山东金能科技有限公司
燃气轮机焦炉煤气热电厂
参观考察报告
第一部分企业简介
山东金能科技有限公司(原金能煤炭气化有限公司)位于山东省德州市齐河县,全厂2000多人,其下属的金能煤炭气化燃气轮机焦炉煤
气热电厂分四期建设而成,共有8台机组(其中4台金牛60、4台大
力神130)。
一期为一台出力5.67MW的金牛60机组,于2006年4月1日系统正
式投入运行,至今已平稳运行超过17000小时;
二期为三台同等出力的金牛60机组,已于08年3月底投入运行,至今运行正常;
三期为一台出力为15MW的大力神130机组,于09年6月初正式投产。
目前全厂装机总量达到40 MW。
四期为三台出力为15MW的大力神130机组,于2010年2月26日签约,已于2011年5月全部投产。
公司利用焦炉煤气为燃料,采用燃气轮机热电联产的能源解决方案,实现厂内的高效、节能、环保的能源梯级利用,给企业自身带来了巨大的经济效益。
为表彰山东金能公司利用国际先进技术实现企业节能、减排、增收。
2008年9月,美国能源部授予山东金能公司热电联产
项目“能源之星”奖,美国商务部部长助理柏大伟先生和山东省主
管工业的王军民副省长共同为金能颁奖。
.
这是美国本土以外全球范围内的第一家公司获此殊荣。
图一金能一期1XT60实景
实景1XT130 图二金能三期
图三“能源之星奖”颁奖现场
二、设备配置
1、主机选用
金能煤炭气化燃气轮机焦炉煤气热电厂选用的燃气轮机为美国索拉
透平公司的产品,上海力顺公司是Solar公司在中国大陆地区的代理。
Solar燃气轮机公司作为中小功率1-20MW燃气轮机和发电机组的顶
尖供应商,为1-50MW的工业发电项目提供从工程设计到设备运行的
全面解决方案。
目前在国内拥有超过260台的安装数量,其中焦化行业有31台。
2、机组造价
金能煤炭气化有限公司燃机热电联产(联合循环)项目的单位千元。
3500-4000瓦总造价为
三、生产工艺
发电流程为:公司产生的焦炉煤气通过管道输送至电厂并进行净3),净化后的气体随后进入往复m化(净化后的热值约为4200大卡/式
煤压机(国产)进行加压,然后进入燃气轮机燃烧膨胀并带动发电机发电。
燃气轮机排出的烟气随后进入余热锅炉,在锅炉内进行换热产生蒸汽。
最大蒸汽量为25吨(最大12公斤压力,一般维持10公斤
压力)。
图四荒煤气处理典型工艺
四、机组定员
金能煤炭气化燃气轮机焦炉煤气热电厂一台机组运行人员一个班为5个人,其中值长1名,机、炉、电、集控值班人员各1名,煤压机值班员1人,现场不需要人员控制。
一天24小时按四班三运转,运行人员共有20人。
没有设置固定检修人员,由公司里统一检修。
五、燃料消耗及效益
金能公司燃气轮机焦炉煤气热电厂一台金牛60机组按正常负荷运行下1天需要焦炉煤气约9万立方;一台大力神130机组按正常负荷运行下1天需要焦炉煤气21万立方。
一台金牛60机组平均0.7立方气可发1度电,一台大力神130机组平均0.65立方气可发1度电。
满负荷情况下全厂5台机组日发电量80余万千瓦时,供公司内部自己使用。
按市场价:要是从网上购买,需要0.7元/度;而自己生产成本0.256元/度;相当于日利润35.5余万元,经济效益十分可观。
六、运行模式
待金能公司焦化三期项目(150万吨7米捣固焦炉)投产后,全厂焦化产能将达到300万吨/年,还有10万吨/年焦油制炭黑项目。
加上瑞普化工生产巴豆醛、山梨酸钾、对甲苯酚等化工产品项目,全厂的热电负荷十分巨大。
煤气发电项目产生的电力、蒸汽全部为厂内自用(可以并网及上网),极大地降低了企业的生产成本(仅炭黑一。
元人民币左右)150项,每吨产品的能耗就能降低
金能自己开发了一套站控系统,能保证孤网运行状态下全厂的用电安全。
第二部分燃机比较
通过以上实地考察,结合对传统发电模式的了解,针对Solar燃气轮
机与国内生产的活塞式内燃机、锅炉﹢蒸汽轮机的比较,Solar燃气轮机在发电上拥有无可比拟的优势。
一、效率
如国内某厂家生产的铭牌为500KW的内燃机,实际出力仅为
320-350KW,效率比较低。
锅炉﹢蒸汽轮机每立方气仅能发1度电左右。
而Solar燃机每立方气能发1.30-1.52度电(金牛60机组,除去厂用电),还能生产3.41公斤的饱和蒸汽(假设该厂每小时饱和蒸汽需求量为12.5T)。
假设某地电网电价:0.53元/度;蒸汽价:85元/吨。
则采用Solar 燃机热电联产每1立方焦炉煤气产生的效益为:
1.52×0.53+0.00341×85=0.805+0.289=1.09元的现金产值。
相比之下,使用锅炉+汽轮机仅能发1度电,现金产值为0.53元。
二、设备维护
锅产内燃机每月都要停机换一次机油,火花塞每500-700小时要更换一次。
由于不能连续持久地运行,大大影响了设备的使用率。
又元,0.11-0.12度电的维护成本约在1导致每发因为要频繁更换备件,
经济性较差,无法为用户带来最大化的利益。
而Solar燃机能保证每年连续不间断运行8200小时以上,设备利用率极高,最大限度地多发电。
因为不需要经常更换零部件,经过金能公司一年多的运行记录算下来,每发1度电维护成本少于0.05元(含大修费用),因而能帮助用户迅速地收回投资,经济效益非常优异。
三、占地面积
以Solar金牛60机组为例,ISO出力5670kW-hr,机组仅有一个标准集装箱大小:长10米,高3米,宽2.5米。
而同等出力的内燃机或汽轮机则要大出好几倍。
表一美国Solar机组运行参数表
Solar金牛座60机组ISO工况下出力参数:
发动机出5670 kW-hr
15 摄氏度燃机进口温度
3/燃料流量 hr 3758 NM2735 kcal/kWh 热耗率512 摄氏度涡轮排气(尾气)温度
hr
尾气流量/78393 kg
大力神Solar130工况下出力参数:机组ISO
15000 kW-hr 发动机出力
15 燃机进口温度摄氏度3hr /8735 NM 燃料流量热耗率 2446 kcal/kWh
496 摄氏度涡轮排气(尾气)温度
179125 kg/尾气流量 hr
3 NM/4200kcal假设焦炉煤气热值:。