一種應用化工馳放氣發電的系統及方法
2023-12-09 07:26:26 2
專利名稱：一種應用化工馳放氣發電的系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種應用化工馳放氣發電的系統及方法。
背景技術：
在我國有很多上百萬噸型焦化廠將產生的焦爐煤氣用於生產甲醇，在甲醇的合成 工藝過程中伴生有化工馳放氣的產生。這種化工馳放氣潔淨度較高，腐蝕性雜質的含量少， 其主要成份為氫氣(H2),氫氣的含量為化工馳放氣的70%左右。同時，這種化工馳放氣具 有氣源較穩定排放壓力較高的優點。然而，由於這種化工馳放氣的氣體的熱值較小，在8. 27MJ/M3 9. 8MJ/M3之間，使這 種化工馳放氣的應用範圍有限。目前對化工馳放氣應用主要為回收馳放氣中的氫，或用於鍋 爐燃燒，有些廠家甚至將該氣體直接對空排放，使得這種化工馳放氣沒能得到充分的利用。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術中化工馳放氣沒能得到充分利用的不足，提供一種 應用化工馳放氣發電的系統。這種系統結構簡單、實用，能夠將化工馳放氣變廢為寶，用於 穩定發電，提高了經濟效益。本發明是通過以下技術方案實現一種應用化工馳放氣發電的系統，包括用焦 爐煤氣生產甲醇的裝置，包括化工馳放氣輸出端；發電裝置，設有化工馳放氣的進氣端，與 化工馳放氣輸出端相連接。進一步地，上述發電裝置中設有調節氣體壓力的壓力調節裝置，該壓力調節裝置 為減壓裝置，減壓裝置調節化工馳放氣的壓力，使下調後的壓力低於2. 5Mpa。進一步地，上述發電裝置中設有燃料調節執行機構，燃料調節執行機構設有調節 氣閥，用以調節所述化工馳放氣的氣體流通面積。進一步地，上述調節氣閥控制的氣體流通面積為0 2000mm2。進一步地，上述發電裝置為燃氣輪機發電機組。同時，在本發明中還提供了一種應用化工馳放氣發電的方法，包括使用上述應用 化工馳放氣發電的系統；該系統燃燒所述化工馳放氣而發電；進一步地，化工馳放氣的供氣壓力為0. 75 2. 5Mpa，化工馳放氣的進氣量1000 7000Nm3/h。進一步地，上述方法中化工馳放氣的供氣壓力為1. 0 1. 2MPa ；化工馳放氣的進 氣量為 2000 3800Nm7h。本發明產生的有益效果如下根據本發明所提供的應用化工馳放氣發電的系統結 構簡單、實用，使得化工馳放氣的應用提高了價值，產生了經濟效益。
具體實施例方式應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本發明提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本發明所屬技術領域的普通技術人員通常 理解的相同含義。在利用焦爐煤氣生產甲醇的過程中所產生化工馳放氣，潔淨度較高，腐蝕性雜質 少，且具有氣源較穩定排放壓力較高的優點。如果能尋找一種方法將這種化工馳放氣利用 起來，不但能夠實現能源利用的最優化，同時能夠實現利益的最大化。為此，本發明發明人 試圖將化工馳放氣應用於發電領域。在本發明的一種具體的實施方式中，提供了一種應用化工馳放氣發電的系統，在 該系統中，包括用焦爐煤氣生產甲醇的裝置以及利用氣體燃燒進行發電的發電裝置，用焦 爐煤氣生產甲醇的裝置中設有化工馳放氣輸出端；而發電裝置中設有化工馳放氣的進氣 端。發電裝置通過化工馳放氣的進氣端與用焦爐煤氣生產甲醇的裝置的化工馳放氣輸出端 相連接。由於化工馳放氣的熱值較小，在8. 27MJ/M3 9. 8MJ/M3之間，如果將其直接應用於 發電設備，會導致發動機的點火、升速困難，而難以實現應用化工馳放氣進行穩定的發電。 如何能夠將化工馳放氣穩定的應用於發電領域，發明經過反覆的實驗，發現，通過控制化工 馳放氣的壓力，與化工馳放氣進氣量，能夠解決化工馳放氣的熱值小的不足。在本發明的一種具體的實施方式中，該應用化工馳放氣發電的系統中的發電裝置 中設有調節氣體壓力的壓力調節裝置，這個壓力調節裝置設置在發電裝置的內部，與發電 裝置的化工馳放氣的進氣口相連。該壓力調節裝置為減壓裝置，減壓裝置調節從化工馳放 氣的進氣口流入的化工馳放氣的壓力，使下調後的壓力低於2. 5Mpa。現有技術中，應用氣體燃燒進行發電的設備的發電原理為燃氣輪機運轉後，燃 氣輪機的壓氣機連續不斷地從外界大氣中吸入空氣並增壓，經壓氣機增壓後的空氣出來後 即進入燃燒室，在燃燒室進口與被噴入的燃料進行摻混，然後點火燃燒，產生高溫高壓的燃 氣，高溫高壓的燃氣從燃燒室出口噴出，就開始膨脹，在膨脹的同時推動渦輪葉片做功，渦 輪將燃氣的能量轉化為動能後，一方面用於壓氣機壓縮空氣持續進行熱力學循環，另外一 方面由主軸將轉子的扭矩輸出，驅動發電機發電。