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煤气发电锅炉三种煤气混合燃烧研究与应用发布时间：2022-07-27T00:55:58.212Z 来源：《建筑实践》2022年5期（上）作者：金显熠金立坤[导读] 钢铁企业在生产过程中产生大量的焦炉、高炉和转炉煤气金显熠金立坤安徽工业大学安徽马鞍山 243002摘要：钢铁企业在生产过程中产生大量的焦炉、高炉和转炉煤气，除部分利用外，还有剩余煤气，为了最大程度降低煤气点火放散，需要通过锅炉燃烧产生热能加以利用；一般的锅炉只能同时燃烧2种煤气，如何做到3种煤气混合燃烧，提高煤气的利用率是钢铁企业需要研发的课题。
本文重点介绍3种煤气混合燃烧技术的研究与应用，进而达到降低生产成本的效果。
关键词：钢铁企业锅炉焦炉、高炉、转炉煤气燃烧1 前言1.1 问题提出钢铁企业在生产过程中产生大量的焦炉、高炉和转炉煤气，除部分利用外，还有剩余煤气，为了最大程度降低煤气点火放散，需要通过锅炉燃烧产生热能加以利用；一般的锅炉只能同时燃烧2种煤气，如何做到3种煤气混合燃烧，提高煤气的利用率是钢铁企业需要研发的课题。
再加上一般钢铁企业的煤气管网的煤气量的波动性较大，为保证全厂的煤气平衡，减少煤气的放散，提高燃气锅炉的效率，将传统的同时燃烧两种煤气改为同时燃用三种煤气，达到保护环境、节约能源的目的。
为了解决现有技术存在的问题们进行研究，必须出找合理的解决方案。
1.2 研究方法和预期效果1、结合近几年煤气管网的实际运行参数，包括：温度、压力、流量等，重点对高炉煤气、转炉煤气的富余量进行计算，编制合理的煤气消耗平衡表。
2、优化改造锅炉燃烧器，满足能够同时燃烧3种煤气的工艺需求。
3、煤气燃烧后的烟气对空排放，数据指标环境保护要求相当重要，因此如何增加烟气脱硫脱销装置，达到烟气达标排放指标要求需要进一步研究。
2 新技术开发应用条件2.1 项目现状分析2.1.1 三种煤气管道的布置煤气管道采用架空敷设，煤气管道高点设置放气，最低点设置排水，排水器单独设置集水坑，煤气凝结水厂区统一回收处理。
1000MW超超临界机组烟气余热利用技术的应用发布时间：2023-02-03T07:02:59.316Z 来源：《中国电业与能源》2022年第18期作者：孙景福[导读] 为实现机组节能减排，根据工程煤质、烟气条件、热力系统特点孙景福大唐东营发电有限公司山东东营 257000摘要：为实现机组节能减排，根据工程煤质、烟气条件、热力系统特点，深度梯级烟气余热利用技术在1000MW超超临界机组得到了应用，该技术节能减排效益明显，可有效降低机组发电煤耗，对节约能源、提高效率、减少排放具有贡献性意义。
【关键词】烟气余热利用超超临界节能减排发电煤耗0引言中国的燃煤电厂提供了80%以上的电能，同时，也消耗全国近60%的燃煤和20%的工业水，排放出的SO2、NOX、和CO2分别约占全国总量的45%、50%和48%[1]。
火电厂的经济效益和社会效益具有极重要的意义，提高火电厂的热经济性，不仅是降低发电本身成本的需要，而且可以减少一次能源的消耗，有利于对资源和环境的保护，实现可持续性发展的需要。
因此，火电厂的节能工作一直是一项极其重要的工作。
目前，电站锅炉排烟温度普遍在120-140℃，锅炉效率90-94%[2]，因此，很难通过其他方式再提高锅炉的效率。
但锅炉中还存在一种热量没有被充分利用，那就是排烟余热，这一低能级余热的数量还十分巨大[3]，按照国家质量技术监督局发布的《烟气余热资源计算方法与利用导则》计算，烟气余热资源量达0.7亿吨标煤，具备资源化再利用的条件和可行性[4]。
1烟气余热利用技术研究目的目前，我国烟气余热技术已相当完善，但锅炉烟气余热深度利用还存在很大的困难，在系统上减少不可逆损失可提高锅炉效率，但在整个过程中，由于低温的烟气具有腐蚀性，并且腐蚀性非常的强，然而防治措施很有限，这就给烟气余热利用的发展造成了困难，这需要在原有的设计基础上更加深入的研究，找到一种高效、可靠的方式来达到烟气余热利用的目的。
攀枝花市人民政府关于授予80项科技成果2014年度市科学技术进步奖的决定文章属性•【制定机关】攀枝花市人民政府•【公布日期】2015.04.27•【字号】攀府发[2015]14号•【施行日期】2015.04.27•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】科技奖励正文攀枝花市人民政府关于授予80项科技成果2014年度市科学技术进步奖的决定攀府发[2015]14号各县（区）政府，钒钛高新区管委会，市级各部门，各企事业单位：根据《攀枝花市科学技术奖励办法》（市政府第91号令），市政府决定对“高配比钒钛磁铁矿高强度冶炼系统技术研究”等80项科技成果授予2014年度攀枝花市科学技术进步奖。
