共用入口空气系统。
还提供具有气候保护功能和消声器的通风空气出口管道，在燃气轮机室内还提供防爆点火装置。
在满负荷运行条件下，外壳（运行中附带联合通风系统）平均噪声衰减设计为 85dbA（由距设备 1 米的自由场和 1.5 米高度测量）。
在设备启动和停止时，平均噪声衰减应大于 85dbA（由距设备 1 米的自由场和 1.5 米高度测量）。
隔音外壳不采用石棉而是用适合热电厂的材料制作。
燃气轮机带有钢制基座，以支撑燃气轮机，基座不但能提供足够的强度还为现场安装做好准备，所有基座表面按照GE抗腐蚀标准进行涂层。
1.2.辅助设备燃气轮机发电机组的所有辅助设备均布置在燃气轮机和发电机箱装体周边。
所有橇装设备均为GE供货范围，冷却系统和防冰系统中的板式换热器和循环水泵等辅助设备等需另行采购，详见设备清单。
具体的辅助设备如下：1)进气及防冰系统进气系统采用美国AAF公司提供的进气过滤器，该进气装置包括一个模块化的三级过滤系统，由进气滤网、EU4预滤器和EU7屏障滤器组成。
防风雨外壳也作为过滤系统的备件提供。
过滤空气在进入燃气轮机高压室前是静止的，过滤器内部有交流照明从而为检查和服务提供方便。
该装置还提供有按GE能源标准设计的平台和梯子，用于维修进气过滤器。
进气系统中还有一个低温天气运行时所需要的加热空气用的防冰线圈。
通入适当的温度和压力下的水/乙二醇溶液，通过防冰线圈进行循环加热进气。
当环境温度低于-1.1℃时将进气加热至高于环境温度 5.6℃，当环境温度介于-1.1℃和 4.4℃时将进气加热至4.4℃，环境温度高于 4.4℃时不需要加热。
ABB AC800F在焦炉煤气燃气—蒸汽联合循环发电系统中的应用
ABB AC800F在焦炉煤气燃气—蒸汽联合循环发电系统中的应用铜陵新亚星焦化有限公司因生产规模扩大，焦炉煤气大量富余。
为合理利用富余煤气，节能减排，新建一座燃气蒸汽联合循环发电项目，利用富余煤气进行发电，提高厂用电自给率，富余电量经变压器升压后并入电网。
燃气蒸汽联合循环发电系统包括4台燃机、4台余热锅炉和1台15MW抽凝式汽轮发电机组、辅助设备、循环冷却水等系统。
将ABB AC800F冗余系统作为控制系统。
标签：焦化煤气；系统；燃气1 AC800F系统AC800F系统是一种全能的、综合性的DCS控制系统，是由ABB集团自动化总部提出的，在IndustrialIT家族中占有重要的地位。
AC800F系统比较稳定、可靠，能够调节回路，还能够实现逻辑以及顺序上的控制，具有多样化的控制性能。
以标准的TCP/IP工业实现系统通信，将多种国际现场总线标准作为支持依据，如Profibus、CAN、FF、Modbus等，使得系统更加灵活、开放。
操作管理能够实现监控操作，并科学的查询数据记录，对硬件进行准确的检测。
AC800F系统主要有四大特点，通信开放，工程工具高效，扩展性以及集成性等特点，在国内外都有着广泛的应用，作为过程性的控制系统，是比较理想的。
2 生产工艺简介富余焦炉煤气经过煤气净化后，送入煤压机压缩后，进入燃机，通过燃机燃烧发电，给厂用系统供电，产生的烟气进入余热锅炉，带动汽轮机发电。
3 控制系统配置3.1 控制系统概述工程项目的整个工艺控制涉及电气、仪表、计算机一体自动化控制系统，完成整个工艺流程的控制及监控。
自动控制系统进行控制和监控的工艺流程包括：电气系统（高压系统、低压系统、综保系统）；燃机系统；锅炉系统（锅炉控制系统、锅炉保护系统）；汽机系统（汽机控制系统、油泵系统、TSI监测系统、ETS保护系统、DEH控制系统）；循环水系统；煤气净化系统；煤压机系统；氮压机系统；液氨脱硝系统。
3.2 控制系统配置控制系统应结合工艺需要，与9对冗余AC800F现场控制器配置起来，分别控制锅炉系统（4对）、汽轮机系统（1对）、煤压机系统（1对）、公用系统（2对）、液氨脱硝系统（1对）。
焦炉煤气发电
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，20023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，3约占世界焦炭总产量的45％，产生的焦炉煤气达到760亿m。
