15MW高炉煤气发电项目技术方案
上海运能能源科技有限公司
2017年1月
目录
4.6电气设备及系统 (30)
4.7热工自动化 (36)
4.8通讯 (43)
8.附件
（9）附图09：电气主接线
（10）附图10：DCS控制系统网络配置图
（11）附图11：电站综合自动化系统图
4.6电气设备及系统
4.6.1发电机
发电机采用汽轮发电机，额定功率15MW。
励磁方式为：三机无刷励磁(暂定)。
4.6.2主要负荷明细(暂定)
序号名称规格数量用备10kV 50HZ
单台功率（kW）运行功率（kW）
一、锅炉系统
1 给水泵
2 1用1备1250 1250
2 引风机 1 1用1250 1250
3 送风机 1 1用450 450
二、汽机系统
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三、其它
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合计···4.6.3电气主接线
1）主接线方案
本工程装机规模为1x15MW汽轮发电机组，额定电压为10.5KV。
发电机出口设置一段10kV的主母线，由该母线引出一根电缆
线路就近接入变电站室内2#制氧5324柜10kV母线进行联络。
低压厂用电电压：0.38/0.22kV。电源引自风机房低压柜，为全厂低压负荷供电，380V采用单母线。
机组的启动/备用电源由联络线倒送取得。
各级电压的中性点接地方式：发电机中性点采用不接地方式，10KV中性点为不接地方式，400V厂用电系统中性点为直接接地动力和照明共用的低压供电网络。
发电机出口10kV 配电室布置在主厂房0.00m。
电气主接线详见附图“电气主接线”。
2）发电机回路接线
发电机组经出口断路器接入10.5KV发电机电压母线。发电机出线端设1组电流互感器，中性点端设1组电流互感器。发电机出线端配置2组电压互感器。
3）配电装置10.5kV
10.5kV母线为单母线不分段连接。
10.5kV出口及10.5kV 母线上各装设一组电压互感器，作为计量及同期用。
4.6.4厂用电及直流系统
1)厂用电系统
厂用电系统采用10kV和380V两级电压。高压厂用电动机由10.5KV供电，低压厂用电动机、照明和检修等低压设备由380V供电。
发电机出口电压 10.5kV
厂用低压配电电压 380VAC
操作电压 220VAC 2）直流系统及UPS
本工程发电机系统设1组蓄电池，电压为220VDC向自己的机组的直流控制负荷、热工负荷、汽机直流事故油泵、UPS负荷以及直流事故照明负荷供电。蓄电池采用免维护型，容量为100Ah,分别布置在主厂房内。
本工程共设1套交流不停电电源系统，为DCS系统、电气、热控、通讯等重要负荷提供安全、不间断的交流电源。交流不停电电源和配电屏布置在各自主厂房6米层的主控室内。
4.6.5电气设备布置
主厂房设有机、电、炉集中控制室、及高压配电室。
主控系统的微机保护测控屏、微机监控免维护直流电源屏、远动屏等布置在主控室内。
发电机中性点及引出线的设备布置在发电机小间内。
在主厂房内，设有厂用高压配电室，10.5KV配电装置及变频调速控制柜布置在其中。
4.6.6计量
10kV联络线电厂侧作为电量计费关口点。配PT/CT。
4.6.7电气测量装置
测量装置按照《电测量仪表装置设计技术规程》的配置原则，
将模拟量信号转化为数字量信号送入单元DCS系统，在LCD上显示。
4.6.8继电保护和安全自动装置
继电保护遵照《继电保护和安全自动装置技术规程》配置。发电机保护均采用微机保护。保护装置出口采用硬接线连接。保护装置的报警信号通过DCS系统报警。
本工程采用下列自动装置：
?微机自动调节励磁装置。
?微机自动准同期装置
?DCS系统可以通过通讯接口或硬接线对自动装置进行监测。
本工程采用机、电、炉集中控制室的控制方式。为了实现机、电、炉集中管理，使集中控制室内机、电、炉的控制水平协调一致，本工程电气系统的监控进入热工专业合并的DCS系统，电气系统单独设置操作员站。DCS系统的选型、系统配置、技术参数、性能指标等详见热控专业说明。
本工程DCS系统采用LCD监视，键盘鼠标操作的控制方式，仅在操作员站控制台上保留发电机出口断路器的紧急停机按钮。
电气系统进入DCS系统监控的元件有：发电机、励磁系统、厂用电源、单元机组机炉程控电动机、220V直流系统、UPS系统。
本工程同期系统设有带有闭锁的手动准同期装置和自动准同期装置。同期点设在发电机出口开关柜。
4.6.9电缆选择和敷设
动力电缆和控制电缆均采用铜芯电缆，重要的消防系统、火灾
报警系统、不停电电源等使用的动力电缆和控制电缆均采用耐火电缆。
10kV动力电缆的绝缘水平应为133%额定电压。低压动力电缆的绝缘水平应为1000V，控制电缆的绝缘水平为500V。
主厂房0m部分采用电缆沟，0m以上部分采用架空桥架。
4.6.10接地
全厂接地按《交流电气装置接地》的有关要求进行设计。对所有电气设备外壳、开关装置和开关柜接地母线、金属架构、电缆桥架、金属箱罐和其他可能事故带电的金属物的接地系统进行设计。
各级电压中性点接地方式
?发电机出口电压为10.5kV。
?厂用电为380/220VAC，为中性点直接接地系统。
4.6.11主要设备选择和布置
1)导体及设备选择原则
导体及设备选者遵照《导体和设备选择设计技术规定》（SDGJ14-86），并考虑以下特殊气象条件。
?选择导体和设备的环境温度为35℃，屋外设备耐受的环境最低
温度为-40℃。
?电厂海拔高度不超过1000m,常规电气设备安全可以满足要求。 2）主要设备选择
高压开关柜选用KYN【】-10型铠装金属封闭开关柜，内配真空断路器。
低压配电屏选用MNS或GCS型低压抽出式开关柜，柜内元器件选择技术先进、质量可靠的合资或国产优质产品。
4.7热工自动化
4.7.1设计范围
本工程热工检测和控制的对象为：1×190t/h高温超高压再热煤气锅炉+1台15MW高温超高压背压式汽轮机+1台15MW发电机及其生产辅助设施。具体分为以下子系统：
?主厂房部分
1x190t/h高炉煤气锅炉的系统控制。
1x15MW高温超高压背压式汽轮发电机组的系统控制。
热力除氧给水的系统控制。
?辅助车间部分
循环冷却水的系统控制。
4.7.2热工自动化水平和控制室布置
1）热工自动化水平
?主厂房设备的控制方式
a）机组采用机、电、炉集中控制方式，设一集中控制室，控制室位于主厂房6米层。控制对象为锅炉、汽轮发电机组、除氧给水、供水、循环冷却水。
b）本期工程机组，在汽轮机房机头附近，设置一面汽机开机盘，供汽轮机启动、停机时监测参数用。
本期工程机组采用分散控制系统（DCS），配极少量的后备停炉、
机、发电机按钮。对机组进行集中监视、分散控制、保护及辅助安全监视，使机组的自动化水平达到较高的程度。
实现上述自动化设计后，可使机组达到如下水平：
a）真正实现以操作员站为中心的机组监视与控制，使机组的键盘人员大大减少，在集控室实现每主设备1人为主，就地设少量巡检人员的运行、管理模式。