希望获奖单位和个人发扬成绩，再接再厉，为促进全市经济社会和科技事业发展作出更大贡献。
附件：2014年度攀枝花市科学技术进步奖获奖项目攀枝花市人民政府2015年4月27日附件2014年度攀枝花市科学技术进步奖获奖项目一等奖（4项）一、项目名称：高配比钒钛磁铁矿高强度冶炼系统技术研究项目完成单位：攀钢集团研究院有限公司攀钢集团攀枝花钢钒有限公司北京科技大学重庆大学中南大学项目完成人：付卫国宋剑文永才何木光林千谷杜斯宏甘勤将大军饶家庭吴亚明张建良邱贵宝范小慧谢兵曾华峰二、项目名称：纯钛卷热连轧关键工艺技术研究项目完成单位：攀钢集团研究院有限公司攀钢集团攀枝花钢钒有限公司攀钢集团江油长城特殊钢有限公司项目完成人：李军方淑芳王晓波彭琳刘勇肖聪于辉郭华刘富贵周勤志王怀柳李卫平XXX 陈永唐兴无三、项目名称：急倾斜薄煤层走向长壁综合机械化开采技术装备研究项目完成单位：四川川煤华荣能源股份公司太平煤矿天地科技股份有限公司项目完成人：欧钦辛大平赵茂森张志秋王永红胡仲国黄正平李虎毛德兵曹泽民王秀江徐刚王耀辉李秀俊罗胜四、项目名称：大型冶炼高炉技改建造集成技术的研究和应用项目完成单位：中国十九冶集团有限公司项目完成人：田野蔡仲斌杜正华胡伟山李铁刘华黄太平彭钟甘伟陈亚军赵洪兴张家春杜云彪何华二等奖（26项）一、项目名称：工业钛液一步合成复合掺杂多孔二氧化钛的机理及应用研究项目完成单位：攀枝花学院项目完成人：田从学杨颖蒲洪赖奇蒋志强伍斌二、项目名称：硫酸法钛白短流程成套关键技术及自控装备研究项目完成单位：攀枝花学院攀枝花钛海科技有限责任公司项目完成人：黄双华田从学刘松利黄成杨颖蒲洪梁安兵陈华周华叶贵林姚必强朱奎松孙艳周兰花陈绿英三、项目名称：太阳能发电—钒电池储能调峰扬水技术示范工程项目完成单位：攀枝花市银江金勇工贸有限责任公司攀枝花学院太阳能技术集成及应用推广四川省高校重点实验室项目完成人：何金勇李晓兵吴恩辉崔旭梅张树立何源孟凡明宋国菊刘黔蜀徐众马海波陈孝娥龙学陈伟马兰四、项目名称：100%攀枝花钛精矿大型电炉冶炼钛渣工艺技术研究项目完成单位：攀钢集团钛业有限责任公司攀钢集团研究院有限公司项目完成人：刘峰缪辉俊马勇韩可喜陈贤幕肖军符凯军李凯茂吴剑赵青娥王丽萍李文叶良军李宁刘敏五、项目名称：转炉—流程半钢生产3Cr管坯钢关键技术研究项目完成单位：攀钢集团研究院有限公司项目完成人：柯晓涛陈天明杨森祥陈亮邓通武陈永李清春曾建华雷秀华张学斌蒲学坤寄海明潘红吴国荣代华云六、项目名称：低硫及超低硫钢低成本生产工艺平台建立项目完成单位：攀钢集团研究院有限公司攀钢集团西昌钢钒有限公司项目完成人：曾建华徐涛周伟杜利华翁建军陈永冉孟伦龚红君杨晓东戈文荪陈炼张龙超喻林陈均卓均七、项目名称：高钛型钒钛磁铁矿高炉冶炼大喷煤技术研究与应用项目完成单位：攀钢集团攀枝花钢钒有限公司攀枝花钢铁研究院有限公司项目完成人：宋剑张海军曾华锋何木光黄彬官勇张远祥文永才付卫国XXX曹建林赵东辉谷俊郭刚张志刚八、项目名称：U75V 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李雄芳九、项目名称：攀钢1450热连轧过程控制技术的开发与应用研究项目完成单位：攀钢集团攀枝花钢钒有限公司项目完成人：胡松涛郭韬雷红刚吕敬东昝培刘勇方淑芳田绍春杨竹胡勇十、项目名称：大倾角松软厚煤层一次采全高关键技术与装备项目完成单位：攀枝花煤业集团有限责任公司项目完成人：欧钦辛大平赵茂森吴成斌陈邦春赵忠军刘四平刘平邓永胜蒋仕柱周文信王成果雷波十一、项目名称：钒钛磁铁矿磁性分级技术开发及产业化研究项目完成单位：攀钢集团矿业有限公司项目完成人：汪传松张春刘跃平郑涪麟王洪彬文孝廉李金田春秋王勇卢斌王勇张光伟陈云鹏谭黔云XXX十二、项目名称：钒钛铸铁冷却壁冷却水管防渗碳技术的研究及应用项目完成单位：四川鸿舰重型机械制造有限责任公司项目完成人：文梦新罗传越邓清锐马文高方文斌龚文宇曾绍友邵玉川樊朝阳十三、项目名称：60kg/m特种断面翼轨超声波探伤技术与装备研究项目完成单位：攀钢集团攀枝花钢钒有限公司四川兴天源材料检测技术有限公司项目完成人：曾富杜健王文春朱熙王代文李光跃张学斌刘自彩刘长青王彦中林刚贾济海