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，将空排的焦炉煤气用于发电（1m焦炉煤气可发电1.5kW·H），每年可发电约300-500亿kw·h，利用前景非常广阔。
焦炉煤气燃气轮机发电
焦炉煤气燃气轮机发电
佚名
【期刊名称】《燃料与化工》
【年(卷),期】2016(047)005
【摘要】现在提倡焦炉煤气由燃料化利用提升为资源化利用，即用焦炉煤气合成氨、生产甲醇、生产LNG或制氢等。
但在以下情况，焦炉煤气燃气轮机发电也能获得较好的经济效益：发出的电力能够全部或大部分自用，
【总页数】1页(P57)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.大力神130焦炉煤气燃气轮机熄火原因分析 [J], 朱大伟;杨玉明
2.焦炉煤气燃气轮机热电联产EPC项目管理 [J], 陆俊
3.燃气轮机在焦炉煤气发电中的应用 [J], 许桂瑛;何玉涛
4.焦炉煤气燃气轮机启动欠速的故障处理 [J], 朱大伟;翟永斌;高光辉;姚鑫
5.R20型燃气轮机在焦炉煤气下导向叶片高温防护涂层研究 [J], 王辉; 吴航; 曹利锋
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焦炉煤气燃气轮机发电(联合循环)系统
焦炉煤气燃气轮机发电（联合循环）系统1.技术原理近年来燃气轮机循环热效率得到进一步提高，燃气轮机循环吸热平均温度高，纯蒸汽动力循环放热平均温度低，把这两种循环联合起来组成煤气-蒸汽联合循环显然可以提高循环热效率。
高炉煤气等低热值煤气燃汽轮机CCPP 技术是充分利用钢铁联合企业高炉等副产煤气，最大可能地提高能源利用效率，发挥煤气-蒸汽联合循环优势的先进技术。
2.工艺流程高炉等副产煤气从钢铁能源管网送来后经除尘器净化，再经加压后与空气过滤器净化及加压后的空气混合进入燃气轮机燃烧室内混合燃烧，产生的高温、高压燃气进入燃气透平机组膨胀作功，燃气轮机通过减速齿轮传递到汽轮发电机组发电;燃气轮机作功后的高温烟气进入余热锅炉，产生蒸汽后进入蒸汽轮机作功，带动发电机组发电，形成煤气-蒸汽联合循环发电系统。
燃气轮机发电（联合循环）系统流程图3.主要设备此技术主要设备有：高炉煤气供给系统、燃气轮机系统、余热锅炉系统、蒸汽轮机系统和发电机组系统组成。
主要设备有空气压缩机、高炉煤气压缩机、空气预热器、煤气预热器、燃气轮机、余热锅炉、发电机和励磁机等，一般分为单轴和多轴布置形式。
4.主要技术经济指标济高炉煤气等低热值煤气燃汽轮机CCPP 技术先进，在不外供热时热电转换效率可达40%～45%，已接近以天然气和柴油为燃料的类似燃气轮机联合循环发电水平；比常规锅炉蒸汽转换效率高出近一倍。
相同的煤气量，CCPP 又比常规锅炉蒸汽多发70%～90%电。
且此发电技术CO2排放比常规火力电厂减少45%～50%，没有SO2、飞灰及灰渣排放，NOx 排放又低，回收了钢铁生产中的二次能源，且为同容量常规燃煤电厂用水量的1/3左右。
5.成功案例山东金能煤炭气化有限公司，位于山东省齐河县经济技术开发区，主要生产以焦化、精细化工产品为主的大型民营企业。
作为传统的能源消耗型企业，集团公司管理层非常重视绿色环保，为了合理的利用能源，集团投入了大量资金用于环境的保护、能源循环的再生利用。
燃气轮机用于焦炉煤气热电联产
步降低运行 费用。
Hale Waihona Puke 关键词 ： 燃气轮机 ； 焦炉煤气 ； 热 电联产
中图分 类号 ： Ｔ Ｋ ４ ７
２ ０ １ ０年 ， 我 国焦炭 产量达到了 ３ ． ８ ８亿 ｔ ， 占世
界 焦炭 产 量 ６ ０ ％ 以上 ， 同时 生 产 出 １ ５ ６ ０ Ｘ １ ０ 。 Ｎ ｍ 以上 的焦 炉 煤 气 ， 其 中 可 回 收 的有 ７ ８ ０ Ｘ １ ０ 。 Ｎ ｍ 。
一
３ ５ ％ 。燃 气 轮机 一 蒸 汽联合循环 发 电（ 即燃 气轮 机
