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1、X第13卷 第3期《燃 气 轮 机 技 术》Vol113No.32000年9月GASTURBINETECHNOLOGYSept.,2000低热值气体燃料(包括高炉煤气)的利用娄马宝(南京汽轮电机(集团)有限责任公司,江苏南京 210037)摘 要:介绍了使用高炉煤气的燃气轮机的特点,以及目前国内外各种功率等级的使用高炉煤气燃气轮机的现状。关 键 词:低热值;高炉煤气;燃气轮机+中图分类号:TK479122;X757 文献标识码:C 文章编号:1009-2889(2000)03-0016-03钢铁企业的节能降耗,高炉煤气能量综合利用1 引 言是提高效
2、益的突破口。高炉煤气的能量综合利用一根据发热量的大小气体燃料可以分为三类。发直是钢铁企业利用的难点。除炼铁工艺需求一部分3热量大于15107MJöm为高热值燃料,发热量在6128以外,烧锅炉与焚烧是高炉煤气利用的主要方式。高3～15107MJöm为中热值燃料,发热量小于6128MJö炉煤气烧锅炉效率低,焚烧又污染环境。钢铁企业在3m时为低热值燃料。在化学工业、石油工业、钢铁工寻找一种能高效利用低热值高炉煤气的方法。燃气业的生产过程中都会产生一些低热值的气体燃料。轮机在航空、电力、石油、舰船等方面得到广泛的应燃料的热值越低,其燃烧愈难以控制组织。正是由于用。
3、它以柴油、天然气或重油为燃料。技术的进步与低热值气体燃料燃烧的困难阻碍了低热值气体燃料发展已成功地解决了燃气轮机烧高炉煤气的许多技的高效利用。近年来环境保护法规的积极推行,企业术难题。燃气轮机为高炉煤气的能量综合利用开辟节能增效的深入发展,促使低热值气体燃料的高效了新途径。利用有了新的进展。燃气轮机及其联合循环使用低高炉煤气是炼铁过程产生的伴生气。它的主要热值气体燃料已成为现实。低热值气体燃料有三种:成份是CO,CO2,N2,CH4等。CO约占22%～26%,高炉煤气,炼油伴生气,煤层气化煤气。炼油产品伴H2约占1%～4%,N2要占58%～60%。由于各钢
4、铁生气氢含量较高其利用首先获得突破。高炉煤气和企业炼铁煤焦比不同,其高炉煤气的可燃成份多少煤层气化煤气的组份相近。而且与气化炉煤气相似。也不相同。大型企业工艺先进,设备精良、其焦比低,它的开发利用倍受关注。因为煤的洁净化利用就是高炉煤气的热值也低,中小企业炉容小、能耗高所以利用气化炉把煤气化成中低热值煤气,净化后供给高炉煤气的热值也高。钢铁企业的高炉煤气热值一3燃气轮机联合循环使用。发展低热值气体燃料的利般在3125～3542kJöNm左右。高炉煤气为低热值气用,可以从另一个方面推进煤的净化利用。体燃料,属于二次能源。与高热值燃料相比燃烧温度虽不算高,但它
5、仍能产生对目前热机而言已足够高2 高炉煤气的利用的燃气或蒸汽温度。从能源品位来看,目前仍属于高211 高炉煤气品位能源。X收稿日期:2000207230·16·为了更合理地利用这部分能源,并考虑到出功到28%。到80年代透平的初温达到1013℃。使用联合比出热难须遵照“高温段出功、低温段供热”的原则,循环的效率达到3312%,近年的混合燃料型燃机其尽量用来多发电以获得高品位能。而其排出的无法透平前温度更达到1150℃。联合循环的效率可达在热机上应用的余热,是低品位能量,可作为供应较46%。已接近烧常规燃料的燃气轮机水平。低温度的蒸汽或热水用。燃气轮机作为高
6、效率的热213 高炉煤气燃气轮机的技术特点机其燃烧温度达1200℃以上,排气温度在500℃以高炉煤气的燃烧速率低,火焰稳定范围狭窄。一上,就能满足高温段出功的要求。其排气产生蒸汽来般气体的层流火焰传播速度约为013～018mös,而发电,汽轮机的排汽可作供热使用,这一能量使用的高炉煤气的火焰传播速度接近0。这就需要加大燃烧梯级原则显然也是适用于高炉煤气的利用。室截面积降低气流速度,并加长燃烧室长度增加气现在钢铁企业由于技术上的原因仅仅把高炉煤体停留时间。高炉煤气的贫富油极限约为116这么狭气作为锅炉的燃料,产生蒸汽来驱动汽轮机发电,其窄的稳定区要求精心设计
7、喷嘴。在燃料流量变化时热效率只能达25%左右。甚而有的企业一时难以平保持适当的燃料空气比,有时装设“常明灯”点火。衡高炉煤气的产量就采取放空焚烧的办法来排放高高炉煤气热值低,需要大流量高效率的煤气压炉煤气,污染环境浪费能源。因此,燃用高炉煤气的缩机。高炉煤气的燃烧量约等于空气流量的1ö3～1ö燃气轮机受到钢铁行业的关注。4,因而煤气压缩机的效率高低对整个机组的性能产212 高炉煤气燃气轮机的发展生重大影响。因此需要高效率的煤气压缩机。由于燃高炉煤气燃气轮机的发展是从本世纪中叶开始料的流量大,压气机和透平的流量匹配关系与常规的。从瑞士BBC公司开始制造第一台
8、高炉煤气燃气的燃气轮机不同,标准系列的燃气轮机通常需要经轮机到90