吴晓荣唐阳军袁刚强十四、项目名称：采用BIM技术实施大型轧机整体离线组装推移安装工艺研究项目完成单位：中国十九冶集团有限公司项目完成人：蔡仲斌唐洪志杜云彪孟晓宏谷昌满雷杰刘鸿庄陈炜白玉陈川宝熊德武徐欣王东邱和明李铁十五、项目名称：高炉炉体纠偏复位施工技术研究项目完成单位：中国十九冶集团有限公司项目完成人：寇伟刘禄轩潘银成杨文辉胡健郭勇段旭松彭强程仕亿付晓林赵文东徐琦陈理南张雨李新蕊程锐宋雪梅十六、项目名称：精细爆破技术在煤矿井下巷道掘进施工中的研究与应用项目完成单位：攀枝花煤业（集团）有限责任公司项目完成人：黄东平段永健张寿平王德斌李世劲何君陈强蒋小君蔡建鑫十七、项目名称：攀钢钒公司废水处理工艺及回用技术研究项目完成单位：攀钢集团攀枝花钢钒有限公司项目完成人：赵勤张牛生伍长军张明智王文昌吴永翔谷江牟鸿宇徐杨秋十八、项目名称：朱矿提高铁路运输能力研究与实践项目完成单位：攀钢集团矿业有限公司项目完成人：雍南明建伟付裕芬谢代洪向志范立志杨泽勇杨仙桃刘文英贺益龙张家清陈建陈波黄波十九、项目名称：优质肉羊生产技术推广与产业化示范项目完成单位：攀枝花农林科学研究院项目完成人：韦雷飞杨鹰黄秀君杨应东文建国万洁邹宇恒童俊青邹成均刘启明二十、项目名称：攀枝花市芒果测土配方施肥技术研究项目完成单位：攀枝花市农林科学研究院攀枝花市锐华农业开发有限责任公司攀枝花市普达芒果专业合作社攀枝花市仁和区农牧局土肥站攀枝花市德益果品有限责任公司项目完成人：李桂珍甲卡拉铁尧美英朱俐遐李洪雯郑占江蒋祺黄云李贵利杜邦刘斌滕志范建辉罗国兴李德二十一、项目名称：从紫茎泽兰中提取分离β-榄香烯的研究项目完成单位：攀枝花学院项目完成人：韦会平赵牧李勇周建平刘文全郑毅刘松鑫魏小庆张利萍田金凤二十二、项目名称：数据挖掘技术在鼻咽癌患者生存状态预测中的运用项目完成单位：攀枝花市中心医院项目完成人：杨胜利高云何蓉何兴平朱江红代军彭明尧胡军庞洁苏敏二十三、项目名称：IgA1异常糖基化及胱抑素C对儿童过敏性紫癜早期肾损害的诊断价值项目完成单位：攀枝花市中心医院重庆医科大学附属儿童医院项目完成人：黎晓兰陶红黄元肖红郭江吴祥李秋谭啸二十四、项目名称：躯干控制能力训练对Pusher综合征患者平衡功能的影响项目完成单位：中国十九冶集团有限公司职工医院项目完成人：浦创余生源韩俊松代作富李自强程丽莎温国军郭淑君王文成娇吴梅赵杨二十五、项目名称：攀枝花市女性性工作者艾滋病综合干预模式研究及应用项目完成单位：攀枝花市疾病预防控制中心东区疾病预防控制中心仁和区疾病预防控制中心项目完成人：唐作红唐新龄白永华李春霞张晴晴唐智殴灵军陈鑫莹曾月宏卢培能谭琴刘金康杨建冯庆元二十六、项目名称：微创漏斗胸矫治术的临床应用研究项目完成单位：攀枝花市中心医院项目完成人：李勇付立江汝健陈有东程远建魏强艾成何零唐正坤曾敏万英三等奖（50项）一、项目名称：微细粒级钛精矿造球冶炼钛渣关键技术开发及应用研究项目完成单位：攀钢集团钛业有限责任公司攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司项目完成人：秦兴华陈永明马勇韩可喜兰光铭李昌辉罗维刘峰黄兴建杨仰军赵青娥魏光亮王晶吴剑毛明伟二、项目名称：钒渣高效强化焙烧技术研究项目完成单位：攀钢集团研究院有限公司攀钢集团钒业有限公司攀钢集团成都钢钒有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室项目完成人：付自碧彭毅王小江何文艺高官金刘奇申彪孙朝晖刘武汉彭一村雷勇余乐卢晓林龚红军周海东三、项目名称：全攀枝花钛精矿冶炼钛渣生产高品质海绵钛技术研究项目完成单位：攀钢集团钛业有限责任公司项目完成人：姜方新李开林晓峰程晓哲夏建辉苗庆东刘彬黄子良陈爱祥李亮郭诗阶黄志鹏漆丽华徐宗宝许虎诚四、项目名称：攀枝花钛精矿预还原冶炼钛渣技术研究项目完成单位：攀钢集团研究院有限公司攀钢集团钛业有限责任公司钒钛资重庆大学源综合利用国家重点实验室重庆大学项目完成人：韩可喜秦兴华缪辉俊刘峰程哓哲刘敏李良马勇赵青娥吴剑张继东刘功国苗庆东吕学伟李凯茂五、项目名称：从提钒尾渣中回收铁、钒、铬和镓的研究项目完成单位：攀枝花学院攀枝花市仁通钒业有限责任公司四川省钒钛材料工程技术研究中心项目完成人：杨绍利吴恩辉侯静马兰李军陈守俊陈薛冰高仕忠黄平李俊翰刘黔蜀李宏六、项目名称：沸腾氯化炉中加盐除三氯化铝工艺条件研究项目完成单位：攀枝花钢企欣宇化工有限公司项目完成人：陈德明石玉英尹文刚张建安张静陈映志马艳琴邹国华七、项目名称：