高炉煤气燃气—蒸汽联合循环发电的应用及分析.doc

大连理工大学硕士学位论文高炉煤气燃气—蒸汽联合循环发电的应用及分析姓名杨锐申请学位级别硕士专业动力工程指导教师谢蓉宋思远20081201大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要钢铁企业在金属冶炼的工艺过程中会产生大量的富生煤气尤其是高炉煤气钢铁企业富生煤气的特点是热值低、污染大、回收难过去通常是放散到大气中从而造成了资源浪费和环境污染。有些工厂是利用煤气锅炉燃烧煤气发电来进行回收但是通常效率不高而且排放也比较大。目前先进的煤气回收装置就是采用燃气一蒸汽联合循环发电技术使循环效率大大提高排放量也大大降低。对于钢铁企业而言燃气轮机能够高效利用高炉煤气且完全达到国家环保要求、符合能源政策并为节能减排作出较大的贡献同时投资回收速度也很快给企业自身带来可观的经济效益。此外高炉煤气燃机还可以申请得到京都议定书项目的额外经济收入。本论文主要是结合高炉煤气燃气轮机的生产和运行实践介绍燃机工艺流程在钢铁企业的应用以及对联合循环效率和运行经济性进行理论计算和实际运行的分析对比论证燃气轮机对钢铁企业在经济运行上的可行性和重要性以及来自三菱重工技术的高炉煤气燃气轮机对燃烧高炉煤气的突出优势给涉足燃机事业的人员和准备调研方案的企业提供参考和研究的依据。关键词高炉煤气联合循环应用及分析高炉煤气燃气一蒸汽联合循环发电的应用及分析—纲——大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知除文中已经注明引用内容和致谢的地方外本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目直塑送氢燧氢二蒸盗珐佥堑巫发皇鲍座用及佥盘作者签名—二左乙—赶—一日期互生年生月二日大连理下大学硕士研究生学位论文大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文题目垒翌丝墨型墨。篁望塑壹丛丛型壁塑塑墨垒竺±牛作者签名导师签名日期塑童年生月二日日期趟年—盆月上一日大连理工大学专业学位硕士学位论文绪论课题的研究背景及意义钢铁企业在金属冶炼的工艺过程中会产生大量的富生煤气尤其是高炉煤气钢铁企业富生煤气的特点是热值低、污染大、回收难过去通常是放散到大气中从而造成了资源浪费和环境污染。有些工厂则是利用煤气锅炉燃烧煤气发电来进行回收但是通常效率不高而且排放也比较大。目前先进的煤气回收装置就是采用燃气一蒸汽联合循环发电技术使循环效率大大提高。排放量也大大降低。燃气轮机是以燃烧某种燃料产生连续流动的高温气体为工质来带动叶轮高速旋转的动力透平机械是一种高效的旋转叶轮式热力发动机。燃气一蒸汽联合循环机组是把燃气轮机循环以及蒸汽轮机循环综合在一起的动力装置从而实现能源的梯级利用提高能量的综合利用效率。国外燃气轮机的发展已有五十多年的历史目前燃气轮机已经广泛应用于航空、工业、民用、军事等领域。燃气轮机的种类很多功率范围很大技术也比较成熟。国内燃气轮机起步较晚但发展较快。燃气轮机的需求量在不断增加潜在的用户多这也是促使国内燃气轮机快速发展的动力。而杭汽轮引进燃气轮机技术才三年多时间许多钢铁用户对这该引进技术并不了解甚至持怀疑态度主要是因为工程实际应用少而且工程实际应用又缺少相应的理论数据支持所以普及燃气轮机及其联合循环的认识和理论就显得非常必要和迫切。高炉煤气燃气轮机即燃气轮机是钢铁企业特有的以高炉煤气为燃料工质的发电动力装置但在国内远远没到普及的程度。国外对已有多年的运行经验和成果中国国内起步稍晚运行经验较少尤其是高炉煤气的联合循环发电近几年才刚刚兴起。目前在国内的工业实际应用领域内还没有公开对燃气轮机联合循环计算及验证的著作或报告。因此本文中所论论及的研究工作具有深远的工程实际应用背景和匕●思义燃气轮机发展概况目前就世界范围而言燃气轮机发电已是电力结构中的重要部分而在新增的发电容量中也是占有更大的比例简单归纳燃气轮机五十多年来的发展情况进气初温透平前燃气的进口温度由早期的。到现在一般都已超过有些已投入商业应用的机组燃气进口温度已达到℃有的甚至高达℃。高炉煤气燃气一蒸汽联合循环发电的应用及分析热效率的发展燃气轮机循环的热效率已由早期的提高到现在的以上有的高达。材料的研究燃气轮机高温部件涡轮喷嘴、动叶的材料由最早的、、等一般合金材料发展到合金金相结构控制的材料并出现了同向结晶或定向结晶的、材料最新材料已使用单晶工艺。金