b）在机组启停、正常运行或异常工况时能自动对有关参数进行扫描和自动处理。当参数越限时可自动报警打印。机组事故后，可对事故前、后一段时间的追忆进行打印。
c）在集中控制室内可实现机组的启、停运行的控制，正常工况下的监视和调整以及机组运行异常与事故工况的处理。
辅助车间设备的控制方式：
循环冷却水采用的系统监控控制，除盐水制水系统采用的控制不在本设计范围内。
2）控制室布置
本项目电子设备间布置在新建汽轮机房内，操作员站和工程师站设置在原高炉鼓风机房的控制室。具体布置详见相关专业布置图。
控制室内设置DCS控制系统的显示器、计算机。设置热控综合盘，盘面布置汽机本体仪表TSI盘、锅炉水位监视仪表和汽包水位、燃烧视频监视器。
电子设备间内设置热工控制电源柜、DCS控制机柜和锅炉红外
线火焰监测器的控制机柜等控制设备。
3）自动化系统配置及主要功能
分散控制系统（DCS）基本配置详见DCS系统配置方案图。DCS 的功能包括数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、汽机跳闸控制系统（ETS)。
汽机数字电液控制系统（DEH）、汽机监视系统（TSI）随汽机成套供货。DEH设有与DCS数据通讯接口；TSI与DCS的数据交换采用硬接线方式。
4）控制系统的可靠性
在选择较为先进可靠的分散控制系统的基础上并充分利用其功能之外，主要还采取如下的可靠性措施:
?DCS系统应具有良好的开放性并易于扩展.同时还应具有良好的
防病毒入侵能力。
?DCS的冗余设计,DCS各个功能装置中要求通讯网络、通信接口、
处理器冗余设置。
?DCS供货商应从安全性、符合均衡和故障分散的角度进行I/O分
配。
?DCS中重要的参量，要考虑一次元件双重设置或采取3取2、2
取均方式设置，同时考虑相应模件冗余设置。
4.7.3热工自动化功能
1）数据采集系统（DAS）
?能连续地、及时地采集和处理机组在不同工况下的各种运行参
数和设备运行状况，，并有良好的中断相应。
?通过彩色LCD或功能键盘，能为运行人员提供机组在正常和异
常工况下的各种相关信息。
?通过打印机能完成打印制表、开关跳变、顺序记录、事故追忆、
LCD画面拷贝等功能。
?DCS系统的监视范围限于对主、辅设备各有关参数的监视和处
理，以下参数将进入DCS系统：
机组启、停运行及事故处理过程中需要监视和记录的参数。
定时制表所需要的参数。
重要的风门、挡板开度及油动机行程等参数。
重要的电气参数。
2）自动调节系统（MCS）
?MCS能满足机组在负荷至100%MCR负荷范围内，控制运行参数不
超过允许值。
?使用分散控制系统组成的自动调节系统有：
锅炉鼓、引风自动调节系统
高炉煤气流量自动调节系统
锅炉给水自动调节系统
过热蒸汽自动调节系统
除氧器水位、压力自动调节系统
凝汽器水位自动调节系统
轴封压力自动调节系统
3）顺序控制系统（SCS）
SCS系统功能为：
?通过LCD和键盘（鼠标）对机组被控制功能组进行操作控制。
运行人员可按照功能组启、停。也可进行单台设备的软手操。
?根据主设备、辅助设备及工艺系统的运行要求，构成不同的顺
序控制子功能组。
子功能组至少包括以下内容：
燃气子组
鼓、引风机子组
锅炉疏水、放汽子组
电动给水泵子组
循环水泵子组
汽机油系统子组
其它控制系统子组
?汽机505数字电液控制系统（DEH)。基本功能包括：（以最终技
术协议为准）
自动/手动升速
闭环速度控制（汽机预热/转动/升速/速度保持/自动转动到临界转速）
自动/手动同期
速度试验（103%，110%，113%）
超速保护
手动/自动不需要人工干预
?热工保护和功能
炉有如下停炉保护：
汽包水位保护
主蒸汽压力高(过压）保护
高炉煤气速关保护
汽轮机、发电机有如下停机保护：
紧急停机
发电机一次保护
汽机有如下保护：
汽机超速
润滑油压低
轴承振动值高
手动停机
汽轮机和电厂其它保护
?主要保护功能的冗余设计原则
专用保护的数字仪表的接点信号，应该三取二后直接用于停炉或停机。
保护系统具有防止误操作或不当操作的措施。
?热工信号报警原则。DCS监控系统内需要提供以下的声、光报警
信号。报警信号必须准确可靠。
工艺系统参数偏离正常范围
热工保护动作及主要辅助设备故障
热工监控系统故障
热工电源、气源故障
主要电气设备故障
辅助系统故障
4.7.4热工自动化配置
1）系统硬件
分散控制系统（DCS）
汽机数字电液调速系统（DEH）
2）硬手操
在操作员站台面上将布置下列单独于DCS的操作设备。
锅炉紧急跳闸（MFT）；
汽机紧急跳闸；
发电机紧急跳闸；
4.7.5热工自动化设备选择
1）分散控制系统
本工程分散控制系统（DCS）的选择在充分考察和调研的基础上，在选型时注意了以下问题：
DCS系统应具有良好的开放性易于扩展。
DCS系统应从安全性、负荷均衡和故障分配的角度进行I/O分配。
DCS 系统提供的过程优化控制和管理软件应具有良好的经济
性、实用性并适合本工程的实际情况。
2）现场仪表和控制系统的选型
现场仪表和控制设备应选用成熟经验、性能良好、质量可靠的仪表和控制设备。对于高炉煤气，考虑到安全需要，采用合资或国内质量较好的CO泄露报警仪，确保运行人员的安全。
锅炉红外线火焰检测器选用成熟技术的成套设备，以确保锅炉安全。
锅炉汽包视频监视系统选用显示器分割技术，一台显示器同时显示两边汽包水位。
变送器采用智能变送器。
调节阀电动执行器选用智能型。
电动阀门执行机构采用质量可靠的产品。
其余的一次仪表设备，选用通用性好、质量好、耐用的优质产品。
4.8通讯
为了行政管理、调度方便，设计确定在有关部门及岗位设置行政管理、调度电话，行政管理、调度电话接至钢铁厂的程控交换机系统。调度需与上级调度系统建立通信联络线路。
为了安全生产及早发现火情，在集控室、高压配电室等处设置火灾报警装置。
江西萍钢实业股份有限公司 九江分公司 老厂区燃气发电站工程 技术方案 中冶京诚工程技术有限公司 北京京诚科林环保科技有限公司 2011年03月
江西萍钢实业股份有限公司 九江分公司 老厂区燃气发电站工程 技术方案 总裁：韩国瑞 副总裁：崔洲 技术总监：谭雪峰 公司工程项目主管：党兵 设计经理（总设计师）：信保定蔡发明 中冶京诚工程技术有限公司北京京诚科林环保科技有限公司 2011年03月
中冶京诚工程技术有限公司 参加设计人员名单 专业名称设计人审核人部门工程项目主管 热力（含暖通）文华 王艳红 张艳 李玉芬 蔡发明 电力杜彪 张颖辉刘国权 郑长江 孙铁山 给排水朱海涛刘全金阎国荣自动化高彬王志红卢满涛电讯张华旗刘燕刘东海总图黎之维步小英聂世一土建蔡文燕 毕成 林毅 杨重楠乐嘉龙 工程经济冯又东赵西子宋幸海技术经济苗丽君 翟刚 朱帆王彦 环保肖莹 刘志鹏 孟繁强张六零
目录 第一章概述 1.1 建设单位 1.2 项目概况 1.3 燃气发电站建设的必要性和合理性 1.4 设计依据及基础资料 1.5 设计范围 1.6 主要设计技术原则 第二章热负荷 第三章电力系统 3.1 当地电网现状 3.2 电力、电量平衡 3.3 发电站发电机接入电力系统方案 第四章燃料供应 第五章机组选型 5.1 机组选型 5.2 机组参数及主要技术数据 第六章厂址条件 6.1 自然地理概况 6.2 工程地质 6.3 交通运输 6.4 发电站水源 第七章总体方案 7.1总图运输 7.2 煤气及低压蒸汽输送 7.3 燃烧系统 7.4 热力系统 7.5 主厂房布置 7.6 暖通部分