转炉智能化提钒工艺技术研究项目完成单位：攀钢集团研究院有限公司攀钢集团攀枝花钢钒有限公司重庆大学四川托日信息工程有限公司项目完成人：梁新腾袁宏伟曾建华李扬洲杨森祥谢兵黄正华李桂军陈怀杰丁磊张家利张敏王二军陈均陈路八、项目名称：提高钒钛铁精矿比例烧结强化集成技术研究与应用项目完成单位：攀钢集团攀枝花钢钒有限公司攀枝花钢铁研究院有限公司中南大学项目完成人：杜斯宏宋剑蒋大军甘勤何木光范晓慧林千谷王晶文永才陈许玲付卫国吴亚明周章金张远祥XXX九、项目名称：钒钛铁水及半钢高效控硫技术研究项目完成单位：攀钢集团研究院有限公司攀钢集团攀枝花钢钒有限公司攀钢集团西昌钢钒有限公司重庆大学项目完成人：陈炼李扬洲梁新腾朱鹏杨森祥蒋龙奎戈文荪黄正华张家利曾建华梁小平龚洪君陈怀杰杜丽华夏燕十、项目名称：宽厚板坯连铸过程凝固坯壳厚度和温度变化规律研究与控制实践项目完成单位：攀钢集团研究院有限公司攀钢集团西昌钢钒有限公司项目完成人：陈永龚洪君吴国荣张龙超严学模潘红何为唐生斌李志强冯松曾建华何俊峰XXX 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超超临界1000MW技术介绍(汽轮)超超临界1000MW技术介绍(汽轮)1.引言该文档详细介绍了超超临界1000MW技术在汽轮发电中的应用。
本文将从以下几个方面进行介绍：设备概述、工作原理、优势特点、关键技术、运行维护以及发展前景。
2.设备概述2.1 混合循环系统2.1.1 主蒸汽循环系统2.1.2 辅助蒸汽循环系统2.2 关键设备2.2.1 超超临界锅炉2.2.2 凝汽器2.2.3 汽轮机2.2.4 发电机2.2.5 辅助设备3.工作原理3.1 蒸汽循环过程3.1.1 进水加热过程3.1.2 主蒸汽循环过程 3.1.3 辅助蒸汽循环过程3.2 汽轮机工作原理3.2.1 高压缸3.2.2 中压缸3.2.3 低压缸3.2.4 凝汽器4.优势特点4.1 高效率4.2 低能耗4.3 低排放4.4 高可靠性4.5 灵活性与适应性5.关键技术5.1 超超临界锅炉技术5.1.1 材料技术5.1.2 燃烧技术5.2 高效凝汽器技术5.2.1 传热技术5.2.2 冷却水系统5.3 先进汽轮机技术5.3.1 叶片设计5.3.2 轴承系统5.4 环保措施5.4.1 脱硫技术5.4.2 脱硝技术5.4.3 烟气脱除技术6.运行维护6.1 运行策略6.1.1 启停规程6.1.2 负荷调整6.2 维护管理6.2.1 设备检修6.2.2 定期检测6.2.3 故障处理7.发展前景随着能源需求的不断增长和环保意识的提升，超超临界1000MW 技术在发电行业具有广阔的发展前景。
该技术将继续研究和应用，以满足未来能源发展的需求。
附件：本文档所涉及的相关图片、图表和数据。
法律名词及注释：1.脱硫技术：一种用于去除燃煤电厂烟气中二氧化硫的技术。
2.脱硝技术：一种用于去除燃煤电厂烟气中氮氧化物的技术。
3.烟气脱除技术：一种用于去除燃煤电厂烟气中污染物的综合技术。
1。
1 工程概况江阴华西钢铁有限公司拟新建1×40MW高温超高压煤气发电机组，提高煤气发电效率，实现煤气零放散，减少环境污染。
项目名称：江阴华西钢铁有限公司1×40MW高炉煤气发电工程建设单位：江阴华西钢铁有限公司项目地址：江苏省江阴市华西村建设规模：1×140t/h高温超高压煤气锅炉+1×40MW中间一次再热凝汽式汽轮机+1×40MW发电机组及配套辅助设施。
建设方式：承包内容：1。
2 工程界限1。
2.1 工程项目包含的内容本项目包含的主要内容有：——主厂房1座（包括1台140t/h高温超高压煤气锅炉、1套40MW高温超高压凝汽式汽轮机、1套40MW发电机组以及配套辅机）;-—化学水处理站1座（出力2×14t/h）；——项目配套循环冷却水系统（含循环水泵房、机力通风冷却塔）以及工业水、消防水、生活水等给排水设施)；——项目配套的电气系统；——项目配套的热工检测与控制系统；——项目红线范围内的所有照明；-—项目红线范围内的相关配套能源介质管网（不包括经过煤气柜区红线内的能源介质管网)。
1。
2。
1.1工程设计①.项目范围内的土建设计，包含结构、建筑、检修平台和操作平台、总图、暖通、给排水、消防,建筑本体防雷接地、照明、通讯等。
②.项目范围内的工艺设计,包含锅炉、汽轮机、循环水、化学水等各个工艺系统流程及管道。
③.项目范围的发配电系统的设计，包含电站的电气主接线、电站接入系统、站用电配电、站用辅机控制、电站室外动力及照明配电线路。
