【正文】 千套運(yùn)行，對(duì)于燃料為焦?fàn)t煤氣，國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)開始有所嘗試，并取得不少的經(jīng)驗(yàn)。采用燃?xì)廨啓C(jī)的優(yōu)勢(shì)相對(duì)比較多；首先設(shè)備的可用性和可靠性較高，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組綜合利用率一般可保持在90%以上；再有就是發(fā)電額定出力穩(wěn)定性好，一般不會(huì)減少，甚至因?yàn)槿剂线M(jìn)氣量增加而有所增加；第三，聯(lián)合循環(huán)電廠又具有環(huán)保性能好，無(wú)飛灰，排污少，占地少，耗水量少，操作人員精簡(jiǎn)，建設(shè)周期短，見效快等特點(diǎn)，因此采用燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電廠本身就是一項(xiàng)節(jié)能舉措，也是一個(gè)節(jié)能項(xiàng)目,是目前國(guó)家大力提倡的最好的節(jié)能途徑。但是，燃?xì)廨啓C(jī)燃料進(jìn)氣壓力要求比較大；越是發(fā)電效率高的機(jī)組，燃料(COG)進(jìn)氣壓力越高，需使用煤氣壓縮機(jī)來(lái)壓縮煤氣，壓縮煤氣要消耗大量的能量，提高了廠用電率，影響到電廠的實(shí)際輸出功率；某些機(jī)型甚至要消耗燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組12～14%的功率，對(duì)于聯(lián)合循環(huán)項(xiàng)目可能是10～15%的輸出功率，采用聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)比較復(fù)雜，總投資也比較大，同時(shí)汽輪機(jī)搬遷也比較困難。焦?fàn)t煤氣在國(guó)際上主要?dú)w類為高氫燃料，燃?xì)廨啓C(jī)在我國(guó)焦?fàn)t煤氣利用上已經(jīng)有不少成功的嘗試，根據(jù)滕氏能源本項(xiàng)目提供的焦?fàn)t煤氣資料，本項(xiàng)目采用燃?xì)廨啓C(jī)的方式情況如下：裝機(jī)容量(以發(fā)電機(jī)計(jì))：,，外供蒸汽80t/h。根據(jù)焦?fàn)t煤氣氣量及熱值，（、475℃、,、220℃、）。該方案可滿足滕氏能源下屬用電和用汽的要求。優(yōu)點(diǎn)：● ，%（含外供蒸汽）。● 單位裝機(jī)千瓦投資少（5356元/kW）、電廠建設(shè)周期短，投資回收周期短?！?機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、啟動(dòng)迅速、運(yùn)行穩(wěn)定、故障率低、維修工作量小、靈活方便、自動(dòng)化程度高?！?占地面積小● 水消耗量小，LM2500+G4燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組每臺(tái)機(jī)組需要的冷卻水循環(huán)量約250t/h。（、大氣溫度25～40℃）。缺點(diǎn)：● 燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)供機(jī)組需按制造廠家要求進(jìn)行定期的維護(hù)檢查工作，燃?xì)廨啓C(jī)大修需返制造廠修理，燃料進(jìn)氣壓力要求高，需增設(shè)煤氣增壓裝置。各發(fā)電方式比較表項(xiàng)目方式一方式二方式三裝機(jī)型式蒸汽輪機(jī)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)額定功率66087kW78750kW118938kW機(jī)組自用耗電率12%6%%外供電能力58157kW74025kW104832kW裝機(jī)臺(tái)數(shù)3+3臺(tái)套63臺(tái)套3+3+1臺(tái)套外供蒸汽80t/h不能供蒸汽只能供熱水80t/h結(jié)論：通過以上三個(gè)方式的比較，綜合各方面條件，方式三在燃?xì)夤?yīng)保證情況下，其組合方式較優(yōu)，較合適地應(yīng)用于本項(xiàng)目；因此本報(bào)告推薦選用方式三，并以此方式進(jìn)行本報(bào)告的研究分析論證。. 燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組選擇燃?xì)廨啓C(jī)是一種以空氣及燃?xì)鉃楣べ|(zhì)、靠連續(xù)燃燒燃料做功的旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動(dòng)機(jī),主要結(jié)構(gòu)有三部分：（空氣壓縮機(jī)）；；(動(dòng)力渦輪)。