135 MW超高压煤气锅炉与燃气-蒸汽联合循环发电技术经济比较.pdf

第 4 5卷第 4期 2 0 1 4年 7月 锅 炉 技术 BOI LER TECHN0LOGY V0 1 ． 4 5，No ． 4 J u l y ．，2 0 1 4 1 3 5 MW 超高压煤气锅炉 与燃气一 蒸汽联合循环发电技术经济比较 陶红 卫 ，熊建文 1 ．宁波钢铁有限公司 ，浙江宁波 3 1 5 8 0 7 ； 2 ．中机 国能电力工程有 限公 司 ，上海 2 0 0 0 6 1 摘 要 大容量超高压再热循环煤气锅炉具有投资省 、 燃 料适 应性广 、 负荷调节性 能好等特 点。从低热值 高 炉煤气燃烧稳定性 、 煤气锅炉炉膛结构设计 、 煤气 锅炉 受热面 布置和使 用安全 性角度 阐述大 容量超 高压再热 循环煤气锅炉 的设计实践 ， 并与燃气一 蒸 汽联合循 环进行技术经济性 比较 ， 为钢铁企业 富余煤气 的综合利用提 供指导 。 关键词 燃气 ；锅 炉 ；发电 中 图 分 类 号 TK2 2 9 ． 8 文 献 标 识 码 A 文 章 编 号 1 6 7 2 4 7 6 3 2 0 1 4 0 4 0 0 2 3 0 4 0 前 言 高 炉煤 气为 高 炉 冶炼 过 程 中 的 副产 品 ， 是 一 种低热值燃料。这些高炉煤气可用 于发 电， 一般 有 2种 方法 一种 是 将 高 炉煤 气 送 进燃 气 锅 炉 燃 烧 ， 产生 蒸 汽 推 动 蒸 汽 轮 机 带 动 发 电机 发 电 ， 投 资成本较低 ， 但系统效率相 对低 ； 另一种 是采用 低热值煤气燃气一蒸汽联合循环 C o mb i n e d C y c l e P o we r P l a n t ， C C P P ， 效 率高但 投资成 本相 对 高 。 目前 国 内煤 气 发 电 装 机 容 量 约 1 5 8 7 0 Mw ， 据 不完 全统 计 其 中 2 2 0 t ／ h煤 气 锅 炉 约 7 O ～ 8 0 台， 1 3 0 t ／ h以上煤气锅炉约 1 5 0台。锅炉蒸汽初 参数提高有利于发 电效率提 高煤气锅 炉逐步 由 小容量低压锅炉 向高温高压锅炉方 向发展。2 2 0 t ／ h高温高压锅炉发电技术在钢厂应用 已非常成 熟 ， 但 机组 热效 率仅 为 3 1 。在 提高 常规 煤气 发 电机 组效 率 方 面 ， 宁波 钢 铁 有 限公 司 与设 计 、 制 造单 位进行 研 发 ， 于 2 0 1 1 年 8月建 成投 产 国 内首 台 4 0 0 t ／ h超 高 压煤气 锅 炉发 电机 组 。随后 国 内 2 2 0 t ／ h超 高 压 煤 气 锅 炉 成 功 研 发 ， 东 方 汽 轮 机 有限公司研发首台 6 5 Mw、 8 0 Mw 超高压再 热 循 环汽轮 发 电机组 ， 使全 厂热 效率 达到 3 8 ． 6 。 开发和应用超 高压高炉煤气 锅炉和汽轮 机 技术 ， 为钢铁企业高炉煤气高效利用及煤气锅炉 技术 改造 开 辟 了 新 的 途 径 。本 文从 低 热 值 高 炉 煤 气燃 烧 稳 定 性 、 煤 气 锅 炉 炉 膛 结 构 设 计 、 煤 气 锅 炉受 热 面 布 置 和使 用 安 全 性 角 度 阐述 大 容 量 超高压再热循环煤气锅炉的应用实践， 并与燃气 一 蒸 汽 联 合 循 环 进 行 技 术 经 济 性 比较 ， 为钢 铁 企 业 富余 煤气 的综 合利 用 提供指 导 。 1 4 0 0 t ／ h超 高压煤气锅炉设计 1 ． 1高炉煤气特性 高 炉 煤 气 可 燃 成 分 中 ， C O 约 占 2 2 ， H 含 量 较 少 ， 不 可 燃 成 分 N。 、 C O 分 别 约 占 5 4 和 2 O ； 低位 发 热 值 约 3 1 0 0 k J ／ Nm。 ； 着 火 温 度 范 围为 5 6 0℃ ～ 6 0 0℃ ， 其 理 论 燃 烧 温 度 约 1 3 0 0 ℃ ， 相 比煤 的理 论 燃 烧 温 度 较 低 ， 因 此 高 炉 煤 气 是一种低热值燃 料。由于高炉煤气 锅炉烟气量 为燃煤锅炉 的 1 ． 7倍 ， 排烟损失较 大， 高炉煤气 锅炉 相 比燃 煤 或其 它燃 气锅 炉效 率 低 2 ～3 。 钢铁 企业 的产 能通 常 是 逐 步改 造 扩 大 ， 富 余 煤 气 一 般 根据 煤气 平衡 配 套 1 3 0 t ／ h中温 中压锅 炉 或 2 2 0 t ／ h高温 高压 锅 炉 。高 炉煤 气 理 论 燃 烧 温 度 低 、 锅炉 烟气 量 、 排 烟 温 度 高 等 特 点 给 高 参 数 锅 炉设 计带 来结 构 布置 上 的 困难 ， 限 制 了煤 气 锅 炉 向大容量 、 高 参 数 方 向 的发 展 ， 造 成 能 源 利 用 效 率低 的问题 。 1 ． 2 设计 要 求 收稿 日期 2 0 1 40 2 2 4 作者简介 陶红卫 1 9 6 7一 ， 男 ， 高级工程师 ， 主要从事电厂热能技术管理与生产 管理工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 4 锅 炉 技术 第 4 5卷 4 0 0 t ／ h超 高 压 煤 气 锅 炉 结 构 如 图 1所 示 。 设计 燃料 为 8 5 高 炉煤 气 1 5 转 炉煤 气 ， 校核 燃料为 1 0 0 高炉煤气 ； 转炉煤气掺烧 比例范 围 为 0 ～ 3 O ， 焦 炉煤 气 最 多 掺 烧 1 5 0 0 0 Nm。 ／ h 。锅炉主要参数 主汽压力 1 3 ． 7 MP a ， 主汽／ 再 热 温度 5 4 0℃ ， 再 热蒸 汽 流 量 3 2 2 t ／ h ， 给 水 温度 2 3 8℃ ， 排 烟温度 1 3 8℃ ； 配 套 N1 3 5 1 3 ． 2 4 ／ 5 3 5 ／ 5 3 5 1 型 汽轮 发 电机 组 ， 共设 七 级 抽 汽 回热 和再 热 系统 。 l 一炉膛 ； 2 前屏过热器 ； 3 一后屏过 热器 ； 4 一高 、 低温对 流过热 器 ； 5 一高温再热器 ； 6 一蒸发管 屏； 7 一旁路省 煤器 ； 8 一低 温再热 器 ； 9 一主省煤器 ； 1 O 一空气预热器 ； l 1 一分体式热管煤气加热器 ； 1 2 一燃烧器 图 1 4 0 0 t ／ h超高压煤气锅炉结构示 意图 基 于 高炉煤 气 的成 分 和 热 值特 点 ， 在发 展 大 容量、 高参数 煤气锅 炉 中需 要 重点解 决炉膛 结 构 、 受 热 面布置 、 燃烧 稳定 性 和安全 性 问题 。 1 ． 2 稳燃 技术 低 热 值 高 炉煤 气 稳 定 燃 烧 主 要 取 决 于 燃 烧 时 间 、 燃烧 温度 、 煤 气 与空 气 混 合程 度 ， 燃烧 器 及 稳燃 室设计 时需 要着 重考 虑 。 1 ． 2 ． 1适应 多种 燃料 的燃 烧器 设计 2 2 0 t ／ h煤 气 锅 炉 广 泛 采 用 双 旋 流燃 烧 器 ， 预热 的煤 气和 空气 通 过 喷嘴 导 向叶 片产 生旋 流 ， 在燃烧器 出口强烈混合。其特点是着火性能好 ， 燃烧 稳定 ， 阻力 低 ， 负荷 调 节 性 能好 ， 火 焰 长度 较 短 ， 不易 回火 __ 】 ] 。单 个 燃 烧 器 燃 烧 性 能 好 ， 易 于 燃烧 器 的布 置 和 优 化 调 节 。实 际 工 况 在 3 0 ～ 1 2 0 设计 流量 和 8 5 ～ 1 1 5 设 计 热 值 范 围 内 变化时 ， 燃烧 器均可实现稳定燃烧 ， 能够适应煤 气热 值 的波动 。 1 ． 2 ． 