④.项目范围的控制系统的设计，包括热工自动化及计算机控制系统。
1.2。
1。
2设备成套供货1。
2.1。
3土建工程施工①.厂房土建施工，包含建筑、消防、给排水、采暖通风、通讯、照明及防雷接地的设备采购和安装。
②.设备基础的施工.③.厂房内外的起重机/电动葫芦的供货和安装.④.室内外操作平台照明电气设备（含应急照明）的供货和安装。
二次再热超超临界百万千瓦机组建设关键技术创新与工程应用提名者山东省科技厅提名意见：我单位认真审阅了该项目提名书及其附件材料，确认真实有效，相关栏目符合填写要求。
按照要求，我单位及完成人所在单位均进行了公示，确认完成人、完成单位排序无异议。
根据项目科技创新、技术经济指标、促进行业科技进步作用、应用情况、完成人情况，并参照山东省科学技术进步奖申报和提名基本条件，提名理由和建议等级如下：本技术创新点、技术经济指标、促进行业科技进步作用：研究对象是世界首台再热温度为620℃的二次再热超超临界百万千瓦机组。
成果突破了施工过程中存在的机组结构复杂、荷载较大、设计难度大，建设过程中存在超高空作业多、吊装就位困难、精度要求高、焊接难度大、安装工序复杂等诸多施工技术难题，并首次成功应用二次再热超超临界1000MW机组建设，形成具自主知识产权二次再热超超临界机组建设关键技术，获得行业及省部级科技进步奖10项（其中特等奖、一等奖各1项），授权发明专利12项，实用新型专利29项，取得国际先进水平以上关键技术成果11项，省部级工法8项。
中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司、山东电力工程咨询院有限公司、华能莱芜发电有限公司、山东大学合作，建设完成世界首台再热温度为620℃的百万千瓦超超临界二次再热机组，是世界上单机容量最大、效率最高、能耗最低、指标最优、环保最好的火电机组。
相关技术成果相继在鸳鸯湖电厂二期2×1100MW等工程推广应用，缩短工期，节约成本超数亿元，社会、经济、生态效益显著，具有重要的示范引领作用和意义。
提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。
项目简介电力工业是国民经济的重要基础，是国民经济发展战略的重点和先行产业。
电力行业主要由发电和输变电两部分构成，象征国家高技术名片的特高压技术标志着我国输变电领域已进入国际领先地位，发电领域的技术创新是推动我国整个电力行业技术进步的关键。
发电系统主要包括锅炉及附属设备、汽轮机及附属设备、发电机及励磁机。
1000MW超超临界燃煤发电机组选型研究与应用摘要我国作为煤炭的资源大国，如何提高燃煤发电机组的效率，减少有害气体的排放成为放在决策与科研部门面前的非常迫切的问题。
根据技术统计，九十年代以来投产的超超临界机组的机组效率高达43%-48%，供电煤耗为260g/kw.h-290 g/kw.h，比同容量的常规超临界机组效率提高了4%-5%，比亚临界机组效率高约8%-10%。
所以，大力发展超超临界火电机组已经是刻不容缓众望所归，是我国重大的能源发展战略。
本文从全面性热力系统方面论证1000MW发电厂的新方案，新型锅炉、汽轮机等主设备的选型，为新建项目主设备选型提供研究参考依据。
关键词超超临界机组热力系统设备参数绪论一、超超临界的概念火力发电厂的工质是水，在常规条件下水加热蒸发产生蒸汽，当蒸汽压力达到22.129MPa时，汽化潜热等于零，该压力称为临界压力。
水在临界压力及超过临界压力时没有蒸发现象，即变成蒸汽，并且由水变成蒸汽是连续的，以单相形式进行。
蒸汽压力大于临界压力的范围称为超临界区，小于临界压力的范围称为亚临界区。
从水的物性来讲，只有超临界和亚临界之分，超超临界是人为的一种区分，也称为优化的或高效的超临界参数。
目前超超临界与超临界的划分界限尚无国际统一的标准，一般人为蒸汽压力大于25MPa蒸汽温度高于580摄氏度的称为超超临界。
二、发展超超临界火电机组的战略意义2003年7月中国机械联合会根据对我国能源结构、国家能源政策和未来发电用能源供应状况的分析，在充分考虑水电、天然气、核电和新能源资源的开发基础上，再考虑煤电的开发，经过分析、测算，推荐的全国发电能源需求预测方案见表1。
可以看出，虽然煤电所占比重从2000年到2020年在逐年下降（从72.7%下降到64.4%），但煤电在电源结构中的主导地位没有改变。
由于超超临界机组与常规火电机组相比，超临界机组的可用率与亚临界机组相当，效率比亚临界机组约提高2%。