其工作原理為：軸流式壓氣機(jī)從外部吸收空氣,壓縮后送入燃燒室,同時(shí)燃料（氣體或液體燃料）也噴入燃燒室與高溫壓縮空氣混合,在受控方式下進(jìn)行定壓燃燒。生成的高溫高壓煙氣進(jìn)入透平膨脹做功,推動(dòng)動(dòng)力葉片高速旋轉(zhuǎn),從而使得轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)做功,轉(zhuǎn)子做功的大部分（現(xiàn)時(shí)情況下約2/3左右）用于驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī),另約1/3的功率被輸出用來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備,如發(fā)電機(jī)、泵、壓縮機(jī)等。透平出來(lái)的煙氣溫度大約540℃,通常被排入大氣中或再加利用（如利用余熱鍋爐進(jìn)行聯(lián)合循環(huán)）。燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組構(gòu)成聯(lián)合循環(huán)，熱電聯(lián)供廣泛應(yīng)用于世界各地，機(jī)組普遍采用天然氣，LPG，柴油，重油作為燃料，采用煤氣化技術(shù)的IGCC燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電在國(guó)內(nèi)外也有應(yīng)用的例子。應(yīng)用高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣進(jìn)行聯(lián)合循環(huán)發(fā)電在我國(guó)也有一些項(xiàng)目應(yīng)用。由于焦?fàn)t煤氣采用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電起步相對(duì)較晚，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少，加上可燃用焦?fàn)t煤氣的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組普遍為國(guó)外機(jī)組，總投資費(fèi)用和維護(hù)維修費(fèi)用相對(duì)較高，機(jī)組運(yùn)行管理水平要求也較高，因此以前的焦?fàn)t煤氣綜合利用普遍采用鍋爐+汽輪機(jī)的發(fā)電、供熱模式，相比而言總投資額度低，但這種方式能源利用率低，排放污染高，嚴(yán)重地浪費(fèi)了能源和污染了環(huán)境。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)能力的增強(qiáng)，對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排作為國(guó)策來(lái)加以重視。因此國(guó)內(nèi)一些有見識(shí)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)的焦化企業(yè)對(duì)焦?fàn)t煤氣綜合利用采用高效率、低排放的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組聯(lián)合循環(huán)開始進(jìn)行嘗試和建設(shè)運(yùn)行。受滕氏能源委托，和業(yè)主共同對(duì)國(guó)內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)廠商的適宜于焦?fàn)t煤氣發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)研,從燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)參數(shù)、消耗的煤氣量，煙氣排放指標(biāo)、機(jī)組可靠性和可維護(hù)性、操作性和自動(dòng)化程度、發(fā)電效率及機(jī)組性價(jià)比等多方面綜合評(píng)定，對(duì)于GE公司的LM2500+G4(RC318)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組和索拉公司大力神T130機(jī)組進(jìn)行了全面的比較，下面整理了兩種機(jī)型的方案對(duì)比。GE公司的LM2500+G4(RC318)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組是屬于航改型發(fā)電機(jī)組，設(shè)計(jì)緊湊,燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組是完全高度集成化,箱裝體結(jié)構(gòu)，適合于露天布置，出廠就可以安裝，對(duì)用戶而言，僅需建設(shè)設(shè)備基礎(chǔ)等。