2稳 燃室设 计 超高压煤气锅炉可采用前后墙布置燃烧器 ， 水冷 壁燃 烧器 区域 及 炉 底 布 置卫 燃 带 ， 降 低 下部 水冷 壁 的吸热 以提 高着 火 区 炉温 ； 也 可 采 用 四角 布 置燃 烧 器 ， 炉 膛 中间 设 置 稳 燃 器 ， 稳 燃 器 表 面 温度 最高 8 5 6℃ 。这 两 种 方 式 均 能 达 到 高 炉 煤 气稳 燃 的 目的_ 2 ] 。前 者 有 利 于 布 置 煤 气 、 热 风 管道 ， 由于水 冷 壁 可 以 自由膨 胀 ， 可 以增 长 卫 燃 带使 用 寿命 ， 但 水 冷 壁 利 用 率 降低 ； 后 者 水 冷 壁 利用效率高， 但煤气 、 热风管道较难布置 ， 需在水 冷壁 底部 安装 膨胀 节 。 1 ． 3 锅炉 结构 与 受热面 布置 1 ． 3 ． 1 炉膛 出 口温 度 的确定 高 炉煤气 燃烧 产 生 的 烟气 中 ， 具 有 辐 射 能 力 的三原子气体 比例 少， 炉膛黑度较 煤粉炉小 ， 燃 烧温度低 ， 使炉膛烟气辐射传热 能力减弱 ， 炉膛 吸热量 远少 于燃 煤炉 。从 表 1可 知 ， 锅 炉参 数 确 定 ， 其蒸 发 、 加 热 吸热 与 过 热 、 再 热 吸热 比例 随之 确 定 。虽然超 高 压锅 炉 蒸 汽参 数 提 高 后 ， 汽化 潜 热 略有 降低 ， 可 适 当减 少 蒸 发 受 热 面 比 例 ， 但 由 于煤气 理论燃 烧 温度 约 1 3 0 0℃ ， 辐射 能力 较差 ， 无 限制 地 加 大 炉 膛 面 积 ， 会 增 加 设 备 造 价 ， 造 成 炉 膛 出 口温 度过 低 、 过 热器 受 热 面 不 易 布 置 等 困 难 。计 算表 明 ， 当 炉 膛 出 口温 度 降 低 至 9 0 0 ℃ ， 炉膛 吸 热量 仅 为 3 6 ， 需 要 增 大 炉 膛 尺 寸 ， 通 常 经济 的炉膛 出 口温度 约为 1 0 0 0℃_ 1 J 。 表 1 不 同压 力等级 锅炉 吸热 量分 配 比例 篓 篓 ⋯ 数 1 ． 3 ． 2过 热器 、 再热 器 炉膛 内 布 置 前 屏 过 热 器 、 后 屏 过 热 器 ， 利 于 低负 荷 时保 持 主 汽 温 度 。炉 膛 出 口水 平 烟 道 依 次布 置高 温过 热 器 、 高温 再 热 器 。 由于 高 炉 煤 气 中惰性气体占 7 O 以上 ， 燃烧所需 的理论空气量 为燃 煤锅 炉 的 7 O ， 但 烟 气 量 约 为燃 煤 锅 炉 1 ． 7 倍 。对 流换 热 为 主 的过 热 器 和 再 热 器 吸热 量 主 要取决于传热温差和传热 系数 。由于烟气热 容 量增 加 ， 相 同 放 热 条 件 下 烟 温 降 为 燃 煤 锅 炉 的 7 0 。 因此超高压煤 气锅炉相 比燃煤锅炉 过热器 面 积少 ， 与高 温高 压 煤气 炉 接 近 。布 置高 温 再 热 器 ， 有利 于 降 低 锅 炉 尾 部 进 口烟 温 。经 计 算 ， 高 温再 热器 可使 烟温 降 低 约 1 1 5℃ ， 超 高压 再 热 煤 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 4期 陶红卫 ， 等 1 3 5 Mw 超 高压煤 气锅炉与燃气一 蒸 汽联 合循 环发电技术经济 比较 2 5 气锅 炉加 热 、 蒸 发 吸热 比例 较 5 0 Mw 高 温 高 压 煤气 锅 炉小 ， 更有 利 于省煤 器 的布置 。 煤气 中 含 尘 量 小 ， 烟 气 流 速 可 选 取 1 2～ 1 4 m／ s ， 提高换热效果 ， 减少高温部件 ， 使锅炉结 构更 加 紧凑 。 1 ． 3 ． 3尾 部 受热 面 高 炉煤气 锅 炉炉 膛 内蒸 发 受 热 面不 足 ， 大 量 的蒸发受 热面转 移布 置到尾 部 ， 由省 煤器 来完 成 。