燃气发电机组-安装应用设计要点 随着国家环保节能政策的实施，燃气发电机组冷、热、电分布式能源项目将因为其能效高、清洁环保、安全性好、经济效益高等特点而蓬勃发展。在燃气发电机组冷、热、电分布式能源项目中燃气发电机组是其重要的组成部分。燃气发电机组部分设计好坏关乎着整个项目的成败。为了保障燃气发电机组冷、热、电分布式能源项目的顺利进行，信昌机器燃气发电机组项目工程师从应用的角度根据燃气发电机组特点和项目的应用需求将燃气发电机组设计要点归纳总结如下： 1、燃气发电机组技术参数 在分布式能源项目中，根据项目应用需求有以热定电、以电定热等各种选择燃气发电机组的选型方式。燃气发电机组选型目标是选择一款与项目应用相匹配，在项目应用中经济性最高的燃气发电机组。因此正确了解燃气发电机组技术参数至关重要： 1）框架性参数：燃气发电机组使用范围和使用方式；燃气发电机组型号、输出电压、频率、适用燃气的品质、排放指标、低温冷却水进水温度和高温冷却水出口温度等。 2）燃气消耗量指标：燃气消耗量或发电效率，余热利用效率对于项目的投资回收周期，发电成本有着至关重要的作用。 3）发动机指标：燃气发电机组核心是燃气发动机，燃气发动机性能至关重要。燃气发动机的技术参数包括：生产商、发动机缸数、缸径、冲程、排量、吸气方式、机械输出功率、汽缸平均有效压力、额定转速、压缩比、润滑油消耗量、要求燃气的工作压力及所能适用的燃料最小甲烷值、启动方式和发电机组尺寸和重量。 4）热平衡指标：在分布式能源项目中，余热利用是项目的另一个重要组成部分。燃气发电机组热平衡指标是项目余热利用设计的基础。主要包括：发动机连续输出功率、润滑油冷却器散热量、机体辐射热量、中冷水回路散热量、缸套水回路散热量、烟气降到120?C时的可用能量等。 5）进排气指标：燃气发动机所允许的进气阻力和排气阻力、温度和流量是机房通风设计及排烟系统余热利用设计中的重要参数。所有机房通风设计、余热利用等必须满足发电机组满载运行的要求。在保证项目技术性能的同时保证项目的经济性能。 6）冷却水指标：冷却水指标描述了发动机在不同冷却系统中冷却水容量、流量、出水温度、回水温度、冷却水回路外部最大阻力、冷却水回路的最大压力和最小静压。这些数据是设计换热系统、散热系统的基本依据。 7）排放指标：排放指标描述了发动机在不同功率下尾气中有害物质的浓度。发动机尾气中的有害物质除了NO X之外，还有CO等各种化合物。排放指标好坏是决定项目是否选用此发动机的重要指标。需要说明的是如果各种排放指标随功率的变化比较平稳，说明该发动机排放控制系统采用了比较先进的闭环控制。 8）功率折损表：发动机功率折损是燃气发电机组一个非常重要的参数。它反映了发动机在不同海拔和不同气温下燃气发动机能够输出的实际功率。任何项目均需根据现场的实际条件计算所选燃气发电机组的真实功率输出。 9）热平衡修正表：热平衡修正表主要是考虑到热水在不同和温度下热力学性能会发生变化，所以给出一个修正表以方便设计人员在设计的时候考虑环境因素，设计出满足发电机组现场应用的换热系统和散热系统。 2、燃气发电机组基础设计要点
xxxxxxxx钢铁（集团）有限公司2×80MW高温超高压煤气发电工程整体式热管煤气加热器 技术协议 买方： xxxxxxx钢铁（集团）有限公司 卖方：山东岱荣节能环保科技有限公司 2015年11月 目录
1总则 2设计条件 3设备参数 4设备技术要求 5设计制造规范 6双方的责任 7供货清单及资料交付 8设备的验收 9设备的售后服务措施 10其它 1总则 1.1本技术协议适用xxxxxx某钢铁（集团）2×80MW高温超高压中间再热煤气发电工程整体式热管煤气加热器本体及其辅助设备的功能设计、结构、性能和试验等方面的技术要求。
1.2本技术协议提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。卖方应保证提供符合本协议和现行工业标准的优质产品。1.3卖方提供的设备应完全符合本技术协议的要求，该设备应是全新的和先进的，并经过运行实践已证明是完全成熟可靠的产品。 1.4在签订合同之后，到卖方开始制造之日的这段时间内，买方有权提出因规范、标准和规程发生变化而发生的一些补充要求，卖方应就上述补充要求做出书面回应，具体款项内容由供、需双方共同商定。 1.5 本技术协议所使用的标准，如遇与买方所执行的标准不一致时，按较高的标准执行。 1.6 卖方负责对本技术协议提出的要求选择合适的煤气加热器及其成套系统设备，并对煤气加热器及其成套系统设备负有全责。 2设计条件 2.1项目建设地 xxxxxx钢铁（集团）有限公司2×80MW高温超高压中间再热煤气发电工程项目建设地。 2.2设备规范 2.2.1设备名称：整体式热管煤气加热器 2.2.2整体式热管煤气加热器利用锅炉燃烧产生的烟气余热加热处于常温状态的煤气，提高煤气温度，从而达到提高锅炉效率的目的。 2.2.3运行条件 2.2.4烟气、煤气参数（单套热管煤气加热器） 设计工况参数： 设计工况烟气成分（体积比）：
整体煤气化联合循环（IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle）发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成，即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备（包括硫的回收装置），第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。IGCC的工艺过程如下：煤经气化成为中低热值煤气，经过净化，除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料，然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧，加热气体工质以驱动燃气轮机作功，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。其原理图见下图IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来，既有高发电效率，又有极好的环保性能，是一种有发展前景的洁净煤发电技术。在目前技术水平下，IGCC发电的净效率可达43%～45％，今后可望达到更高。而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10，脱硫效率可达99%，二氧化硫排放在25mg／N m3左右。（目前国家二氧化硫为1200mg／Nm3），氮氧化物排放只有常规电站的1 5%--20%，耗水只有常规电站的1/2-1/3，利于环境保护。 IGCC具有以下一些突出优点：（1）发电效率高，目前可达45%，继续提高的潜力大。（2）与传统的燃煤方式不同。