系統(tǒng)包括燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)和啟動(dòng)系統(tǒng)等。LM2500+G4(RC318) 型燃?xì)廨啓C(jī)是雙軸發(fā)動(dòng)機(jī)，由一個(gè)燃?xì)獍l(fā)生器和一個(gè)六級(jí)低速動(dòng)力渦輪組成。用通過軸封并延伸至排氣收集器的彈性聯(lián)軸器將軸功率傳遞到熱端驅(qū)動(dòng)設(shè)備(發(fā)電機(jī))做功。燃?xì)獍l(fā)生器由一個(gè)變幾何形狀的壓縮機(jī)、一個(gè)常規(guī)環(huán)形燃燒室、一個(gè)高壓渦輪、一個(gè)附件齒輪箱，控制系統(tǒng)及其附件組成。3000rpm的動(dòng)力渦輪是一個(gè)六級(jí)低壓渦輪，匹配耦合到燃?xì)獍l(fā)生器，由燃?xì)獍l(fā)生器驅(qū)動(dòng)。采用LM2500+G4(RC318) 型燃?xì)廨啓C(jī)，電廠裝機(jī)容量(以發(fā)電機(jī)計(jì))：,，外供蒸汽80t/h。根據(jù)焦?fàn)t煤氣氣量及熱值，（、475℃、,、220℃、）。根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際情況，燃?xì)廨啓C(jī)也可以選擇美國(guó)索拉公司生產(chǎn)的大力神T130機(jī)組。大力神130發(fā)電機(jī)組是應(yīng)用在工業(yè)發(fā)電的設(shè)計(jì)緊湊的發(fā)電設(shè)備,發(fā)電機(jī)機(jī)組是完全高度集成化,系統(tǒng)包括燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)和啟動(dòng)系統(tǒng)。大力神130燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)是單軸、軸流式的,其輸出齒輪箱，包括輔助驅(qū)動(dòng)齒輪,安裝在透平進(jìn)氣端的部分,出力(ISO 標(biāo)準(zhǔn)狀況)15MW。根據(jù)本項(xiàng)目所提供的煤氣量，可以配置6臺(tái)大力神T130機(jī)組。采用索拉T130燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)配置方案如下：裝機(jī)容量(以發(fā)電機(jī)計(jì))：115MW,，外供蒸汽80t/h。根據(jù)焦?fàn)t煤氣氣量及熱值，（、435℃、20t/h,、178℃、）,同樣也可以滿足該方案可滿足滕氏能源下屬用電和用汽的要求。綜合以上兩種燃?xì)廨啓C(jī)配置方案，考慮到最終系統(tǒng)效率和可靠性以及投資運(yùn)行管理成本諸多因素，LM2500+G4(RC318)燃?xì)廨啓C(jī)方案相比較而言機(jī)組效率稍高并且便于管理，初步確定選擇GE公司的LM2500+G4(RC318)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組。. 余熱鍋爐選擇我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐自從1988年開始制造和生產(chǎn)。余熱鍋爐的設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)已具備相當(dāng)規(guī)模，并形成了部分專業(yè)制造廠家。由于各用戶對(duì)余熱鍋爐的要求不同，因此同一型號(hào)的燃機(jī)可以配置不同型號(hào)的余熱鍋爐。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的余熱鍋爐其綜合技術(shù)水平與國(guó)際基本同步，但設(shè)備價(jià)格至少比進(jìn)口設(shè)備便宜三分之一，因此完全可以選用由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造的設(shè)備。通過比較，擬選用無(wú)補(bǔ)燃型雙壓自然循環(huán)余熱鍋爐,其優(yōu)點(diǎn)如下：自然循環(huán)余熱鍋爐的受熱面是豎式布置的，有利于露天布置時(shí)冬季管道的放空防凍。自然循環(huán)余熱鍋爐不需要設(shè)置爐水循環(huán)泵，以及相應(yīng)的配電和控制，減少了設(shè)備，同時(shí)運(yùn)行維護(hù)工作量也相對(duì)減小，故障率降低，綜合效益更好。雙壓余熱鍋爐更加符合能量梯級(jí)利用的理論，有效地提高余熱的利用率，余熱利用率增加約8～10%。余熱鍋爐設(shè)備的配置包括鍋爐本體及其管道、鋼架、進(jìn)排氣煙道、除氧器、給水泵、汽水系統(tǒng)、高、低壓加藥系統(tǒng)，系統(tǒng)集成度高，可采用露天布置。