由于省 煤器 吸热 量 增 加 ， 导 致 省 煤器 内工 质 沸 腾 ， 若 处 理 不 当会 造 成 省 煤 器 沸 腾 度 过 高 ， 省 煤 器管得 不 到充 分冷 却 而 过 热爆 管 ， 影 响锅 炉 安 全 运行 。超 高 压 高 炉煤 气 锅 炉 省 煤 器 沸 腾 是 必 然 的 ， 如 何 合 理 布 置 各 受 热 面 ， 控 制 合 适 的 排 烟 温度和省煤器沸腾度， 是超高压高炉煤气锅炉设 计 的关 键 。可 以从 以下方 面考 虑 1 高温再热器后布置一定数量 的蒸发屏 ， 以弥补 炉膛 吸热 量不 足 。 2 设 计 两级 省煤 器 。主省煤 器 出 口设计 一 路 汽包 蒸 汽 清 洗 用 水 ， 实 际 运 行 中 清 洗 水 不 投 ， 饱 和蒸 汽 品质 也 能 达 标 。旁 路 省 煤 器 采 用 沸 腾 式省煤器 ， 控制省煤器 出 口沸度小于 2 O ， 并 可 减 小 给水泵 电耗 。 i ． 3 ． 4应用煤气加热器控制合理的排烟温度 由于 高炉 煤气 热值 低 ， 采用 回热 循 环 后 锅 炉 给水温度提高至 2 3 8℃， 仅靠省煤器和空气预热 器无法将排烟温度进一步降低。计算表明 ， 烟温 每降 1℃可提高煤气温度 I ． 6℃左右， 也可 以提 高 空气 温度 2 ． 8 5℃ 左 右 。因 煤 气 量 较 空气 大 ， 因此将 空气 预 热 至 2 5 0℃ 比较 合 理 。再 通 过 分 体式热管煤气加热器将排烟温度降低至 1 3 8℃ ， 同时将 高炉 煤气 加热 至 I 5 0℃左 右 ， 改 善 高 炉煤 气的着火条件 ， 有利于燃烧稳定 。分体式煤气加 热 技术 ， 可 以有 效地 避 免 煤气 泄 漏 引 起 的 爆 炸等 安全 问题 。根 据真 空热 管 的特 性 ， 煤 气 加 热 器 烟 气侧管壁温 较高 ， 应避 免低 负荷 时发生 低温腐 蚀 ， 影 响锅炉 正常 运行 。 1 ． 4 安 全性 随着 燃气 锅 炉 容量 的增 大 ， 提 高燃 气 锅 炉 的 运行安全更为重要。4 0 0 t ／ h超高压煤气锅炉设 计 以下安全保 护 措施 1 根 据 蒸汽 锅 炉 安 全技 术 监 察 规 程 ， 7 5 t ／ h以下燃气锅炉应设置防爆 门。大容量煤气锅 炉设 置 防爆 门 已起 不 到 防爆 作 用 ， 为 此 在 煤气 管 道上 设计 了二 道 快速 切 断 阀 门 。当 阀 门失 电 、 失 气 或 发 生锅 炉 MF T 时 迅 速关 闭 ， 煤 气快 速 切 断 阀有 条件应 设 油动 装 置 进行 定 期 试 验 ， 确保 锅 炉 MF T时能可靠动作 。 2 点火 时 采 用 二 级 点 火 方 式 。 系 统 设 置 F S S S熄 火保 护 系 统 和 炉 膛 自动 吹 扫 点 火 系 统 ， 减 少人 为误 操作 因素 。 3 在锅 炉尾 部 和燃烧 器 区域 装 设 C O检 测 检漏 报警装 置及 炉 膛 火 焰工 业 电视 监 控 ， 保 证 点 火和 运行安 全 。 4 设置 合适 的防爆 区域 。锅炉 采用 露 天 布 置方 式 ， 煤 气 管 道 系 统 尽 可 能 采 用 焊 接 方 式 ， 减 少 因煤气 系统 泄漏 带 来 的安 全 风 险 ， 设 置 燃烧 器 周 围 i 0 m 范 围 为防爆 区域 。 5 高炉煤气、 焦炉煤气总管应设计 隔离 阀 及水封系统， 以便可靠 隔离 。在煤气总管和支管 上设置氮气 、 压缩空气置换系统 ， 确保检修 和点 火安 全 。 1 ． 5 锅炉 容 量的选 择 富余煤气 量 的测算 为选 择锅 炉容 量 的重要 依 据 ， 关 系到机组投 运后的经济性 。富余煤气 量应根 据钢厂各生产线计算其平均值 ， 然后根据各主线和 煤气用 户的作 业率 求 得最 大 、 最 小煤 气 富余 量 ， 并 画出一年 中各 种 煤 气 富余 量 与时 间 的 对 应 图表 。 