一、中国钒工业概述中国是世界上主要的产钒大国。
目前全球钒渣、氧化钒、钒铁的主要产地是南非、中国、俄罗斯、美国、澳大利亚、新西兰和日本等七国。
从80年代以来，南非、俄罗斯和中国一直是三个最大的产钒国，随着澳大利亚Windimurra钒项目的达产，可能会占据世界钒产量9%的份额，也将成为主要的产钒国之一。
除美国和日本从石油残渣和电厂飞灰中提取钒外，其他各国都是从矿石冶炼过程中提取钒。
攀钢是中国最大的钒生产商，按V2O5产量计算，攀钢生产的钒原料占全国的74%左右，占世界18%左右。
承德钢铁公司是中国另一个主要钒生产商，近年来其生产规模也在不断扩大。
中国钒工业的崛起主要得益于攀枝花钒钛磁铁矿的开发利用。
随着1972攀钢雾化提钒投产，中国钒从无到有，从1980年开始由一个钒的进口国，变成钒的出口大国。
目前攀钢钒产品的年销售收入达到4.07亿元，出口创汇达3200万美元/年（1998年达到6500万美元），成为攀钢仅次于钢铁的第二支柱产业。
本文将以攀枝花钒的开发利用为重点，报告中国钒工业的发展历程。
国内每年消费各种钒原料约2860吨（按金属钒计）。
其中，90%用于钢铁工业，其余10%用于催化剂、钛钒合金、颜料等领域。
在钢铁工业中有1500吨左右用于特殊钢冶炼，1100吨左右用于普通钢铁厂中冶炼高强低合金钢。
近年来，建筑含钒钢筋用钒明显上升。
除攀钢使用FeV80外，其他中国钢铁厂都以FeV50或其它形式使用钒。
国际上通常用钒消耗强度表示钢铁业钒的应用水平。
钒消耗强度按每生产1000吨钢所消耗钒的公斤数表示。
从80年代以来，世界钒消耗强度已从30kg/1000t升至1998年的50kg/1000t，增加了67%。
今后，随着对强度高、重量轻的钢材需求的增加，钒消耗强度还会进一步增加。
而中国目前钒消耗强度仅为20-25kg/1000t，其差距是显而易见的。
潜力也是巨大的。
可见，中国钒的生产已处于世界前列，但钒的应用范围、规模和水平却并不先进，与产钒大国的地位很不相称。
100MW 超高温亚临界煤气发电技术在攀钢钒公司的应用刘子成，吕勇，李建贞，赵必刚（攀钢钒公司能动分公司，四川攀枝花617062）【摘要】介绍了100MW 超高温亚临界煤气发电机组的工艺参数选择，包括机组发电参数及工艺、锅炉燃烧工况、烟气余热回收方案、烟气治理工艺及参数等方面。
通过在攀钢钒公司的应用，取得了良好的经济效益和环保效益。
【关键词】超高温亚临界；煤气发电机；节能减排【中图分类号】TM611【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2019)10-0070-04【开放科学（资源服务）标识码（OSID ）】Application of 100MW Ultra-high Temperature Subcritical GasPower Generation Technology in Panzhihua SteelLIU Zicheng,LU Yong,LI Jianzheng,ZHAO Bigang(The Energy and Power Co.of Pangang Group Steel Vanadium &Titanium Co.Ltd.,Panzhihua,Sichuan 617062,China)【Abstract 】The paper introduces the process parameter selection of the 100MW ultra-high temperature subcritical gas power generator unit,including the power generating parame-ters and process of the unit,boiler combustion conditions,waste heat recovery scheme and treatment process and parameters of flue gas.The application practice at Panzhihua Steel has achieved good economic and environment benefits.【Keywords】ultra-high temperature subcritical;gas power generator;energy savingand emission reduction前言在攀钢集团攀枝花钢钒有限公司（简称“攀钢钒公司”）的余热余能资源中，有大量的焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气煤气，除供钢铁生产主线使用外，其余部分主要用于能动分公司锅炉燃烧产生蒸汽发电或驱动汽动鼓风机。