如前所述，本項(xiàng)目焦?fàn)t煤氣綜合利用發(fā)電方案為:選擇3臺(tái)GE公司LM2500+G4(RC318)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組。LM2500+G4(RC318)，額定運(yùn)行工況耗用焦?fàn)t煤氣18650Nm3/h臺(tái)，℃，熱值約為505kJ/kg，有相當(dāng)?shù)睦脙r(jià)值；因此非常必要選擇余熱鍋爐，充分合理利用該熱值，減少對(duì)環(huán)境的熱污染，使得以循環(huán)發(fā)電、熱電聯(lián)供。為有效地達(dá)到熱電聯(lián)供的目的，對(duì)燃機(jī)煙氣熱值，熱值交轉(zhuǎn)換能力分析，綜合熱電聯(lián)供的要求，采用雙壓余熱鍋爐以提高排氣的能量利用率，第一個(gè)壓力為次高溫次高壓系列，第二個(gè)壓力為外供蒸汽系列，經(jīng)過計(jì)算分析比較，確定余熱鍋爐參數(shù)為：，(a)、溫度475℃，(a)，溫度220℃的雙壓、無(wú)補(bǔ)燃型自然循環(huán)鍋爐；以1臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組配1臺(tái)余熱鍋爐較合理，即本項(xiàng)目共選擇3臺(tái)雙壓自然循環(huán)余熱鍋爐。. 汽輪發(fā)電機(jī)組選擇根據(jù)前述的熱負(fù)荷以及熱負(fù)荷特性，公司熱負(fù)荷主要為生產(chǎn)熱負(fù)荷，常年用熱穩(wěn)定，波動(dòng)性小，但考慮外供和冬季取暖等因素，具有一定的變化率及用熱增長(zhǎng)，因此，綜合不同汽輪機(jī)運(yùn)行特性，本項(xiàng)目宜采用抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組，余熱鍋爐低壓部分蒸汽供安徽滕氏高端鑄造循環(huán)經(jīng)濟(jì)有限公司及安徽滕氏化工有限公司使用，不足部分由汽輪機(jī)抽汽來(lái)供應(yīng)。根據(jù)焦?fàn)t煤氣的平衡量，余熱鍋爐的蒸汽產(chǎn)量，合理配置機(jī)組，選用一臺(tái)25MW最為合理適宜。. 裝機(jī)規(guī)模和熱電聯(lián)產(chǎn)方案根據(jù)對(duì)燃機(jī)、余熱鍋爐及汽輪發(fā)電機(jī)組的選擇，本項(xiàng)目的裝機(jī)規(guī)模為：3LM2500+G4(RC318)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組配3臺(tái)雙壓余熱鍋爐(， 、475℃，220℃， )+1。本項(xiàng)目建成后，外供蒸汽量80t/h； MW，扣除自用部分電，供熱可滿足滕氏能源各子公司的供電、供熱要求。. 熱、電平衡和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)根據(jù)確定的熱電聯(lián)供方案和裝機(jī)規(guī)模,本項(xiàng)目電熱平衡表如下：序號(hào)參 數(shù)單位數(shù)值備注1銘牌裝機(jī)功率(以發(fā)電機(jī)計(jì))MW3＋30＝　2發(fā)電總功率MW　　燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組MW3　C25汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組MW3鍋爐額定蒸汽量t/h3(+)＝4C25汽機(jī)進(jìn)汽量 t/h　5余熱功率供熱量t/h3＝　6汽機(jī)抽汽量 t/h7減溫減壓汽量t/h08對(duì)外供汽量 t/h809供電量 MW技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表如下；序號(hào)參 數(shù)單位數(shù)值備注1總裝機(jī)功率MW　2鍋爐蒸發(fā)量t/h3(+)　3汽機(jī)進(jìn)汽量 t/h　4對(duì)外供熱量t/h805焦?fàn)t煤氣消耗量Nm3/h559506年利用時(shí)數(shù)小時(shí)75007焦?fàn)t煤氣消耗量?jī)|Nm3/a8年供熱量萬(wàn)GJ9年發(fā)電量萬(wàn)kWh　10發(fā)電耗率Nm3/kWh 　11自用電率%　12年供電量萬(wàn)度　13全廠熱效率%　. 運(yùn)行方式分析根據(jù)主機(jī)選擇及熱電聯(lián)產(chǎn)方案,主機(jī)產(chǎn)品技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠、連續(xù)穩(wěn)定；燃機(jī)、鍋爐、汽輪機(jī)組的年運(yùn)行時(shí)間都能連續(xù)達(dá)8000h，無(wú)停機(jī)故障；因此基本考慮主機(jī)為同步運(yùn)行。 