利用 这种方法 可以较 客 观准 确地 预测 发 电机 组 的 年 发电量 ， 避免锅 炉容量选 择过大或过小 。考虑热 轧 加热炉等其 它煤气 主要 用户检修 时煤气 的利用 ， 对 于经常参 与煤气调 峰运 行 的锅炉 ， 规 定平均蒸 发 量 为额定 蒸 发 量 的 8 O ～8 5 比较合 理 ， 即锅 炉 煤 气利用能 力应适 当大 于煤气 富余量 。对 于有 多 台煤气机组的钢厂， 大容量机组带基本负荷运行， 而 由小容量 机组参 与调峰则更经济 。 2 运行 总结 该 4 0 0 t ／ h超 高 压煤气 锅 炉发 电机组 已安 全 稳定 运 行两 年 多 ， 年均设 备 开动 率 达到 9 8 。锅 炉 出力 、 蒸 汽温度 、 排 烟 温 度 、 锅 炉 效 率 等达 到 了 设 计 要 求 ， 高 炉 煤 气 放 散 率 由 原 来 的 2 5 降 至 0 ． 5 。 1 经检 测排 烟温 度较设 计 低 1 5℃左 右 ， 额 定负荷 时 锅炉 效 率 9 2 ． 2 6 ， 机 组供 电标煤 耗 3 3 0 ． 7 9 g ／ k W h。 2 烟气 中 NO 含量 4 0 ～6 0 mg ／ m。 ， 符合 环保要求 。 3 机 组在 9 O Mw 以上 时 再热 汽 温 度 仅 靠 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 6 锅 炉 技术 第 4 5 卷 烟气挡板调节不能满足要求 ， 需投入喷水减温调 节 。该 方 法影 响机组 效率 ， 还需 进一 步改 进 。 3 与燃气一 蒸汽联合循环发 电技术 比较 燃 气一 蒸 汽 联 合 循 环 发 电 C C P P 利 用 燃 气 B r a y t o n热 力循 环 和蒸 汽 R a n k i n热力 循 环 ， 具 有 发 电效 率 高 的特 点 。燃 气 轮 机 对 低 热 值 煤 气 品 质 的要求 较高 ， 包 括 温度 、 压 力 、 清 洁度 等 。燃 用 天然 气和 液 态 燃 料 的燃 气 轮机 改 烧 高 炉 煤 气 时 需要增 设 煤气 除尘 器 、 煤气 压 缩 机 ， 并 对 燃 烧 室 、 燃 机通 流 部分进 行改 造_ 4 ] 。 宝钢集 团有 限公 司 从 川 崎 重 工 引 进 我 国第 一 套 C C P P设 备 。该 设 备 以低 热值 高 炉 煤 气 为 燃 料 ， 配套 1 1 N2 一 L B T U 燃 气轮 机 ， 该 燃气 轮机 是 AB B公 司在 同等 容 量 1 1 N2机 型 基 础 上 针 对 低 热值燃 料 重 新 设 计 而 成 的 。整 机 出 力 约 为 1 5 O Mw ， 于 1 9 9 7年 顺 利 投 产 ， 运 行 状 况 良好 。南 京 汽轮机 有 限公 司 引进 GE技 术 ， 生产 P G6 5 6 1 B L 型 5 0 Mw 高 炉煤 气 燃 气 轮发 电机 组 ， 先 后 在 通 化 钢铁 公 司 、 济南 钢 铁 公 司 和重 庆 钢铁 公 司投 入 生 产I 5 ] 。 目前 ， 世 界上 重 型 燃 气 轮机 主要 由 4家 主设备 厂家 供货 美 国 GE公 司 、 德 国 S i e me n s 公 司 、 法 国 Al s t o m 公 司 和 日本 Mi t s u b i s h i 公 司 。 上述 4家公 司均 生产低 热值燃气轮机 。其 中三 菱 B F G 燃 机 发 展 至 今 共 形 成 了 5 O Mw 级 别 M2 5 1 S 、 1 5 O MW 级别 M7 O 1 S DA、 1 8 0 MW 级 别 M7 0 1 S L DA 和 3 0 0 MW 级 别 M7 0 1 S F型 四种 型 号机组 。