焦炉煤气综合利用项目可行性研究报告

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第一章 总 论

燃气—蒸汽联合循环装臵（Combined-Cycle Power Plant，以下简称CCPP），是将具有较高平均吸热温度的燃气轮机循环(布雷顿循环)与具有较低平均放热温度的蒸汽轮机循环(朗肯循环)结合起来，使燃气轮机的废热成为汽轮机循环的加热热源的一种高效的工艺流程。整个循环的热效率大大超过常规的火力发电机组。

CCPP工艺与常规火力发电相比具有（1）热效率高（2）耗水少（3）占地面积少（4）污染物排放量极低（5）运行工况灵活，启停快速（6）建设周期短（7）劳动定员少等优点。正因为如此，CCPP近几年在国外得到了迅速的发展。在中国，主要应用在以天然气或重油为燃料的电厂，近几年随着国家节能减排、循环经济、清洁生产政策的出台，CCPP在煤化行业也得到了迅速的发展。

某煤化有限公司在生产焦炭的过程中富裕大量的焦炉煤气，据统计每小时焦炉煤气富裕量在20653～27503Nm3/h。根据某热能有限公司及某市金乡县政府的要求，拟利用富裕的焦炉煤气采用CCPP工艺建设焦炉煤气综合利用项目。CCPP工艺与热电联产结合后，整个循环热效率高达70～86%之间。无论是从能源的利用率上以及循环经济的角度，都非常符合国家的产业政策，属于国家鼓励和支持的工程项目类别。

1.1 概况

1.1.1 项目、 企业性质及法人代表 企业名称：某热能有限公司 法人代表：

法定地址：某市金乡县胡集镇 注册资金：8000万元

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1.1.2 建设单位基本情况

某热能有限公司成立于2009年9月，是焦炉煤气综合利用热电项目法人。公司注册资本8000万元，由某矿业集团有限公司出资70%、##省塑料工业有限公司出资30%组成。该项目利用某煤化有限公司的炼焦生产的焦炉煤气进行燃气—蒸汽联合循环发电。

##省塑料工业有限公司（某集团）是集塑料、煤化工、房地产、投资、典当业于一体的##省重点企业集团，先后荣获“全国500家最大服务业企业”、“中国塑料原料流通航母”、“中国1000家企业集团”、“##省重点商贸集团”、“##省商业百强企业”等荣誉称号。近几年来，某集团积极实施“多元化战略”，2007年顺利取得了##民生煤化有限公司90.16％的控股权。2007年某集团实现销售收入达30亿元。“十一五”期间，某集团将紧紧围绕塑料、煤化工、木材三大主业，实现做强 做大、做细做精的战略目标。

某矿业集团有限公司（xx集团）是一家以煤为主，多业并举的国有大型现代化企业集团。现有职工5000多人，资产总额32亿元，拥有20多家企业，是全国煤炭百强企业、煤炭行业“效益十佳”单位和##省人民政府重点发展的企业集团之一。集团公司拥有20亿吨煤炭资源储量，企业技术、人才、管理、资金实力雄厚。“十一五”期间，济矿集团将实现经济高速跳跃式增长，重点集中建设“三大基地”（汶梁煤电基地、金乡煤电化基地、科技园高科技项目基地），形成集煤炭、煤电、煤化、稀土、新型建材等多业并举、多种经济成份并存的大型企业集团。

##民生煤化有限公司的前身某煤化公司投产于1984年，是##省乃至国内建设发展较早的独立煤焦化工企业。公司成立以来一直承担着供应某市区15万户居民用气和工业用气的重任，为提高市区居民生活质量和某市发展做出了重大贡献，是某市煤焦化工产业的重点企业。在“七五”、“八五”期间，公司在煤焦化工领域发展较快，最终形成了年产60万吨焦炭、17万吨焦油加工、2.5万吨粗苯加工、1万吨精萘、30万吨洗煤、4万吨硫酸、3.4万吨蒽油加工及2000吨蒽醌、2万吨针状焦的生产能力，并有配套的6000kW和3000kW热电站、3.7km铁路专线及完善的污水处理设

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施。焦油深加工的深度、煤焦化工产品的布局和采用的先进技术，在国内仅次于宝钢化工。