它能实现98%以上的污染物脱除效率，并可回收高纯度的硫、粉尘和其他污染物在此过程中一并被脱除。（3）用水量小，约为同等容量常规火电机组的三分之一至二分之一。（4）通过采用低成本的燃烧前碳捕捉技术可实现零碳排放。（5）能与其他先进的发电技术如燃料电池等结合，并能形成制氢、化工等多联产系统。 气化炉、燃气轮机、空气分离装置和余热锅炉是IGCC关键设备。气化炉方面，我们认为壳牌气化炉具有产气热值高、煤种适应性广、停机维护时间短等特点，将成为未来IGCC 将推广的重要炉型。燃气轮机方面，适应煤气的低热值的燃气轮机将成为首选机型。空气分离装置方面，目前仍以深冷技术为主，未来将有可能在PSA变压吸附空分技术方面有所突破。 整体煤气化联合循环发电的分类 由图中可以看出IGCC整个系统大致可分为：煤的制备、煤的气化、热量的回收、煤气的净化和燃气轮机及蒸汽轮机发电几个部分。可能采用的煤的气化炉有喷流床（e ntrained flow bed）、固定床（fixed bed）和流化床（fluidized bed）三种方案。在整个IGCC的设备和系统中，燃气轮机、蒸汽轮机和余热锅炉的设备和系统均是已
汉钢实业股份有限公司高炉煤气发电站工程可行性报告 广州梓越工程管理有限公司 2014年03月
目录 第一章概述 1.1 建设单位 1.2 项目概况 1.3 高炉煤气发电站建设的必要性和合理性 1.4 设计依据及基础资料 1.5 设计范围 1.6 主要设计技术原则 第二章热负荷 第三章电力系统 3.1 当地电网现状 3.2 电力、电量平衡 3.3 发电站发电机接入电力系统方案 第四章燃料供应 第五章机组选型 5.1 机组选型 5.2 机组参数及主要技术数据 第六章厂址条件 6.1 自然地理概况 6.2 工程地质 6.3 交通运输 6.4 发电站水源 第七章总体方案 7.1总图运输 7.2 煤气及低压蒸汽输送 7.3 燃烧系统 7.4 热力系统 7.5 主厂房布置 7.6 暖通部分
7.7 电气部分 7.8 水工部分 7.9 化学水处理系统 7.10 热工控制 7.11 土建部分 7.12 电讯设施 第八章环境保护 8.1 设计依据 8.2 环境概况 8.3 工程概况 8.4 主要污染源、污染物 8.5 污染控制方案 8.6 厂区绿化 8.7 环境监测和环保管理机构 8.8 环保投资 8.9 环境影响简略分析 第九章劳动安全与工业卫生 9.1 设计依据 9.2 工程概况 9.3 生产过程中职业危险、危害因素分析9.4劳动安全卫生防范措施 9.5辅助用室设置 9.6 劳动安全卫生机构 9.7 劳动安全卫生投资 9.8 劳动安全卫生预期效果分析 第十章节能与综合利用资源 10.1节能 10.2 综合利用 第十一章消防 11.1设计依据
11.2工程概况 11.3工程火灾因素分析 11.4防范措施 11.5消防设施投资 11.6防范措施预期效果 第十二章生产组织及劳动定员12.1 实施条件及轮廓进度12.2 劳动定员
高温超高压煤气发电技术在钢铁企业的实际应用 近年来，国家对工业企业实施了一系列节能减排的强制措施，国内各个钢铁企业生存压力巨大;另一方面，在目前钢铁企业产能过剩、整个行情萧条之际，成本的高低成为一个企业生存的命脉，各个钢铁企业开始探求多方面降低成本的措施。某钢铁企业富余放散的高炉煤气及转炉煤气，响应国家节能减排的号召，建设一座1×35MW+40MW高温超高压余热电站，以有效回收利用企业富余煤气。 一、高温超高压煤气发电技术 钢铁企业生产过程中会产生大量废烟气、废气(汽)、废液、废渣，这些都是重要的二次能源,可以再次被利用。煤气发电技术可以充分利用富余的煤气发电使其变废为宝，化害为利，既获得了经济效益，又减少煤气放散造成的环境污染，符合国家节能减排的产业政策。 煤气发电技术主要是通过燃气锅炉燃烧厂区富余的煤气产生蒸汽，通过对蒸汽参数进行调节优化，将蒸汽供入蒸汽轮机发电。目前，高温超高压煤气发电是一种效率高、技术成熟的钢厂余能利用方式，通过进一步提高蒸汽初参数和增加一次中间再热，尽可能提高机组的热效率。 二、企业富余能源情况及利用方案 以某钢铁企业为例，该企业生产过程中存在大量的煤气放散现象，既严重污染环境，又造成大量能源浪费。富余煤气资源情况见表1。
表1、某钢铁企业富余煤气资源情况 根据煤气平衡计算，折合可利用富余高炉煤气资源约11×104Nm3/h，合8.8亿Nm3/a。 为了充分回收利用企业富余的高炉、转炉煤气，该企业增加了煤气锅炉及汽轮发电机组。结合企业实际电负荷分配情况，并考虑企业将来煤气富余增多的情况，该工程采用130t/h高温超高压再热燃煤气锅炉及1×35MW+40MW凝汽式高温超高压汽轮发电机组，电站实际发电量为34MW，装机方案见图1。按年利用7200h计算，机组年发电量可达2.448×108kWh，年外供电量2.27×108kWh。 图1、装机方案 三、主要设备参数 1、该工程锅炉采用130t/h高温超高压一次再热燃煤气锅炉，主要设计参数见表2。 表2、煤气锅炉主要技术数据 2该工程汽轮发电机组采用35MW高温超高压、一次再热、凝汽式汽轮机配QF-40-2型40WM发电机，机组主要技术参数如表3、表4。
联合循环发电技术 联合循环发电技术（CCPP）是由燃气轮机发电和蒸汽轮机发电叠加组合起来的联合循环发电装置，与传统的蒸汽发电系统相比，具有发电效率高、成本低、效益好，符合调节范围宽，安全性能好、可靠性高，更加环保等等一系列优势。 联合循环由于做到了能量的梯级利用从而得到了更高的能源利用率，已以无可怀疑的优势在世界上快速发展。目前发达国家每年新增的联合循环总装机容量约占火电新增容量的40％～50%，所有世界生产发电设备的大公司至今（如美国的GE公司87年开始）年生产的发电设备总容量中联合循环都占50%以上。 最高的联合循环电站效率（烧天然气）已达55.4%，远远高于常规电站，一些国家（如日本等）已明确规定新建发电厂必须使用联合循环。 由于整体煤气化联合循环发电机组(IGCC)是燃煤发电技术中效率最高最洁净的技术,工业发达国家都十分重视,现在世界上已建成或在建拟建IGCC电站近20座，一些已进入商业运行阶段。 燃气轮发电机组在我国近几年才有较大发展,目前装机占火电总容量的 3.5%,大部分由国外购进,国产机组只占9.4%,且机组容量小、初温低,机组水平只处于国外80年代水平,且关键部件仍有外商提供,远不能满足大容量、高效率的联和循环机组的需要。 燃气轮机是联合循环包括燃煤联合循环的最关键技术,我公司虽然以前也曾设计制造过燃气轮机，但功率小、，初温低，且某些关键技术如冷却技术、跨音速压气机等项目尚处于研究开发阶段。 有一些公司对燃气轮机的研制始于1960年前后，在船用、机车用、发电用等几条线上同时进行。作为技术水平综合标志的综合技术能力即设计能力是：到七十年代中后期，基本能按自己的科研成果独立设计高原铁路使用的燃气轮机（7000马力）;能按测绘资料设计长输气管线用的燃气轮机（17600kw）;具有品种较全但规模较小检测设备较初级的实验台，进行了相当多的试验，取得了可观的成果。经过不小于十余种型号的整机的自行设计、试验、生产和运行的全过程不但掌握了技术而且培养了一批人。这正是现在可以也应该利用的宝贵的财富。 在以上基础上产生了高原机车用的燃气轮机方案，尽管燃气轮机本身并未达到国外先进水平，但机车总体可达到热力机车的先进水平，综合经济指标具有竞争力。总体说，当时我