1 3 5 Mw 超 高压 煤气 锅炉 与容 量相 近 的 M7 0 1 S D A 燃机发 电技术 比较 见表 2 。 表 2 超 高压 煤气 锅炉 与燃 机发 电技 术综 合 比较 项 目 超高压煤气锅炉 汽轮发 电机组 煤气燃 气一 蒸汽联合循环发 电机 组 设备配置 发 电效率／ 厂用 电率／ 供 电标煤 耗／ g ／ k W h 投资／ 亿元 年维修费用／ 万元 技 术 要 求 4 0 0 t ／ h煤气锅炉 、 1 3 5 Mw 凝汽式汽轮和发 电机 3 8． 69 4． 6 31 8 5． 5 8 00 全部设备 国产 化 ， 系统较简单 燃料要求 对含尘量无要求 ， 可适应多种燃料 。 点火 燃料 启 动时间 占地 面 积 负荷调节性能 年运行时间 污染物排放 焦 炉煤 气 冷态 6 h ， 热态启动 2 h 较 大 可以在 3 O ～1 1 0 范 围内调节 ， 调节范 围广 ， 适应于钢厂煤气调峰运行 8 2 0 0 h以 上 NO 4 0 6 0 mg ／ m ， 符 合火 电厂大气污染物 特别排放限值小于 1 0 0 mg ／ m。的要求。 1 5 3 Mw 燃气轮机 、 余热锅炉 、 煤气 压气 机 、 空压机 、 湿式静 电除尘 器 、 汽轮机和发 电机 45 3 28 1 1 1 3 0 0 0 除余 热锅炉外大部分设备需进 口， 技术要求 高 ， 工艺较复杂 。 煤气热值 3 1 O 0 ～4 3 9 6 N m。 ／ h 干 ， 含 尘量小 于 1 mg ／ Nm。 ， 颗粒度小 于 5 H m， 以减少对煤气压气机和燃气轮机 的磨 损嘲 ； 需除去焦 炉煤气 中焦油、 萘 、 苯 、 硫 化氢等杂质。 轻柴油或焦炉煤气 ， 启 动蒸汽 冷态 1 ． 1 MP a ／ 2 5 o 4 2 0℃ ， 热态 2 ． 0 MP a ／ 4 2 0℃ ； 1 h 较 小 宜带基本负荷运行 ， 7 O 负荷 以下 ， 轴流式煤气压缩机 、 空压机需开 回流 阀， 可 以调 峰运行 ， 但对经济性影 响较 大 。 8 0 0 0 h以上 NO 小于 2 0 mg ／ m。 ， 符合火 电厂大气污染 物特别 排放 限值小于 5 0 mg ／ m。的要求 。 4 结 语 超高压煤气锅炉发 电机组 比高温 高压机组 发 电量提 高约 2 O ， 该 技术 对 于 面 临高成 本 和 高 环保 压力 下 的钢铁 企业 具有 重要 的现 实意 义 。 1 超 高压 煤 气 锅 炉 发 电 机组 具 有 投 资省 、 系统简单 、 燃烧适应性广 、 负荷调节性好等特点 ， 适 合于 一定 负荷 范 围 的调 峰 运行 ， 可 最 大 限度 地 回收钢厂富余煤气 。 2 燃 气一 蒸 汽 联 合循 环 机组 和全 燃 气 锅 炉 机组 均 符合 国家 节 能减 排 的 产业 政 策 ， 但 联 合 循 下转 第 4 4页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 4 锅 炉技术 第 4 5卷 St u d y o n 6 0 0 MW Su p e r - c r i t i c a l L i gn i t e - f i r e d Bo i l e t S el e ct i on YANG Ge n s he n g ，LI Zh o ng ，YA NG Di n g hua ，ZH ANG Da l on g 1 ．S h e n h u a Gr o u p C o ． ，L t d ．，B e i j i n g 1 0 0 0 1 1 ，Ch i n a ； 2 ．