1、 目目 录录 第一章 绪 论 1 1.1 焦炉煤气的资源及利用现状 1 1.1.1 我国焦炉煤气的利用现状 . 1 1.1.2 国内外焦炉煤气的利用方式 2 1.2 我国的能源形势与政策 2 1.3 本文的主要研究内容 5 第二章 焦炉煤气的基本工艺和净化 . 6 2.1 焦炉煤气的特点 6 2.2 焦炉煤气的工艺流程 6 2.3.焦炉煤气的净化 7 2.3.1 焦炉煤气的初冷和焦油氨水的分离 . 7 2.3.2 煤气中焦油雾的清除 . 8 2.3.3 煤气中硫的清除 . 8 第三章 发电系统设计及设备选型 10 3.1 公司情况介绍 . 10 3.2 方案选择 . 10 3.3 设计及选型
2、. 12 3.3.1 发电机组的选型 12 3.3.2 主要技术参数 13 3.3.3 燃气发电机组主要性能特点 14 3.4 燃气内燃机尾气余热的利用 . 15 第四章 余热锅炉设计 . 17 4.1 烟气参数的计算 . 17 4.2 余热锅炉换热系数的计算 . 18 4.2.1 管外对流换热系数的计算 . 19 4.2.2 管内对流换热系数 20 4.2.3 总换热系数的计算 23 4.3 阻力计算 . 26 4.3 余热锅炉外形设计与外部附件选型 . 26 第五章 节能及技术经济评价 27 5.1 投资估算 27 5.2 技术经济评估 28 5.2.1 技术经济评价 28 5.2.2 评
3、价结论 29 5.3 节能评估 29 5.3.1 煤气消耗量的计算 29 5.3.2 发电量计算 . 29 5.3.3 余热锅炉产生的蒸汽量计算 29 5.3.4 节能计算 30 第六章 全文总结. 31 6.1 论文的结论 . 31 6.2 进一步展望 . 31 参 考 文 献 33 致 谢. 34 第一章第一章 绪绪 论论 1.11.1 焦炉煤气的资源及利用现状焦炉煤气的资源及利用现状 1.1.1 我国焦炉煤气的利用现状 我国生产焦炭的企业类型主要有：钢铁企业附属的焦化厂、城市煤气厂、以生产焦 炭为主的独立焦化厂和土焦企业。 钢铁企业附属焦化厂中的焦炉煤气利用率比较高 1 ,但是利用焦炉煤
4、气生产的产品 比较单一，用于发电或深加工的比例较小，存在 “高质低用“的现象。因此，钢铁企业 附属焦化厂富余的焦炉煤气可看作是潜在的可被利用资源。 随着“ 西气东输”项目和沿海 LNG(液化天然气的简称)气站的建设，部分供应城 市煤气的焦化厂，如北京焦化厂、天津煤气厂、山西神州焦化、上海焦化厂、青岛煤气 厂等，将面临天然气取代焦炉煤气作为城市燃气的状况。例如，北京焦化厂目前已经被 关停。未来这些焦化企业过剩的焦炉煤气迫切希望找到经济、高效的利用途径。因此， 城市煤气厂的富余焦炉煤气也可认为是潜在的可利用资源。 独立焦化厂的焦炉煤气资源中，只有极少部分的焦炉煤气通过发电、合成氨等方式 利用，其余
5、则被直接燃烧后排空。因此，独立焦化厂的这部分焦炉煤气可认为是待利用 的资源。 土法炼焦是国家明令禁止的，土焦企业技术、设备非常落后，因此不能对焦炉煤气 加以利用， 只能直接燃烧后排空。在国家有关部门的严格执法下，不久的将来，我国 的土焦炉将全部被关闭。这部分市场份额将主要由独立焦化厂代替，同样面临着焦炉煤 气的利用问题。因此，土焦企业的这部分焦炉煤气可认为是潜在的可利用资源。 综上所述，2005 年我国焦炉煤气资源估算如表 1-1 所示。 表 1-1 2005 年我国焦炉煤气资源估计 焦化企业类型 焦炭产量（万 吨） 焦炉煤气资源（亿 3 Nm） 总量 焦炉用 待利用或潜在可利用 机焦 钢铁企
6、业焦化厂 8043 342 0 342 城市煤气厂 独立焦化厂 15042 640 309 331 土焦 1215 52 25 27 合计 24300 1034 334 700 从表 1-1 可以看出，我国焦炉煤气资源非常丰富，每年待利用或潜在可利用的焦炉 煤气就有 700 亿 3 Nm， 仅独立焦化厂每年就有近 300 亿 3 Nm 的焦炉煤气可以被利用。 1.1.2 国内外焦炉煤气的利用方式 目前在国内外，焦炉煤气的可利用方式主要有以下几种 2 。 （1）焦化厂将焦炉煤气用于加热焦炉的燃料； （2）轧钢厂将净化后的焦炉煤气用作燃料； （3）焦炉煤气用作城市煤气； （4）焦炉煤气用作化工原料合成氨； （5）焦炉煤气用作苯加氢的氢源； （6）焦炉煤气用于锅炉和蒸汽轮机以及燃气轮机发电； （7）焦炉煤气制甲醇； （8）焦炉煤气还原生产海绵铁； （9）焦炉煤气用于燃气内燃机发电。 在这些利用方式中，燃气内燃机发电机组是焦炉煤气直接燃烧，再带动发电机组发 电，燃气内燃机发电具有以下优点： （1）有利于环境保护。燃气内燃机燃用焦炉煤气（净化、脱硫后）不