燃气发电机组生产制造项目规划设计方案 规划设计/投资分析/产业运营
摘要说明— 燃气发电机组具有诸多显著优势，在世界上得到广泛应用。而在中国，随着天然气供给的增加，助推了天然气发电机组产品的发展，成为了中国 最主要的燃气发电机机组产品。在国家“十三五”规划的相关规定鼓励下，未来天然气发电机组发展前景大好。 该燃气发电机组项目计划总投资15409.28万元，其中：固定资产投资12405.09万元，占项目总投资的80.50%；流动资金3004.19万元，占项目 总投资的19.50%。 达产年营业收入25244.00万元，总成本费用20124.10万元，税金及 附加261.07万元，利润总额5119.90万元，利税总额6087.16万元，税后 净利润3839.92万元，达产年纳税总额2247.23万元；达产年投资利润率33.23%，投资利税率39.50%，投资回报率24.92%，全部投资回收期5.51年，提供就业职位432个。 目前，国外利用天然气发电的技术和应用成熟度均领先于中国，导致 全球燃气发电机组行业的市场份额也主要被欧美等发达国家所占据。尽管 市场的寡头竞争格局已基本形成，但是随着功率在300KW以上的大功率机 组应用需求的增加，大功率机组的生产和销售正成为各厂商新的竞争重点。 报告内容：概述、项目背景研究分析、市场前景分析、产品规划分析、项目建设地方案、土建工程、项目工艺可行性、环境保护说明、职业安全、
建设及运营风险分析、项目节能概况、计划安排、投资分析、经济评价分析、项目综合评价结论等。 规划设计/投资分析/产业运营
燃气发电机组生产制造项目规划设计方案目录 第一章概述 第二章项目背景研究分析 第三章市场前景分析 第四章产品规划分析 第五章项目建设地方案 第六章土建工程 第七章项目工艺可行性 第八章环境保护说明 第九章职业安全 第十章建设及运营风险分析 第十一章项目节能概况 第十二章计划安排 第十三章投资分析 第十四章经济评价分析 第十五章招标方案 第十六章项目综合评价结论
天然气发电机组热电联产 1 引言 众所周知，天然气是一种优质清洁的一次性能源，被世界各国广为使用。有资料显示，目前世界范围内天然气的消耗量已占到总能耗的20％以上。 作为能源，天然气的利用方式目前主要有两种形式——供热或发电。然而，从能源利用的角度讲，天然气无论是单纯用于供热还是发电均不能发挥其最大效益。——从供热角度讲，通过燃烧天然气加热媒质（水）来供热，能量的利用率太低。这是因为，天然气燃烧的最高温度可达2000℃以上，而通常制热所需的温度仅在200℃～300℃，甚至50～70℃，悬殊的温差，带来极大的能量损失； ——如利用天然气发电，则有成本高的问题，我国天然气的价格比较昂贵，按同比热值计算，天然气的价格是煤炭价格的4倍以上，专门建造天然气电站用于发电，目前尚不能为一般用户所接受。 这样，就提出了本文所要涉及的问题：能不能利用天然气这种能源，既供热，又发电，实现热电联产呢？实践表明，利用天然气实现热电联产不仅在理论和技术上完全可行，而且大大提高了天然气的利用效率与效益，是合理使用天然气的极佳方式。 2 天然气热电联产的基本原理 目前世界上最流行的天然气热电联产技术方式是对天然气发电机组进行余热利用，其基本原理如图1所示。发电机排烟管排出的废气温度高达560℃，通过热复用装置（废气锅炉）吸收废气的热能，同时把发电机排烟温度控制在100℃～130℃左右，在生产热能的同时，也使发动机更有效，更经济地运行。 图1 天然气发电机组热电联产原理示意图 一般火力发电机组所产生的电能只占其消耗燃料总能量的1/3左右，其余约2/3的能量被转化为热能，而且往往是在没有被利用的情况下排放掉。热电联产则使火力发电机组同时生产电和热两种产品，这样便可以将能源的利用率大致提高到80％左右。图2为天然气发电机组热电联产能量转换示意图。
高炉煤气发电技术 发表时间：2019-01-16T14:36:47.303Z 来源：《电力设备》2018年第26期作者：郭振华 [导读] 摘要：节能减排是钢铁工业发展过程中面临的重大战略性任务。 （河南济源钢铁集团有限公司河南省济源市 459000） 摘要：节能减排是钢铁工业发展过程中面临的重大战略性任务。“十二五”期间，钢铁工业面临节能减排任务更加艰巨，法律法规要求更加严格，钢铁生产的环保成本将进一步加大，钢铁生产低碳化趋势不可逆转。如何挖掘节能潜力、降低能耗和产品成本、取得较好的经济效益，已成为各钢铁企业的当务之急。为此，某钢铁企业把节能减排作为调整优化结构、转变钢铁生产发展方式的突破口，大力采用节能减排先进工艺技术和节能措施，提出建设本工程，用以降低吨钢成本，节约能源和保护环境，增强企业的市场竞争力，为企业的可持续发展注入新的活力，使企业的发展建立在节约能源和保护环境的基础上，真正实现协调和可持续发展。 关键词：高炉煤气；钢铁厂；发电；节能减排 1高温超高压煤气发电技术 钢铁企业生产过程中会产生大量废烟气、废气（汽）、废液、废渣，这些都是重要的二次能源，可以再次被利用。煤气发电技术可以充分利用富余的煤气发电使其变废为宝，化害为利，既获得了经济效益，又减少煤气放散造成的环境污染，符合国家节能减排的产业政策。煤气发电技术主要是通过燃气锅炉燃烧厂区富余的煤气产生蒸汽，通过对蒸汽参数进行调节优化，将蒸汽供入蒸汽轮机发电。目前，高温超高压煤气发电是一种效率高、技术成熟的钢厂余能利用方式，通过进一步提高蒸汽初参数和增加一次中间再热，尽可能提高机组的热效率。 2工艺系统 2.1煤气系统 煤气系统分高炉煤气输、配送系统。转炉煤气经加压机加压后在高炉煤气总管道上配送进入高炉煤气管母管，混合煤气由总母管送至锅炉尾部，通过两条分支母管输送到锅炉炉膛两侧，再由设在锅炉四角的4根分支总管，分别配送给8个燃烧喷嘴，供入炉膛燃烧。煤气总母管设有煤气专用液动式眼镜阀、电动硬密封蝶阀和电动快速切断阀，以保证锅炉在检修或事故时煤气的完全隔断和快速隔离，另外管道阀门后设有手孔、放散管、氮气吹扫接口管及流量装置；在分支总管上设有电动硬密封蝶阀和电动快速切断阀；在进燃烧器前的配送管上设调节阀和手动蝶阀，以调整煤气给量；在分支总管、分支母管最高点处设放散管和取样管；在锅炉两侧分支母管最低点处设凝水管，将收集的煤气凝水分别引至高炉煤气凝水缸。 2.2烟风系统 燃烧用气采用高炉煤气、转炉煤气。锅炉点火采用液化天然气，自动点火；煤气燃烧器四角切圆布置，共计8台，两层布置。煤气燃烧所用的助燃风由锅炉尾部的2台送风机供给，助燃风经空气预热器加热后由燃烧器喷入锅炉助燃，锅炉炉膛内燃烧生成的烟气经过热器、再热器、省煤器、空预器及煤气加热器换热冷却后由引风机送入高钢筋混凝土烟囱，排入大气。 2.3热力系统 热力系统包括蒸汽输送、给水系统、凝结水系统、抽汽系统、疏放水系统、冷却水系统等等。（1）主蒸汽及再热蒸汽系统主蒸汽系统采用分段单母管制。锅炉产生的蒸汽由过热器出口集箱接至主蒸汽母管，再由母管送至汽轮机主汽阀，再接至汽轮机做功。