De p a r me n t o f Th e r ma l En g i n e e r i n g，Ts i n g h u a Un i v e r s i t y ，B e i j i n g 1 0 0 0 8 4 ，Ch i n a Abs t r a ctCo m p a r e d t he t e c hni c a l a n d e c o no m i c f a c t o r s o f 6 0 0 M W s up e r c r i t i c a l p ul v e r i z e d c o a l bo i l e r an d 6 0 0 M W s up e r c r i t i c a l c i r c ul a t i ng f l u i d be d CFB b oi l e r t h a t a r e f i r e d hi gh moi s t u r e l i g ni t e i n I nn e r M o ngo l i a p r o v i nc e ．The r e s u l t s s h ow t ha t s u pe r c r i t i c a l CFB bo i l e r s a r e s u pe r i or i n t e r ms of ov e r a l l pe r f o r m a n c e ；wa t e r c o ns umpt i on a nd f l o or s p a c e o p t i mi z e S U p e r c r i t i c a l pu l ve r i z e d c o a l b oi l e r s ．I n a d di t i on，s up e r c r i t i c a l CFB b oi l e r s a r e b e t t e r t h a n s u pe r c r i t i c a I pu l ve r i z e d c oa l bo i l e r s i n c a p i t a l i nv e s t me nt a n d op e r a t i ng c o s t s ． Ke y wor dsl i gn i t e； s u pe r c r i t i c a l u ni t s； s e l e c t i on o f bo i l e r t yp e； c o m p a r i s on o f t e c hn i c a l e c on om ； c 上 接 第 2 6页 环机 组在 发 电效率 、 NO 等 污染 物排 放 方 面 比燃 气锅 炉机 组更 有优 势 。 3 钢铁 企业 在煤 气发 电技 术改 造方 面 应根 据高、 焦 、 转 3种煤气富余状况和技术经济 比较 ， 选择合理的利用方式和装机容量 ， 达到节能减排 的 目的。 参 考文 献 [ 1 ]庄正 宁， 曹子栋 ， 唐桂华 ， 等．5 O Mw 高压锅炉全燃高炉煤气 的研究[ J ] ．热能动力工程 ， 2 0 0 1 3 2 7 1 2 7 4 ． E 2 ]黄新毅 ， 赵剑 云．2 2 0 t ／ h高 温高压 纯燃高 炉煤气 锅炉 设计 E J ] ．动力工程 ， 1 9 9 6 1 0 4 7 ． E 3 ]欧俭平 ， 马爱纯 ， 赖朝彬 ， 等．内置稳燃热 岛燃气锅 炉内流动 与传热数值模拟[ ] ．热能动力工程 ， 2 0 0 6 3 2 9 1 2 9 4 ． E 4 ]赵林风 ， 朱基木．1 5 O Mw 高炉煤 气燃气 一蒸汽联 合循环 发 电技术优化和实践口] ． 宝钢技术 ， 2 0 0 8 2 1 1 1 5 ． E 6 ]刘文 和， 杨若仪．低热值煤气燃气轮机 联合循环发 电在钢 铁 厂 的应用E J ] ．燃气轮机技术 ，2 0 0 4 ，1 7 1 2 1 2 5 ． [ 6 ]王松平 ， 董君 ， 陈海平 ， 等．高炉煤气燃 气轮机联合 循环 的发 展现状与前景口] ．