在本發明中所提供的應用化工馳放氣發電的系統，由於使用了由焦爐煤氣生產甲 醇所伴生的這種化工馳放氣作為氣體原料，這種化工馳放氣的壓力較大，可省卻壓力調節 系統中的增壓裝置，降低了發電裝置的自耗電，同時也減少了設備的維護工作。在本發明的一種具體的實施方式中，該應用化工馳放氣發電系統中的發電裝置中 設有燃料調節執行機構，燃料調節執行機構設有調節氣閥，用以調節所述化工馳放氣的氣 體流通面積。優選地，調節氣閥控制的氣體流通面積為0 2000mm2，以保證本發明化工馳 放氣發電的系統的供氣量在1000 7000Nm3/h，進而保證發電設備的穩定發電。在發明的一種具體的實施方式中，該應用化工馳放氣發電的系統中所使用的發電 裝置為燃氣輪機發電機組。如可使用QDR20型燃氣輪機發電機組，這種QDR20型燃氣輪機 發電機組能夠實現熱電聯供的性能。目前，在大多數的焦化廠中都有許多沒能投入使用的燃氣輪機發電機組，如上述 的QDR20型燃氣輪機發電機組。在焦爐煤氣沒有用於生產甲醇之前，大多數的焦爐煤氣被 輸送到這種QDR20型燃氣輪機發電機組中進行熱電聯供。隨著社會的進步，科技的發展，焦 爐煤氣逐漸被應用於生產甲醇，而這種QDR20型燃氣輪機發電機組被閒置下來，不再利用，
4這種QDR20型燃氣輪機發電機組得不到應用，不但浪費了資源，也佔用了空間。在本發明中 將化工馳放氣使用這種QDR20型燃氣輪機發電機組進行熱電聯供，形成了一條穩定的生產 鏈。同時，本發明還提供了一種應用化工馳放氣發電的方法，包括如下步驟使用根據 本發明所提供的應用化工馳放氣發電的系統，該系統燃燒化工馳放氣而發電，其中化工馳 放氣的供氣壓力為0. 75 2. 5Mpa，化工馳放氣的進氣量為1000 7000Nm3/h。在該範圍 內，化工馳放氣的燃燒能夠滿足發電設備中發動機的點火、升速，形成穩定的發電模式。優 選地，化工馳放氣的供氣壓力為1. 0 1. 2MPa ；化工馳放氣的進氣量為2000 3800Nm3/h。 在該範圍內能夠保證應用化工馳放氣發電的系統的輸出功率> 1000KW。實驗證明實施例1如下給出一種應用化工馳放氣發電的具體步驟，包括，機組起動一慢車運轉一平 衡轉速一發電等，使用本發明所提供的應用化工馳放氣發電的系統進行發電過程中，裝置 使用過程中參數已經結果列入表1中。表1.應用化工馳放氣發電裝置的參數與結果
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權利要求
1.一種應用化工馳放氣發電的系統，其特徵在於，包括 用焦爐煤氣生產甲醇的裝置，包括化工馳放氣輸出端；發電裝置，設有化工馳放氣的進氣端，與所述化工馳放氣輸出端相連接。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述發電裝置中設有調節氣體壓力的壓 力調節裝置，所述壓力調節裝置為減壓裝置，所述減壓裝置調節所述化工馳放氣的壓力，使 下調後的壓力低於2. 5Mpa。
3.根據權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述發電裝置中設有燃料調節執行機構， 所述燃料調節執行機構設有調節氣閥，用以調節所述化工馳放氣的氣體流通面。
4.根據權利要求3所述的系統，其特徵在於，所述調節氣閥控制的氣體流通面積為O 2000mm2。
5.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述發電裝置為燃氣輪機發電機組。
6.一種應用化工馳放氣發電的方法，其特徵在於，包括使用權利要求1-5中任一項所述的應用化工馳放氣發電的系統；所述系統燃燒所述化 工馳放氣而發電。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所化工馳放氣的供氣壓力0. 75 2. 5Mpa，化工馳放氣的進氣量高於1000 7000Nm7h0
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於， 所述化工馳放氣的供氣壓力為1. 0 1. 2MPa ； 所述化工馳放氣的進氣量為2000 3800Nm3/h。
全文摘要
本發明公開了一種應用化工馳放氣發電的系統，包括用焦爐煤氣生產甲醇的裝置，包括化工馳放氣輸出端；發電裝置，設有化工馳放氣的進氣端，與化工馳放氣輸出端相連接。根據本發明所提供的應用化工馳放氣發電的系統結構簡單、實用，使得化工馳放氣有了新的應用途徑，提高了價值，產生了經濟效益。同時，在本發明中還提供了一種應用化工馳放氣發電的方法。
文檔編號F02C7/232GK102080600SQ20101056958
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月1日 優先權日2010年12月1日
發明者彭建軍, 李家球, 秦憲彪, 葛愛明, 鄒定國 申請人:株洲南方燃氣輪機成套製造安裝有限公司