再热冷段蒸汽管道从汽轮机高压缸排汽口引出，接至锅炉再热蒸汽入口联箱。再热热段蒸汽管道从锅炉再热器出口联箱接出，接至汽轮机中压缸做功。机组采用二级串联简化旁路系统，旁路的功能考虑在冷、热态等工况下机组启动和正常停机。（2）给水系统给水管道系统设三根给水母管，即给水泵入口侧的低压给水母管、给水泵出口侧的高压给水冷母管和高压加热器后的给水热母管。给水系统母管均采用分段母管制，给水由除氧器引至低压给水母管，再由母管分别引至电动给水泵，给水自电动给水泵出口依次经过高压给水冷母管、高压加热器、高压给水热母管和给水操作台，最后接至锅炉省煤器入口。（3）凝结水系统凝结水系统设两台凝结水泵，一用一备。主凝结水从冷凝器引出后经过凝结水泵、汽封加热器、低压加热器进入除氧器，除氧后的水进入锅炉给水管网。凝结水采用分段母管制。主凝结水管道上设流量调节阀，阀前设凝结水再循环管，返回冷凝器热井。（4）抽汽系统汽轮机设6级抽汽回热系统。汽轮机的一、二段非调整抽汽为高加用汽；三段非调整回热抽汽为除氧器用汽；四、五、六段非调整回热抽汽为低加用汽。抽汽回热系统包括汽封加热器、低压加热器、热力除氧器、高压加热器。（5）疏放水系统及排污系统汽轮机本体设一台疏水膨胀箱，疏水收集到本体疏水膨胀箱后接入冷凝器；高压加热器疏水接至除氧器，紧急放水接至定排；低压加热器疏水接回冷凝器；汽封加热器疏水接至低位水箱。主厂房疏放水系统收集锅炉、汽轮机、汽水管路启动、运行、事故、停机、停炉过程中产生的大量疏放水，收集的疏放水进入疏水扩容器（扩容的二次蒸汽接入除氧器汽平衡母管，疏水进入疏水箱）或疏水箱，经疏水泵送到除氧器。该项目排污系统设置1台连续排污扩容器和1台定期排污扩容器。（6）冷却水系统给水泵油站冷却、发电机空冷器、汽轮机冷油器、风机冷油器等设备采用闭式循环水冷却，配置两台循环水泵，一运一备，设置一台机力通风冷却塔。循环水泵站送出冷却水，经过用户点换热升温后的冷却水回到冷却塔，经过冷却塔降温后回到循环水池，再通过循环水泵送出，循环不断. 2.4循环冷却水系统 循环冷却水系统工艺流程为：经冷却塔冷却后的水通过收集水盘自流至循环水泵吸水池，经循环水泵升压后通过压力管道送至凝汽器、辅机冷却器，水携带热量后再通过压力管道送至冷却塔冷却，此后进行下一次循环。循环水冷却系统采用带有机力通风冷却塔的循环供水方案，不但能够节约用地，还可减少用水量。 3高炉煤气燃气－蒸汽联合发电（CCPP） CCPP是目前钢铁企业最先进的煤气回收利用技术，该技术将钢铁生产过程中的富余煤气与空气燃烧后产生高温高压烟气，烟气膨胀做功，将机械能转化为电能，之后用余热锅炉将烟气的余热回收产生高温高压蒸汽，利用蒸汽轮机再次发电，最终实现联合循环发电。目前低热值煤气为燃料的CCPP只被少数公司掌握，如ABB、日本川崎，美国GE等。CCPP已在我国部分钢铁大型钢铁企业得到应用，如宝钢、莱钢、鞍钢、迁钢等等，为企业创造了明显的效益CCPP发电效率高、成本低、经济效益好，发电效率高达45%，而同规模常规火力发电机组效率仅为23%—35%左右，两年即可收回投资成本。CCPP以低热值高炉煤气为主要燃料，能大幅度减少高炉煤气放散量，迁钢的高炉煤气基本上可以全部被回收利用，达到高炉煤气零排放，节能效果明显。CCPP燃气轮机发电不需要冷却水，新水耗用量不足常规火力发电机
高温超高压技术在煤气发电中的应用 摘要：目前我国钢铁行业用于高炉煤气发电的机组大多为12～30 MW中温中压 参数机组，机组的热效率低。本文重点讨论高温超高压煤气发电这种高效发电技 术在钢铁企业富余煤气资源利用方面的优势，分析高温超高压技术高效发电的具 体原因，并对比了该技术与燃气蒸汽联合循环发电技术之间的差异。 关键词：钢铁企业；节能；高温超高压；煤气 近年来钢铁工业产能的不断增加，以及钢铁工业节能措施的逐步推进，钢厂 煤气富余量将进一步提升，煤气需求与价格波动也将会扩大，而现有煤气电厂能 力不能满足需要，致使富余煤气的放散增多，浪费能源并污染环境。 一、煤气锅炉发电技术的发展历程 在早期钢厂煤气锅炉发电技术中，尽管能够有效控制钢铁企业的煤气放散率，但是由于受钢厂规模和煤气量的影响，燃气锅炉机组较小，效率偏低，煤气锅炉 发电技术并非一种高效的煤气利用方式。随着钢铁行业技术的发展，钢铁生产过 程中逐渐减少了生产自用煤气的消耗量，煤气富裕量大大增加，提高煤气发电效 率带来的经济效益日益明显。在钢厂企业效益和国家节能减排政策的要求下，钢 厂煤气锅炉发电技术也在逐步跟进。到目前为止，钢厂富余煤气发电技术大致经 历了早期技术(中温中压或更低)，第一代技术(中温中压或次高温次高压)，第二代 技术(高温高压)，第三代技术(高温超高压中间再热)等4个阶段。随着技术发展， 煤气锅炉发电技术的主机参数越来越高；机组规模越来越大，从早期的12MW一 直到目前的135MW；全厂热效率越来越高，高温超高压技术的热效率比早期的 技术已经提高了近50％；但是每生产1 kWh电所消耗的煤气量则越来越低，从最初的4．53m3／kwh降低到目前的2.98m3／kWh。目前，大多数钢铁企业的锅炉 煤气发电技术仍采用第二代(高温高压)技术，与高温超高压技术相比，高温高压 技术的发电效率要低近6％，钢厂最常见的50MW高温高压机组与65MW高温超 高压机组参数的比较,在同等煤气耗量(18．25万rn3／h)条件下，高温超高压机组 年供电量比高温高压机组年多发电0．72亿kWh，若按电价0．5元／kWh计算，年增效益近3600万元，在钢铁行业不景气的今天，对钢铁企业无异于雪中送炭。随着技术发展，目前高温超高压煤气发电技术机组规模覆盖也越来越广，武汉都 市环保工程技术股份有限公司自主研发的高温超高压机组主机参数已经突破了 65MW的限制，可以向更低参数方向发展，该公司已相继在河北、广西、山东等 地的钢厂建设了数十台套高温超高压机组。 二、煤气锅炉发电技术 1.纯烧高炉煤气锅炉发电技术。20世纪90年代中期，国内开始自主开发并引进国外全烧高炉煤气发电技术，纯烧高炉煤气锅炉发电技术由燃高炉煤气锅炉、 汽轮发电机及辅机等组成。通过高炉煤气管道将减压阀组减压后或TＲT装置后 的低压高炉煤气送入锅炉进行燃烧，产生的过热蒸汽进入汽轮机，驱动汽轮机带 动发电机进行发电。 2.TＲT(高炉煤气余压透平发电装置)。上世纪50年代中期，法国、比利时、 捷克、苏联等国开始对TＲT进行试验研究。其中法国成功的开发了湿式TＲT系统，苏联则开发了干式TＲT系统。80年代，日本的TＲT装置技术发展较快，三 井造船、日立造船、川崎重工等对TＲT进行了改进，进一步提高了回收效率、 降低了投资。我国从60年代中期由武汉钢铁设计研究院开始研究、消化吸收国外TＲT技术。80年代初期通过大量试验取得成功。