燃气轮机技术 ，2 0 0 5 ， 1 8 4 2 2 2 5 ． Te c h n o - e c o n o mi c Co mp ar i s o n of 1 3 5 MW Su p e r - pr e s s u r e Ga s f i r e d Boi l e r w i t h Ga s St e a m Co mbi n e d Cycl e P o w er Ge n e r at i on TAO Ho n g we i ． XI ONG J i a n we n 1 ．Ni n g b o I r o n 8 L S t e e l Co ．，Lt d ，Ni n g b o 3 1 5 8 0 7 ，Ch i n a ； 2 ．Ch i n a S i n o g y El e c t r i c En g i n e e r i n g C o ． ，Lt d ，S h a n g h a i 2 0 0 0 6 3 ，Ch i n a Ab s t r a ct La r g e c a p a c i t y s up e r p r e s s u r e r e h e a t i ng c i r c u l a t i n g g a s f i r e d b oi l e r h a s a t t r a c t i v e a dv a n t a g e s o f l o w c os t ，f u e l f l e xi b i l i t y a nd g oo d l o a d f o l l o wi ng c ap a b i l i t y ． I n t h e p a pe r，a 1 3 5 M W Su pe r pr e s s ur e Ga s f i r e d Bo i l e r wa s d e t a i l e d a na l y z e d t he o r e t i c a l l y a nd pr a c t i c a l l y f r om t hr e e a s pe c t s c o mbus t i o n s t a b i l i t y of l o w he a t i n g v a l ue b l a s t f u r na c e ga s， t he s t r u c t u r a l d e s i g n of ga s b oi l e r f u r n a c e ，he a t i ng s u r f a c e l a y o ut of ga s b oi l e r a nd i t s us i ng s a f e t y．Be s i d e s， e c o n omi c c o m p a r i s on o f t hi s ki n d of t e c h no l og y wi t h g a s s t e a m c o m bi ne d c y c l e p owe r ge n e r a t i on wa s m a d e，whi c h wi l l pr o v i de g ui d a n c e f o r c o m pr e he n s i v e ut i l i z a t i on o f s u r p l us b yp r od uc t ga s e s i n s t e e l wo r ks ． K ey w or d s g a s； bo i l e r ；p o we r ge n e r a t i on 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c 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