热 电联 产 ） 效率高达 ５ ０ ％ 以上， 是 热 能 资 源 的 高 效 梯 级综 合 利用 ， 值 得在 中小焦 化企业 积极 推广 。
１ 燃气 轮机简介
燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮 高速旋转 ， 将燃料 的能量转变为有用功 的 内燃式动
放或 点 了“ 天灯” ， 既 造 成 巨大 的 资 源 浪 费 ， 又 造 成 严重 的环 境 污染 。 目前 对焦 炉 煤气 的 回收应 用主 要集 中在 生产 甲
单机功率大、 运行平稳、 寿命长、 维修方便等优点 ； 与 蒸汽轮机相比有体积小 、 重量轻 、 启动快、 安装快 ， 用 水少或不用水 ， 能使用多种液体和气体燃料 ； 燃气轮 机功率系列齐全 ， 从１ — ４ ５ Ｍ Ｗ 范围内， 可根据实际 情况选择合适功率的机 型， 因此在发 电上有较多的
发 电
醇、 合成天然气、 发 电， 对于炼钢厂可直接用于还原
铁 。从 目前我 国能源 结构 看 ， 甲醇 产能过 剩 ， 而 天然 气供 需严 重不 足 ， 将 焦炉 气 甲烷化 制合成 天然 气 ， 对 促进 焦化 行业 技 术进 步 与产业 可持 续发 展具 有重 要 的意 义 ， 但是 焦 炉煤 气 合 成 天 然 气需 要 配 套 相 应 的 设备 和 管道 ， 投 资 巨大 ， 对 于焦炉煤 气产 量不 是 很大
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焦炉煤气燃气轮机发电系统
1、焦炉煤气发电技术的现状。
随着国家环保政策的规范、提升，以及焦化行业准入条件的提高，焦化对煤气利用的需求赿来赿大，除已煤气深加工外，煤气发电机行业做为煤气综合利用的重要方向近年来发展迅速。
国内焦炉煤气发电经过近几年的发展日渐成熟，主要有燃气蒸汽轮机发电、燃气轮机发电、燃气内燃机发电、汽液流体动力发电机组四个方向；燃气轮机发电系统随技术不断更新近几年有了较大突破性发展。
燃气轮机热电联合循环具有能源综合利用率高，对环境污染少，被称为“清洁电厂”，可为用户供热、供电，操作简单、占地面积小、效率高等多种优点。
但由于焦炉煤气可燃成分中含氢过高，前几年技术上没有解决燃烧不稳定问题，加之国内用于燃气轮机的主体结构需进行定期的检查（约1000小时一次检查，8000小时一次返厂大修），制约了燃气轮机联合循环发电的发展。
现在，通过引进美国索拉燃气轮机组，与国内设备合理整合，已探索出环保、经济、高效的燃气轮机发电路线。
2、燃气轮机发电系统设计。
工艺流程为：焦炉煤气净化后，经压缩机压缩提高压力到燃机需求；燃气轮机通过焦炉煤气燃烧作功发电供生产用电，同时排出高温烟气；余热锅炉吸收燃机烟气余热；将水处理设备提供锅炉的除盐水加热为蒸汽供生产车间工艺使用；构成燃气轮机热电联产系统（动力一期生产系统）。
若提高余热锅炉蒸汽设计参数为高品过热蒸汽，在
余热锅炉后再加蒸汽轮发电机组发电、供汽，就构成燃气轮机热电联产联合循环发电系统（动力二期生产系统）。
工艺流程图如下：
3、设计依据。
3.1燃料条件（焦化厂净煤气成分）。
3.2方案概述。
本方案采用一台燃气轮机、两台焦炉煤气压缩机、一台余热锅炉
和相应空气、氮气、循环水、配电等辅助设备。
3.3燃气轮机发电机组。
考虑到低热值燃料燃气轮机的特殊性，以及可供于联合循环的煤气量，推荐选用Solar公司提供的T60燃气轮机，在配有余热锅炉时的参数：
焦炉煤气为低热值燃料，且H2含量较高，直接起动安全性较差，故燃气轮机在设计中采用双燃料系统,先用柴油启动,待起动稳定全速后切换到焦炉气运行。
3.4余热锅炉。
余热锅炉采用双锅筒具有螺旋翅片管受热面一体化除氧器的双压自然循环结构，模块化设计，卧式布置，锅炉稳定性好，抗震性强，
锅炉的主要部件钢架支承，锅炉运行技术要求低，操作管理方便。
3.5煤气增压系统。
煤气增压机组电压等级为发电机组出口电压等级，受环境要求需设计为增安型防爆等级；在煤气压缩机后设足够容量的煤气缓冲罐。
3.6燃油系统.