高效能的焦化煤气发电技术 文/中国能源网韩晓平中国是世界焦炭产量最大的国家，但每年在炼焦过程之中浪费了大量的焦化煤气，如果能够积极利用这一资源，每年可以节约数千万吨标准煤。焦化煤气发电是一种比较便捷的综合利用方式，本文主要研究相应的技术设备，以及应该采取的配套政策。 关键字：焦化煤气利用煤气发电热电联产焦化煤气的不合理利用造成浪费惊人污染严重 中国是全世界最大的焦炭生产国，每年估计有2亿吨左右的优质煤炭用于生产焦炭，仅山西一省的不完全统计，每年炼焦消耗煤炭就超过9,000万吨。尽管今年中国限制了焦炭出口，但全年预计出口总量仍然将超过1,300万吨，中国焦炭的出口量直接影响着世界市场。根据炼焦炉型和煤质不同的条件，每吨原煤转化为焦炭时可以产生300～400立方米，热值当量1,500～4,500大卡/立方米的焦化煤气，全国每年在炼焦中伴生600－800亿立方米的焦化煤气，粗略估算折合约250－350亿立方米的天然气，总量超过西气东输工程总量，相当3,000～4,000万吨标准煤。 在目前生产焦炭的工艺流程中，绝大多数的项目没有回收利用焦化煤气，不是采取火炬头排空燃烧，就是直接放散。不仅造成了资源的严重浪费，对环境也产生的巨大污染。在山西、陕西和内蒙的一些产焦地区，大气污染已经达到了触目惊心、无法忍受的程度，空气中弥漫
着呛人的烟雾和硫化氢的臭味，造成当地呼吸道疾病的蔓延，肺癌发病率持续走高，严重危害到当地人民群众的身体健康，对社会稳定和经济持续发展都构成了极大的威胁。 如何能够有效利用炼焦伴生煤气资源，对于中国的可持续发展是一个非常重要的课题，它不仅仅是治理环境污染，更主要的是节约资源，提高能源利用效率，解决目前的电力、煤炭供应紧张局面，维持国家社会和经济的持续发展。 中国煤炭资源按目前技术经济条件下开采，在生态环境容量所允许的有效供给的满负载开采的净有效量仅1,037亿吨，只占探明储量1万亿吨的10％。中国煤炭资源供给的基本态势是总量丰富，但有效供给能力明显不足。再加上人口因素，人均实际可利用的煤炭远远低于世界平均水平。2003年中国的煤炭生产能力达到16亿吨，超过2002年的14亿吨，根据预计2004年将超过17亿吨。根据预测，2020年中国需要煤炭约29亿吨，而煤炭工业联合会正在进行的规划研究中到2020年中国煤炭工业可能达到的最大产量为20.5~22.1吨，考虑环境制约因素和其他限制条件，专家预测中国产煤的最高峰值仅在25亿吨左右。按照现在的开采和利用方式，山西的煤炭只能维持40年，而有关专家认为中国全国的煤炭资源仅能维持60年左右。 一边是资源的大量浪费挥霍和环境的急遽恶化，一边是资源供应的大限即将临至，到那时让我们的孩子们守着一片荒芜的国土将如何面对他们的未来？如果我们现在立即行动也许还能亡羊补牢，国务院发展
燃气发电机组安装应用设计要点 随着国家环保节能政策的实施，燃气发电机组冷、热、电分布 式能源项目因为其能效高、清洁环保、安全性好、经济效益高等特 点而蓬勃发展。在燃气发电机组冷、热、电分布式能源项目中，燃 气发电机组是其重要的组成部分。燃气发电机组部分设计好坏关乎 着整个项目的成败。 下面我们将根据燃气发电机组特点和项目的应用需求，从安装 应用、余热利用、消防环保和控制系统四个不同角度为大家介绍一 下燃气发电机组的主要设计要点和注意事项。 1燃气发电机组技术参数 在分布式能源项目中，根据项目应用需求有以热定电、以电定热等各种选择燃气发电机组的选型方式。燃气发电机组选型目标是选择一款与项目应用相匹配，在项目应用中经济性最高的燃气发电机组。因此正确了解燃气发电机组技术参数至关重要： 1)框架性参数：燃气发电机组使用范围和使用方式；燃气发电机组型号、输出电压、频率、适用燃气的品质、排放指标、低温冷却水进水温度和高温冷却水出口温度等。2)燃气消耗量指标：燃气消耗量或发电效率，余热利用效率对于项目的投资回收周期，发电成本有着至关重要的作用。3)发动机指标：燃气发电机组核心是燃气发动机，燃气发动机性能至关重要。燃气发动机的技术参数包括：生产商、发动机缸数、缸径、冲程、排量、吸气方式、机械输出功率、汽缸平均有效压力、额定转速、压缩比、润滑油消耗量、要求燃气的工作压力
及所能适用的燃料最小甲烷值、启动方式和发电机组尺寸和重量。4)热平衡指标：在分布式能源项目中，余热利用是项目的另一个重要组成部分。燃气发电机组热平衡指标是项目余热利用设计的基础。主要包括：发动机连续输出功率、润滑油冷却器散热量、机体辐射热量、中冷水回路散热量、缸套水回路散热量、烟气降到120?C时的可用能量等。5)进排气指标：燃气发动机所允许的进气阻力和排气阻力、温度和流量是机房通风设计及排烟系统余热利用设计中的重要参数。所有机房通风设计、余热利用等必须满足发电机组满载运行的要求。在保证项目技术性能的同时保证项目的经济性能。6)冷却水指标：冷却水指标描述了发动机在不同冷却系统中冷却水容量、流量、出水温度、回水温度、冷却水回路外部最大阻力、冷却水回路的最大压力和最小静压。这些数据是设计换热系统、散热系统的基本依据。7)排放指标：排放指标描述了发动机在不同功率下尾气中有害物质的浓度。发动机尾气中的有害物质除了NOx之外，还有CO等各种化合物。排放指标好坏是决定项目是否选用此发动机的重要指标。需要说明的是如果各种排放指标随功率的变化比较平稳，说明该发动机排放控制系统采用了比较先进的闭环控制。8)功率折损表：发动机功率折损是燃气发电机组一个非常重要的参数。它反映了发动机在不同海拔和不同气温下燃气发动机能够输出的实际功率。任何项目均需根据现场的实际条件计算所选燃气发电机组的真实功率输出。9)热平衡修正表：热平衡修正表主要是考虑到热水在不同和温度下热力学性能会发生变
燃气发电项目研究报告（2013年） 目录 前言概述 第一章热电负荷 1.1电力需求预测及电力平衡 1.1.1河北南网电力负荷预测 1.1.2河北南网装机方案及区外受电安排 1.2热负荷需求预测及市政未来规划 第二章天然气供应 2.1天然气整体规划 2.2天然气最大供应量 第三章国家及省市相关政策 3.1气价政策 3.2热价政策 3.3电价政策 3.4其他相关优惠政策 3.5国内已运行项目情况 第四章经济技术分析 4.1燃气机组概况 4.2燃气蒸汽联合循环发电典型机组比较
4.2.1 9E级燃气-蒸汽联合循环供热机组概况 4.2.2 9FA级燃气-蒸汽联合循环供热机组概况 4.2.3以美国GE公司E级燃气机组和F级燃气机组为例的简要对比 4.3 燃气-蒸汽联合循环供热机组配置方案及对比 4.4经济效益分析 4.4.1单一因素变化对盈利的影响分析 4.4.2多因素变化对盈利的影响分析 4.5影响盈利的主要问题（投资风险预测） 4.5.1天然气价格影响分析 4.5.2电价影响分析 4.5.3热价影响分析 4.5.4燃机联合循环性能 第五章结论和建议 5.1项目可行性 5.2关注天然气价格 5.3供热亏损问题。 5.4机组选型建议。 5.5机组配置建议。
前言概述 我国已经步入能源结构调整的新时期，以清洁能源建设利用为中心，优化能源机构，保障能源安全，保护生态环境，提高能源使用效率和效益，确保国民经济可持续发展。随着天然气开发利用程度的不断加大以及日益严格的环保保护要求，天然气综合利用项目以其高效率、低污染等诸多优势为国内外所亲睐，必将迎来一个高速发展时期。 近20年来最适用于燃用天然气的燃气轮机及其联合循环发电技术得到了快速发展。目前世界上最先进的单机燃气轮机的最大功率可达334MW(三菱M701G)，净效率最高达39.5%（GE的PG9001H和三菱M701G），联合循环机组的最大功率可达972 MW (三菱MPCP2)，效率最高达60%(GE的S109H)。 燃气蒸汽联合循环机组具有功率大、热电效率高、厂用电率低、重量轻、尺寸小占地少、启停快调峰能力强、安装周期短、工程总投资少、可燃用多种燃料、污染排放低（无固体排放物和烟尘排放物，极低的二氧化硫排放）及少用水、自动化程度高、人员定编少等优点，逐渐在发电供热领域取得优势地位；单位造价可控制在3200元/千瓦，低于煤电机组的4000/千瓦。 在国际燃机技术上处于垄断地位的主要有四家，即美国GE、日本三菱、法国