某煤化有限公司建设捣固焦炉生产焦炭，其中一期生产规模为年产焦炭120万吨，二期生产规模为年产焦炭240万吨。配套建设焦化产品深加工工艺。焦炉煤气除自用外，还有大量的富裕。针对富裕焦炉煤气量，某热能有限公司拟利用CCPP工艺建设焦炉煤气综合利用项目。燃机余热锅炉生产的蒸汽除了供应化工工业园区工业蒸汽使用外多余的蒸汽用来发电。

1.1.3 项目背景

xxxx煤化有限公司地处某市金乡县胡集镇，焦炉在炼焦的过程中产生了大量的焦炉煤气，除了自用外，还富裕大量的焦炉煤气，这部分焦炉煤气没有大的用户，如不加以利用，焦炉煤气放散到大气中，不但会造成严重的环境污染，还会造成社会能源的巨大浪费。

根据循环经济的3R原则，企业循环与社会循环相结合，发电与供热相结合，xxxx热能有限公司焦炉煤气综合利用项目燃机余热锅炉生产的蒸汽与化工工业园区中其它工业用汽 单位结合起来，进一步提高能源的利用率，实现能源的梯级利用，创造更大的企业效益和社会效益。

xxxx热能有限公司焦炉煤气综合利用项目可为社会每小时提供40多吨蒸汽量，在目前情况下能够满足金乡县化工工业园区部分蒸汽的需要。

该项目的国家政策：

《中华人民共和国循环经济促进法》“第三十二条 企业应当采用先进或者适用的回收技术、工艺和设备，对生产过程中产生的余热、余压等进行综合利用。”

《中国节能技术政策大纲》“2.1.1.1更新改造运行热效率低于60%的工业锅炉。更新改造锅炉本体和辅机，使工业锅炉运行热效率达到75%以上；淘汰集中供热区域内的低效锅炉。随着天然气的快速发展，有条件的地方尽可能采用小型或微型燃气轮机或内燃机加余热锅炉的热电联产技术，取代单纯的锅炉。”“2.1.1.2新建工业锅炉，有条件的采用循环流化床锅炉或

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燃气轮机或内燃机加余热锅炉进行热电联产，蒸汽多级利用。”“5.1.2积极发展洁净煤发电技术，重点开发并推广适合国情的循环流化床（CFBC）及整体煤气化发电技术（IGCC）。”

发改能源〔2007〕141号文又指出：“国家支持利用多种方式解决中心城镇季节性采暖供热问题，推广采用生物质能、太阳能和地热能等可再生能源，并鼓励有条件的地区采用天然气、煤气和煤层气等资源实施分布式热电联产”。

1.1.4 项目概况

某热能有限公司根据煤气平衡情况，小时富裕量2万多Nm3/h。该项目拟选用两台美国索拉公司提供的TITAN 130-20501机组为主机建设CCPP焦炉煤气综合利用项目。

燃机余热锅炉采用补燃型式，做到焦炉煤气放散为零。燃机余热锅炉生产的蒸汽满足金乡县化工工业园区其它企业对蒸汽的需求。CCPP项目根据化工工业园区蒸汽平衡，建设1套装机容量12MW抽凝机组。

项目实施后，CCPP全厂热效率达到74.98%。年外供电量23474万kWh，年外供蒸汽量40万吨。

1.2 项目建设的必要性

xxxx热能有限公司的焦炉在炼焦过程中除了自用的焦炉煤气外，还富裕大量的焦炉煤气，这部分焦炉煤气如不加以利用，将会造成大量的焦炉煤气放散，即污染环境，又造成了社会能源的巨大浪费。

该项目年利用焦炉煤气13424万Nm3/h，焦炉煤气折标煤：8.44万吨/年。本工程设计中十分重视环境保护，焦炉煤气进入燃机前严格按照燃机燃料规范要求进行了除尘、洗奈、脱硫等净化处理，属于清洁燃料发电，无固体排放物，废气中的污染物很少。SO2排放浓度大大低于国标允许SO2排放量值，烟尘排放浓度更是远低于国标允许排放浓度的规定。联合循环机组生产过程中所产生的废水量也较常规发电机组少，设计中采取了废水回收利用措施，除盐水制备及冷却循环水排污水通过管道输送至炼焦生产区重复利用。对CCPP项目运行中所产生的噪声，采取了减振、加装消音

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