[发明专利]一种低热值燃气轮机的天然气掺烧装置及方法

说明书

一种低热值燃气轮机的天然气掺烧装置及方法，属于燃气轮机燃料混合及方法技术领域。其技术方案是：天然气主管通过天然气减压调节装置与高炉煤气主管连接，焦炉煤气主管通过焦炉煤气处理调节装置与高炉煤气主管连接，连接了天然气主管和焦炉煤气主管后的高炉煤气主管成为混合燃料主管，混合燃料主管与电除尘装置和两级煤气压缩机相连接，混合燃料主管经过煤气压缩机后与混合燃料监测调节装置相连接，混合燃料主管的末端与燃气轮机相连接。本发明开辟了钢铁企业二次能源综合利用的新思路，有效了降低了钢铁企业富裕煤气排放，同时降低了成本，效益得到提高，具有显著的经济效益和社会效益，在钢铁企业低热值燃气轮机应用领域具有广泛推广价值。

技术领域

本发明涉及一种用于低热值9E燃气轮机的天然气掺烧装置及方法，属于燃气轮机燃料混合及方法技术领域。

背景技术

低热值的燃气轮机及其联合循环发电机组具有热效率高、调节灵活、启动迅速的优点，并可以电力、蒸汽并供，同时，钢铁企业生产过程中产生的富裕高炉煤气和焦炉煤气可以供给低热值燃气轮机使用，因此低热值燃气轮机及其联合循环发电机组在钢铁企业中得到较快的发展。这种燃气轮机通常采用高炉煤气为主燃料，可配有一定量的焦炉煤气，以满足燃机在运行时的热值要求。

目前，改型后的9E型燃气轮机可适用于钢铁企业主燃料为高炉煤气的低热值燃料，但因高炉煤气火焰温度较低，着火和燃烧比较困难，但一旦达到着火稳燃的条件，燃烧还是相当迅速的。为了提高9E改型燃气轮机的燃烧稳定性，可向高炉煤气里面掺混部分焦炉煤气。在燃气轮机运行中，根据机组负荷设定及工况条件，对运行热值有一定要求，焦炉煤气可按设定的热值以一定比例掺入高炉煤气主管中。在燃气轮机负荷相对稳定时，高炉煤气用量和焦炉煤气用量也需达到相对稳定，以满足机组安全运行要求。

焦炉煤气作为钢铁企业的高品质热源，在净化后可供烧结、炼钢、轧钢、中板等工艺生产。在实际生产过程中，受钢铁企业系统生产均衡性、计划准确性及环保情况等影响，焦炉煤气生产用量调整变化大，在焦炉煤气出现缺口时，为不影响为主线生产，燃气轮机所需焦炉煤气用量往往达不到设计要求，而造成燃气轮机低负荷运行或者被迫停机的情况。

为了使低热值9E燃气轮机能够适应钢铁企业燃料平衡调整量大的状况，以使机组能保持长周期高效运行，需增加一种高热值燃料，设置一种与其燃料相对应的燃料掺烧装置及其有效的利用方法，以解决低热值9E燃气轮机在钢铁企业的燃料动态平衡问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低热值燃气轮机的天然气掺烧装置及方法，这种掺烧装置及方法能够适应钢铁企业的燃料动态平衡，既能最大限度地利用富裕高炉煤气和焦炉煤气，为企业节能减排，降本增效，又能避免在焦炉煤气出现短暂缺口时产生燃气轮机运行不稳定或被迫停机的情况。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种低热值燃气轮机的天然气掺烧装置，它包括天然气主管、天然气减压调节装置、焦炉煤气主管、焦炉煤气处理调节装置、高炉煤气主管、高炉煤气调节装置、混合燃料主管、混合燃料监测调节装置、电除尘装置和两级煤气压缩机，天然气主管通过天然气减压调节装置与高炉煤气主管连接，焦炉煤气主管通过焦炉煤气处理调节装置与高炉煤气主管连接，连接了天然气主管和焦炉煤气主管后的高炉煤气主管成为混合燃料主管，混合燃料主管与电除尘装置和两级煤气压缩机相连接，混合燃料主管经过两级煤气压缩机后与混合燃料监测调节装置相连接，混合燃料主管的末端与燃气轮机相连接。

上述低热值燃气轮机的天然气掺烧装置，所述天然气减压调节装置包括天然气手动球阀 、天然气电动球阀、天然气盲板阀、天然气流量计、旁路手动闸阀、手动闸阀、天然气自力式调节阀、天然气调节阀、天然气手动切断阀，天然气主管从厂区母管进入电站，天然气主管管道上顺序安装天然气手动球阀、天然气电动球阀、天然气盲板阀、天然气流量计、手动闸阀、天然气自力式调节阀、天然气调节阀，在手动闸阀和天然气自力式调节阀的两端安装有旁路手动闸阀，天然气主管的末端与高炉煤气主管相连接，在天然气主管与高炉煤气主管连接处前装有手动切断阀。