焦炉煤气燃气轮机设计为双燃料系统,先用柴油启动。
因此增加燃料油系统，一般设计为柴油或汽机启动，包括：一座5m3的油罐，卸油泵和泵房，供油泵、管路阀门、滤油设施和计量装置、污油处理等设施。
3.7化学水处理系统。
根据余热锅炉蒸汽产量及排污率并考虑一定的裕量，以及系统配置的余热锅炉的需求。
设计为热电联产工业余热锅炉，可设计使用软化水；设计为热电联产循环发电的电站锅炉，需使用精度高的除盐水。
3.8冷却水系统。
燃气轮机和煤气增压机组的各类冷却器的冷却水质为地下水或循环水。
3.9电气系统。
3.9.1电气主接线及厂用电。
厂内共设有两个电压等级，即6KV和0.4KV。
燃气轮机发电机出口电压为6.3KV，厂内设发电机电压母线，为单母线形式，设一回路出线与炼焦厂总降变电所6KV母线联络。
厂用电负荷分别采用6KV和0.4KV电压等级。
其中煤气压缩机
组等大型电动机采用6KV电压；其它负荷采用0.4KV电压（中性点直接接地、动力与照明共用系统）。
燃气轮机发电机组、余热锅炉、汽轮发电机组等辅机由各自的6/0.4KV厂用变电器供电，即0.4KV 厂用按主热力设备分段供电，分别由6KV母线引接。
另外，设置0.4KV备用段（与各工作段联络），备用段由6KV母线供电。
3.9.2继电保护及自动装置。
电厂主设备及线路等的继电保护项目按继电保护和安全自动装置技术规程设置，并采用微机型控制保护设备。
3.9.3直流系统。
厂内设危急保护型全自动浮充电直流系统，电压为DC220V，采用免维护电池。
为继电保护、自动装置、操作系统及事故照明等供电。
3.9.4通信。
利用厂内已有的行政通信系统，增设远动调度通信系统。
3.9.5过电压保护和接地。
厂内相应增设防雷接地设施。
以防直击雷和过电压。
3.9.6照明。
根据工艺及土建要求，按有关照度规定要求，相应设置新增联合循环装置的日常照明和事故照明系统。
3.9.7电缆敷设。
新增电缆全部采用交联聚乙烯电缆，采用电缆沟和局部电缆桥架相结合的敷设方式。
3.9.8检修及试验室。
燃气轮机发电机组增设变压器检修间，或为变压器就地或附近检修准备必要条件。
厂内应有电气实验室，以满足6KV及以下电气设备的高压试验，电气测量仪表及继电保护回路整定试验等要求。
3.9.9通风和火灾报警系统。
补充完善全厂火灾报警系统。
在主厂房应已装设强制通风装置及火灾报警探头，压缩机室等处应装设强制通风装置及火灾报警探头。
3.10控制系统。
新增设备系统采用PLC 控制装置。
3.11厂房建筑。
设置必要的厂房设施，如给水泵房、油泵房、煤气压缩机站和就地控制间等，余热锅炉应设置紧身厂房，箱装式燃气轮机可室外布置。
3.12主要设备。
3.13运行成本评价。
源料煤气投入：0.71标方/度；
自用电投入：15%；
折旧费：0.1～0.11元/度；
制造维护成本：0.008元/度；
人工管理费：0.008元/度；
副产品蒸汽：-0.4元/度；
综合供电成本：0.25～0.3元/度。
3.14综合评价。
高效益2~3年内收回全部投资。
降低污染、改善环境（CO2低排放、无煤气放散）
设备先进、运行安全可靠、用人少。
固障率低，全年开机率超过95%。
占地小、高功率密度，T60单机标准条件下发电5.6MW电量，所占用的空间不足80m3。
实现负能炼焦、增强产品竞争力。
4、结论。
与国产机组比较优势主要在于大修周期长、运行率较高；此机组在焦化行业是初步投入使用，针对焦化使用环境还有许多需要完善之处，主要有煤气的净化、煤气的预热、空气的过滤、柴油的控制等等。
包括洗车、仪器校验等维护内容也与使用于其它环境的机组有所不同。
随着使用的累积，燃气轮机发电系统在焦化行业的应用将赿来赿完善。