额定功率/kW 1100 1250 2000 4050 字串9
同时,随着煤气化工艺的逐步完善,小型燃气机已在煤气化工程中被应用。这种发电方式就是以小型燃气轮机为主机设备代替常规的锅炉——汽轮机蒸汽发电。
2.2 发电容量的确定
本工程为节能技术改造工程。本着充分利用现有条件,保证机组安全经济运行的原则,实行以煤气定电。该厂产焦炉煤气量4×105 m3/d,平均1 600~2 000 m3/h,其热值17.5 MJ/m3。按机组发电热效率21.5%计算,可利用煤气发电1 500~2 200 kW。本工程发电容量定为2 000 kW。
2.3 工程系统
工程系统图见图1。
型号:QDE20型
额定功率:2 000 kW
最大功率:2 200 kW
输出电压:6.5 kV
设计煤气耗量:1.02 m3/kW·h(平均值)
涡轮后温度:约450℃
2.4.2 余热锅炉
工作压力:0.8 MP
额定出力:6.5 t/h
3 燃机燃料供应
3.1 使用的燃料为焦炉煤气,热值不低于1 600 kJ/m3,供气压力为35.7 Pa,经增压后压力为0.89~0.9 MPa。
3.2 煤气成分见表1。
表1 煤气成分
组成 CO2 O2 CO CH4 H2 CmHn N2 Q/(MJ·m-3) 字串4
成分/%0.19 0.5 6.6 23.4 62 3 5,7 17.5
3.3 煤气杂质含量对燃机有较大影响,煤气中含有残余的芳香烃、焦油等物质易在喷头积炭,堵塞喷头煤气孔,造成功率下降,严重的将腐蚀喷嘴,造成穿孔,燃烧室火焰不均匀,燃气轮机放炮。煤气中的H2S,S含量过多,也易腐蚀叶轮,影响机组寿命。所以应在搞清煤气中氨,H2S、S、萘、焦油等杂质含量基础上,采取相应措施。
3.4 焦化厂生产周期性决定了焦炉煤气流量的周期性变化。燃机额定耗气量恰好在供气波动范围内,这样供气不稳定将影响稳定发电。因此,可以建设一个(1~2)×105m3气柜,间接供气。一则可以稳定供气,保证发电,二则调节方便,供气灵活。
4 环保和节能效果
电站未建立前,焦炉煤气直接排放到大气中,其污染程度可想而知。电站建立后,通过多级除尘,其排烟污染物浓度大大降下,改善了环境。
2 000 kW节能电站建成后,排入大气的4×105m3/d焦炉煤气全部回收作为电站燃机燃料,按全厂总热效率70%计(其中发电热效率21.5%,产汽热效率48.5% ),可年发电14 000万kW·h,年供汽量45.5万t。年节约标煤4 888 t左右。
5 经济效益分析
电站总投资900万元。千瓦投资4 500元。年发电量14 000万kW·h,按厂用电率20%,电价0.3元/kW·h计,年供电收入336万元。年供汽量45.5万t,按0.8 MPa蒸气热价25元/t计算,供汽收入114万元。全年全厂合计收入450万元。扣除各项开支,年创效益200万元以上,投资回收期4.5 a左右。 字串3