钢铁厂燃用低热值煤气燃气—蒸汽联合循环发电装置探讨中冶集团重庆钢铁设计研究总院 刘 旭 孙明庆[内容提要] 本文着重讨论燃气—蒸汽联合循环发电装置在钢铁厂的应用，首先从钢铁厂副产煤气的波动规律入手，初步确定燃气轮机的副产煤气消耗量和剩余煤气放散量，确定联合循环发电装置燃用低热值煤气时的利用方案以及机组的配置和改造方案。[关 键 词] 副产煤气 燃气轮机 单循环 联合循环 热电联产前言钢铁厂常常存在这样的状况：一方面低热值高炉煤气大量排放，所含能量流失和环境污染。1998 年，我国生铁年产量超过 1 亿吨，全行业高炉煤气放散率仍达 11.3%。年放散高炉煤气量 200 亿 m3以上，年放散高炉煤气热值折合标煤达240 万吨。如按标煤 270 元/吨计，其热量价值 6.5 亿元。另一方面钢铁厂又是用电大户，吨钢耗电量在 500kW·h 左右，钢铁厂需从电网上大量购电，由于购电费用高，钢铁产品的电力成本相当高。此外，高炉煤气的大量放散，严重污染环境。高炉煤气的主要成分是 CO 和N2。其中 CO 是无色，无味的的有毒气体。每 m3高炉煤气 CO 的含量约为 0.5kg。按现行 GB3095－96《环境空气质量标准》，其三级空气质量标准规定的 CO 日平均浓度为 6mg/m3。每 m3高炉煤气足以使 2 万 m3空气的 CO 含量超过三级空气质量标准，严重污染环境影响人体健康。钢铁厂燃用低热值煤气燃气-蒸汽联合循环发电装置（简称 CCPP，为英文Combined Cycle Power Plant 的缩写），可回收放散的低热值煤气用于发电、供热，且热电转换效率在 40－46％。具有显著的高效节能和环保效果。在钢铁厂有着广阔的前景。1997 年，我国钢铁行业第一套全烧高炉煤气 CCPP 在宝钢建成投产。该套CCPP 由重庆钢铁设计研究院设计，日本川崎－瑞士 ABB 公司制造。机组输出电功率 145MW，供蒸汽量 180t/h，燃用热值为 3266kJ/m3的高炉煤气 36.2 万 m3/h。热电转换效率达 46.52%。投产后年发电量 11 亿 kW·h。为宝钢创造了良好的经济效益，同时为我国钢铁厂回收放散的高炉煤气发电走出了一条新路。1. CCPP 及钢铁厂 CCPP 简介1.1 CCPP 简介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我们知道：在常规蒸汽发电中，锅炉产生蒸汽用来发电是利用蒸汽朗肯热力循环来作功，作功发电是利用蒸汽的状态变化来完成的。燃料燃烧产生的高温烟气（1200～1600℃）只用于加热蒸汽（蒸汽一般加热到 4...
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