目前能动分公司热力系统机组包括锅炉、汽轮机、发电机、鼓风机投产时间久，部分机组超设计寿命周期运行，系统存在较大的安全、环保风险，机组参数以中温中压为主，能源转换效率低。
根据国家相关政策，利用工业生产过程中产生的余热、余压生产的电力或热力，可以享受增值税即征即退政策。
余热余能综合利用项目符合国家“发展循环经济、节能减排”的基本国策，也是企业提高经济效益的重要途径。
超高温亚临界及以上级别燃煤发电机组在国内已广泛应用，但此参数的煤气发电机组目前应用较少。
近年来，节能减排以及装备升级改造任务日益紧迫，以往应用于大型机组的超高压中间再热技术逐渐向小型化发展。
攀钢钒公司为降低系统环保、安全风险，提高系统效率，增加公司发电量，提高公司经济效益，规划将现有中温中压机组逐步进行升级改造，首先建设1台100MW 超高温亚临界煤气发电机组。
1机组发电参数及工艺选择1.1煤气发电机组技术情况发展低热值煤气发电机组经过多年的发展，以及锅炉、汽轮机高参数小型化的技术的不断延伸，煤气发电经历了四代技术，详见表1。
技术的进步推动煤气发电利用效率的不断提高，亦为钢铁企业煤气发电项目提供了新的技术路线选择。
超高压中间再热发电机组综合热效率较高，根据电厂传统容量参数匹配原则，其主要应用于135MW及以上大型机组。
但近年来，由于节能减排以及装备升级改造任务日益紧迫，以往应用于大型机组的超高压中间再热技术逐渐向小型化发展。
武汉都市环保公司不断创新，目前已开发出30MW、40MW、50MW、65MW、80MW、100MW、135MW等级中小型超高压、中间再热发电机组，各种机型均有大量投运业绩，占据国内钢铁行业市场份额60%左右。
1.2高温超高压与超高温亚临界两种方案的对比（1）方案一建设1套100MW超高温亚临界一次中间再热凝汽式汽轮发电机组，主蒸汽参数为17.5MPa，571℃。
（2）方案二建设1套100MW高温超高压一次中间再热凝汽式汽轮发电机组，主蒸汽参数为13.7MPa，540℃。
方案对比见表2。
序号1 2 3 5 4项目主机参数典型机组规模/MW锅炉容量/(t/h)全厂热效率/%煤气单耗/(m3/kW.h)早期技术中温中压或更低1275≤254.53第一代技术次高温次高压2513025~284.53~4.04第二代技术高温高压5022030~323.77~3.54第三代技术高温超高压（或超高温超高压）带中间再热35~135130~44036~3837~403.14~2.98（3.05~2.90）第四代技术超高温亚临界带中间再热80~135260~42040~422.70~2.83序号12 3 4 5项目发电机组项目投资发电效率煤气单耗年净增供电量单位万元%m3/kWh亿kWh方案一100MW超高温亚临界汽轮发电机组3536840.602.6234.002方案二100MW高温超高压汽轮发电机组3112237.402.8483.537工况设计工况校核工况一校核工况二校核工况三焦炉煤气比例（%）50803030焦炉煤气烧量/(万m3/h)2.964.731.771.77高炉煤气比例（%）40207040高炉煤气烧量/(万m3/h)10.495.2518.3610.49转炉煤气比例（%）1030转炉煤气烧量/(万m3/h)1.654.95表1煤气发电机的四代技术情况表2高温超高压与超高温亚临方案对比注：表中折算为高炉煤气的热值为3380kJ/m3经比较，方案一在技术合理性和经济效益等方面普遍优于方案二，推荐方案一。
2锅炉燃烧工况选择本工程新建1台330t/h亚临界锅炉，燃烧工况按4种工况设计，设计工况燃料为50%焦炉煤气+40%高炉煤气+10%转炉煤气（热值比）。
根据燃气锅炉的特点和配置，拟定燃烧系统。
锅炉燃烧系统由供气（气体燃料）系统、炉内燃烧系统以及烟风系统组成。
燃烧工况按一种设计工况，三种校核工况设计，具体见表3。
表3焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气按热量比例3烟气余热回收方案的选择（1）方案一在锅炉空气预热器后设置煤气加热器，煤气加热器采用热管技术，利用烟气余热对进入锅炉的高转混合煤气进行加热，回收烟气余热，降低排烟温度，同时提高进入锅炉的燃料温度，从而提升整个机组的热效率。