1×50MW超高压超高温中间再热煤气发电工程投资建设项目 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司 地址：中国·广州
目录 第一章1×50MW超高压超高温中间再热煤气发电工程项目概论 (1) 一、1×50MW超高压超高温中间再热煤气发电工程项目名称及承办单位 (1) 二、1×50MW超高压超高温中间再热煤气发电工程项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制原则 (2) （三）可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、1×50MW超高压超高温中间再热煤气发电工程产品方案及建设规模 (6) 七、1×50MW超高压超高温中间再热煤气发电工程项目总投资估算 6 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (6) 十、研究结论 (7) 十一、1×50MW超高压超高温中间再热煤气发电工程项目主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (9) 第二章1×50MW超高压超高温中间再热煤气发电工程产品说明 .. 15第三章1×50MW超高压超高温中间再热煤气发电工程项目市场分析预测 (16) 第四章项目选址科学性分析 (16) 一、厂址的选择原则 (16)
二、厂址选择方案 (17) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17) 五、项目用地利用指标 (17) 项目占地及建筑工程投资一览表 (18) 六、项目选址综合评价 (19) 第五章项目建设内容与建设规模 (20) 一、建设内容 (20) （一）土建工程 (20) （二）设备购臵 (20) 二、建设规模 (21) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (21) 一、原辅材料供应条件 (21) （一）主要原辅材料供应 (21) （二）原辅材料来源 (21) 原辅材料及能源供应情况一览表 (22) 二、基本生产条件 (23) 第七章工程技术方案 (24) 一、工艺技术方案的选用原则 (24) 二、工艺技术方案 (25) （一）工艺技术来源及特点 (25) （二）技术保障措施 (26) （三）产品生产工艺流程 (26) 1×50MW超高压超高温中间再热煤气发电工程生产工艺流程示意简图 (26) 三、设备的选择 (27) （一）设备配臵原则 (27) （二）设备配臵方案 (28)
整体煤气化联合循环发电（IGCC）简介 一整体煤气化联合循环的工作过程 整体煤气化联合循环（IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle）发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成，即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备（包括硫的回收装置），第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。IGCC的工艺过程如下：煤经气化成为中低热值煤气，经过净化，除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料，然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧，加热气体工质以驱动燃气透平作功，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。其原理图见下图： 二整体煤气化联合循环的特点 IGCC（整体煤气化联合循环）发电技术是当今国际上最引人注目的新型、高效的洁净煤发电技术之一。该技术以煤为燃料，通过气化炉将煤转变为煤气，经过除尘、脱硫等净化
工艺，使之成为洁净的煤气供给燃气轮机燃烧做功，燃气轮机排气余热经余热锅炉加热给水产生过热蒸汽，带动蒸汽轮机发电，从而实现了煤气化燃气蒸汽联合循环发电过程。 IGCC 发电技术把联合循环发电技术与煤炭气化和煤气净化技术有机的结合在一起，具有高效率、清洁、节水、燃料适应性广，易于实现多联产等优点，符合二十一世纪发电技术的发展方向。 1、IGCC将煤气化和高效的联合循环相结合，实现了能量的梯级利用，提高了采用燃煤技术的发电效率。目前国际上运行的商业化IGCC电站的供电效率最高已达到43%，与超超临界机组效率相当。当采用更先进的H系列燃气轮机时，IGCC供电效率可以达到52%。 2、IGCC对煤气采用“燃烧前脱除污染物”技术，煤气气流量小(大约是常规燃煤火电尾部烟气量的1/10)，便于处理。因此IGCC系统中采用脱硫、脱硝和粉尘净化的设备造价较低，效率较高，其各种污染排放量都远远低于国内外先进的环保标准，可以与燃烧天然气的联合循环电厂相媲美。 目前常规燃煤电厂脱硫主要采用尾部脱硫的方法，脱硫所产出的副产品是石膏。IGCC 一般采用物理/化学方式脱硫，其脱硫效率可达99%以上，脱硫产物是有用的化工原料-硫磺。常规燃煤电厂目前没有有效的脱除CO2的方法，IGCC具有实现CO2零排放的技术潜力。在IGCC系统中可以对煤气中的CO进行变换，生成H2和CO2，H2可以作为最清洁的燃料（如燃料电池），CO2可以进行分离、填埋回注等，以实现CO2零排放。 3、IGCC的燃料适应性广，褐煤、烟煤、贫煤、高硫煤、无烟煤、石油焦、泥煤都能适应。采用IGCC发电技术，可以燃用我国储量丰富、限制开采的高硫煤，使燃料成本大大降低。 4、IGCC机组中蒸汽循环部分占总发电量约1/3，使IGCC机组比常规火力发电机组的发电水耗大大降低，约为同容量常规燃煤机组的1/2～2/3左右。 5、IGCC的一个突出特点是可以拓展为供电、供热、供煤气和提供化工原料的多联产生产方式。IGCC本身就是煤化工与发电的结合体，通过煤的气化，使煤得以充分综合利用，实现电、热、液体燃料、城市煤气、化工品等多联供。从而使IGCC具有延伸产业链、发展循环经济的技术优势。 三整体煤气化联合循环的发展 1972年在德国Ltinen酌斯蒂克电站投运了世界上第一个以增压锅炉型燃气一蒸汽联合循环为基础的IGCC电站，该电站的发电功率为170MW，实际达到的供电效率为34%，采用以空气为气化剂的燃煤的固定床式的Lurgi气化炉。显然，这个电站开创了煤在燃气一蒸汽联