當(dāng)三臺(tái)燃機(jī)及余熱鍋爐、汽輪機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，燃機(jī)及鍋爐以額定負(fù)荷出力，發(fā)電3，雙壓余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽量3(+)t/h；低壓蒸汽()直接供管網(wǎng)外輸，供熱不足部分由次高溫次高壓蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)做功了的抽汽（，314℃，）抽至管網(wǎng)，此時(shí)25MW抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組以熱定電運(yùn)行，出力21500kW?？鄢杂貌糠蛛姾螅瑢?duì)外供電118948kW，供熱80t/h。 . 推薦主機(jī)主要技術(shù)參數(shù). LM2500+G4(RC318)燃?xì)廨啓C(jī)LM2500+G4燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組在現(xiàn)場(chǎng)條件下的主要技術(shù)參數(shù)：制造商美國(guó)通用電氣（GE）燃機(jī)型號(hào)LM2500+G4燃料COG/輕柴油型式：輕型,雙軸燃機(jī)出力（MW）（Site工況）注水壓力177。效率（%）%熱耗率（KJ/KWh）9729排氣溫度（℃）排氣流量（t/h）燃機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）3000(PT)燃機(jī)透平級(jí)數(shù)6(2)壓氣機(jī)組數(shù)17壓氣機(jī)壓比23：1氣耗（Nm3/h）18650注水量(kg/h)6883簡(jiǎn)單循環(huán)氣耗率（Nm3/kWh）冷卻方式空氣冷卻發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù)3000rpm頻率（Hz）50燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組除燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組本體外，帶有三級(jí)進(jìn)氣過濾器進(jìn)氣系統(tǒng)、燃?xì)廨啓C(jī)箱裝體、滑油模塊、雙燃料系統(tǒng)、注水以控制NOx排放裝置、電動(dòng)液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)、燃?xì)廨啓C(jī)箱體消防系統(tǒng)、燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)及清洗小車。燃?xì)廨啓C(jī)所配的發(fā)電機(jī)型號(hào)為Brush BDAX 7193ERH，是全封閉的水氣冷卻、兩極發(fā)電機(jī)。額定值為 ，50Hz，32940kVA，冷卻水溫度32℃，如在各種環(huán)境溫度下相應(yīng)調(diào)節(jié)冷卻水的供應(yīng)，則發(fā)電機(jī)可以在整個(gè)功率范圍內(nèi)連續(xù)地匹配燃?xì)廨啓C(jī)的功率。發(fā)電機(jī)包含一個(gè)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的永磁發(fā)電裝置，包括中性點(diǎn)接線箱和電氣接線箱。. 余熱鍋爐本余熱鍋爐為雙壓、無(wú)補(bǔ)燃、自帶除氧器的自然循環(huán)余熱鍋爐，鍋爐的傳熱元件為翅片管，包含有鍋爐高壓過熱器，高壓蒸發(fā)器，高壓省煤器和低壓過熱器，低壓蒸發(fā)器，低壓省煤器，除氧蒸發(fā)器，高低壓汽包和除氧鍋筒及平臺(tái)扶梯等部件。鍋爐的煙氣入口段由膨脹節(jié)和鍋爐進(jìn)口過渡煙箱組成，出口煙道由出口煙箱、膨脹節(jié)和煙囪組成。膨脹節(jié)采用非金屬結(jié)構(gòu)，可有效吸收鍋爐的膨脹，能夠滿足整個(gè)裝置在熱態(tài)膨脹時(shí)安全可靠的運(yùn)行。鍋爐主煙囪為滿足煙氣排放的要求，高度暫定為30m。煙道不設(shè)旁路煙囪，余熱鍋爐允許短時(shí)間的干燒。除氧器：除氧用汽為除氧汽自帶受熱面提供，包含除氧水箱（除氧蒸發(fā)器汽包）、除氧頭、供汽及補(bǔ)汽、上水、補(bǔ)水和控制等相關(guān)附件。鍋爐的給水系統(tǒng)：系統(tǒng)中配備高、低壓鍋爐水泵，除鹽水補(bǔ)水(僅在汽輪機(jī)故障時(shí))和凝結(jié)水進(jìn)入高位布置的除氧器，被低壓過熱器加熱的蒸汽加熱后進(jìn)入水箱，然后進(jìn)入除氧蒸發(fā)器加熱除氧，經(jīng)過除氧后的除氧水再經(jīng)過配置的高低壓鍋爐給水泵后分別進(jìn)入高低壓省煤器至高低壓鍋筒后