（2）方案二不设置煤气加热器，仅通过锅炉空气预热器，利用烟气余热加热进入炉膛的冷空气，排烟温度较高，系统简单，投资较少。
两个方案的比较见表4。
序号1 2 3 4 5项目发电机组增加投资发电效率提高煤气发电单耗年增加发电量单位万元%m3/kW×h万kW.h/a方案一设置煤气加热器3002.22.6231560方案二不设置煤气加热器2.681序号1 2 3 4 5 6 7 8项目名称设计烟气量（湿基,标况）设计烟气量（干基）入口NOx浓度(干基，3%O2，以NO2计)入口SO2浓度(干基，3%O2，以SO2计)入口粉尘浓度(干基，3%O2)出口NOx排放浓度(干基，3%O2，以NO2计)出口SO2排放浓度(干基，3%O2，以SO2计)出口粉尘排放浓度(干基，3%O2)单位m3/hm3/hmg/m3mg/m3mg/m3mg/m3mg/m3mg/m3数值~400000~384000350400≤20≤50≤35≤5经比较，设置煤气加热器可提高机组整体热效率，发电效率提高约2.2%，年可增加发电量1560万kW·h,具有较好的经济效益，推荐设置煤气加热器。
4烟气治理工艺及参数4.1烟气治理要求100MW超高压亚临界煤气发电机组配套建设1套脱硝脱硫装置，设计处理烟气量400000m3/h，新建锅炉已采用低氮燃烧控制NOx浓度。
烟气处理具体参数见表5。
表4烟气余热回收方案对比表5烟气治理参数表4.2脱硫脱硝方案选择目前，世界上脱硫工艺多种多样。
按脱硫工艺在生产中所处的部位不同可分为：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫即烟气脱硫。
按干、湿法分，主要有湿法石灰(石)-石膏法、半干法循环流化床法、干法小苏打法。
锅炉烟气脱硝行业内技术成熟应用广泛的工艺主要有低氮燃烧技术（LNB）、选择性催化还原技术（SCR）、选择性非催化还原技术（SNCR）、液态催化剂脱硝技术（LCR）等。
本项目锅炉为新建锅炉，在锅炉本体设计时已考虑实施低氮燃烧技术措施。
结合攀钢钒的实际情况，脱硫选择湿法石灰(石)-石膏法，脱硝可以选择的LCR脱硝法、SCR脱硝法。
对两个组合方案对比分析。
（1）方案一高温SCR脱硝+石灰石-石膏湿法脱硫+蒸汽换表4烟气余热回收方案对比热器脱白。
（2）方案二LCR液体催化剂脱硝+石灰石-石膏湿法脱硫+蒸汽换热器脱白。
两个方案的比较见表6。
综合对比分析，SCR脱硝+石灰石-石膏湿法脱硫+蒸汽换热器（SGH）脱白方案，具有技术成熟稳定，业绩较多，所用药剂来源多元化，且价格较便宜，运行费用较低等优点，更符合攀钢钒公司本项目情况。
表6脱硫脱硝方案比较表序号1234567项目可否达到超低排放是否能消除“白烟”占地面积吸收剂种类工程投资综合运行成本工艺特点LCR脱硝+石灰石－石膏湿法脱硫+蒸汽换热器（SGH）可以能略小石灰石+LCR液态催化剂湿法+LCR+SGH设备投资受LCR催化剂影响，较高（1）设备运行稳定，技术成熟，能达到超低排放，消除白烟；（2）占地面积相对较小；（3）脱硝药剂为单一来源专利产品，存在受供方制约风险，还存在受供方公司状况影响的风险；（4）总投资成本相对略少；（5）后期运行费用较高。
SCR脱硝+石灰石－石膏湿法脱硫+蒸汽换热器（SGH）可以能略大石灰石+氨水湿法+SCR+SGH设备投资受吸收剂价格影响，较低（1）设备运行稳定，技术成熟，能达到超低排放，消除白烟；（2）占地面积略大；（3）脱硝药剂来源多元化，成本低；（4）总投资成本相对略高；（5）后期运行费用较低。
5发电机组的主要技术经济指标本项目煤气发电装机容量为100MW，项目额定工况全年综合技术经济指标见表7。
表7发电机组的主要技术经济指标序号1 2 3 4 5 6 7 8 9项目燃气锅炉额定容量凝汽式汽轮发电机组容量发电设备年运行小时数煤气小时耗量年发电量综合厂用电率年供电量电厂热效率项目发电增量单位t/hMWhGJ/h×108kW.h/a%×108kW.h/a%×108kW.h/a数据33011080008047.26.86.7140.64.0026本项目预计经济效益及环保效益该项目建成后，年利用煤气6.432×106GJ，年发电量7.2亿kW·h，年供电量6.7亿kW·h，较建设前，年供电增量达4亿kW·h，相当于每年节约12.4万t 标煤。
