CN211147347U - 一种发电厂燃烧冶金煤气的发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种发电厂燃烧冶金煤气的发电系统，有助于降低钢铁冶金企业的用电成本。所述系统包括：煤气容器输入端与煤气输入管道连接，用于在谷电期，将冶金煤气存储在容器内；煤气容器输出端经煤气输出管道与发电机组连接，用于在峰电或平电期，将冶金煤气从煤气容器内释放出来，利用新增发电机组或原有发电机组进行发电；发电机组，在谷电期不发电或不全时段满发电，在峰电或平电期，利用谷电时期存储的煤气进行发电。本实用新型适用于冶金企业煤气发电技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及冶金企业煤气发电技术领域，特别是指一种发电厂燃烧冶金煤气的发电系统。
背景技术
钢铁冶金企业在生产过程中，会产生大量的煤气，这些煤气是钢铁企业重要的二次能源。其类型主要包括高炉煤气（Blast Furnace Gas，简称BFG）、焦炉煤气（ Coke OvenGas，简称COG）和转炉煤气（Lindz-Donawitz Gas，简称 LDG）。这些煤气部分直接在本企业内的高炉热风炉、焦化炉、加热炉、设备烘烤以及各种热处理炉上进行使用，剩余煤气大多数企业送入自备电厂锅炉燃烧进行发电，另有部分企业将煤气出售给其他企业的发电厂进行发电。
根据中国钢铁工业协会的统计数据，中钢协会员企业的煤气回收利用率达到了近99%，其回收的煤气约80%~90%直接用于钢铁生产工艺中，其余约9%~19%的煤气都用来进行发电。目前国内各类煤气发电的总装机超过了800万千瓦。
国内钢铁企业的自发电率一般在50~90%之间，钢铁企业的自发电量不能完全满足企业的用电需求，企业需要从外部电网购买一部分电能来填补用电缺口。
由于目前国内电网的用电负荷特性呈现出白天需求高，夜间需求低的特点。国家物价部门和电网公司对工业用电采取了峰谷电价的收费方式，主要分为峰、平、谷三种电价，对应的时段各地略有不同。一般夜晚为谷时电价，对应时段称为谷电期；白天为峰时电价或平时电价，对应时段称为峰电期或平电期。
现有的煤气存储及发电技术采用的是均一性发电技术，即正常生产采用连续且最大输出功率的方式进行发电，并未对电力需求的峰谷特性加以利用，没有最大化的发挥电能的经济价值及社会价值。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种发电厂燃烧冶金煤气的发电方法及系统，对煤气的存储和发电方式进行改进，利用电网的峰谷电价政策，增加发电收益，降低企业用电成本。
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本发明提供了一种发电厂燃烧冶金煤气的发电系统：
煤气容器输入端与煤气输入管道连接，用于在谷电期，将冶金煤气存储在容器内；
煤气容器输出端经煤气输出管道与发电机组连接，用于在峰电或平电期，将冶金煤气从煤气容器内释放出来，利用新增发电机组或原有发电机组进行发电；
发电机组，在谷电期不发电或不全时段满发电，在峰电或平电期，利用谷电时期存储的煤气进行发电。
当企业自发电量不能满足企业用电需求时，缺口部分从国家电网或采用电力市场化交易方式购买。
可选地，所述煤气容器包括：企业原有的煤气压缩容器和新增的煤气压缩容器、企业原有的煤气柜和新增的煤气柜；
可选地，所述煤气输入管道及煤气输出管道包括高炉煤气管道、转炉煤气管道、焦炉煤气管道或混合煤气管道；
可选地，所述煤气包括高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气或混合煤气。
可选地，所述发电厂包括：冶金企业自备电厂、非冶金企业自备但燃烧或掺烧冶金煤气的发电厂。
所述新增发电机组包括为满足在峰电或平电期提高发电量而新增的发电机组；
可选地，所述原有发电机组包括原有的备用机组，或者仍有增发潜力的原有发电机组。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
所述方案中，在谷电期，发电厂发电机组采用以下运行方式运行：降输出功率发电、部分时段发电、不掺烧冶金煤气发电、不发电或上述运行方式的任意组合，并将冶金煤气存储在新增或原有的煤气容器内；在峰电或平电期，将冶金煤气从煤气容器内释放出来，利用新增发电机组或原有发电机组进行发电。采用此方式，在谷电期，充分利用煤气容器储存煤气，发电厂不发电或者将发电量降至最小，当企业自发电量不能满足企业用电需求时，缺口部分从国家电网或采用电力市场化交易方式购买。在峰电或平电期，充分利用煤气容器中储存的煤气，以及发电机组的发电能力，新增发电机组或利用原有发电机组，将发电量升至最大，最大限度的减少从国家电网或电力市场采购电能，能够在不改变发电厂煤气消耗总量的情况下，充分利用电网的峰谷电价政策，提高电能价值，增加发电收益，降低企业用电成本。同时对国家电网起到削峰填谷作用，减少电网的调峰机组容量，节约社会成本，减少能耗，减少二氧化碳排放。
附图说明
图 1 为本发明实施例提供的发电厂燃烧冶金煤气的发电方法的方法流程图。
图 2 为本发明实施例提供的煤气柜与煤气发电机组的连接关系图。
图 3 为本发明实施例提供的发电厂燃烧冶金煤气的发电系统的结构流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明进一步说明。
本发明针对现有冶金企业煤气发电技术并未对电力需求的峰谷特性加以利用，没有最大化的发挥电能的经济价值及社会价值问题，提供一种发电厂燃烧冶金煤气的发电方法及系统。
实施例一
见图1所示，本发明实施例提供的发电厂燃烧冶金煤气的发电方法：
S101，在谷电期，发电厂不发电，并将冶金煤气存储在煤气容器内；
S102，在峰电期，将冶金煤气从煤气容器内释放出来, 利用新增发电机组和原有发电机组进行发电。
本发明实施例所述的在谷电期，发电厂不发电，并将冶金煤气存储在煤气容器内；在峰电期，将冶金煤气从煤气容器内释放出来, 利用新增发电机组和原有发电机组进行发电。采用此方式，在谷电期，充分利用煤气容器储存煤气，发电厂不发电，当企业自发电量不能满足企业用电需求时，缺口部分从国家电网或采用电力市场化交易方式购买。在峰电期，充分利用煤气容器中储存的煤气，以及发电机组的发电能力，将新增发电机组和原有发电机组发电量升至最大，最大限度的减少从国家电网或电力市场采购电能，能够在不改变发电厂煤气消耗总量的情况下，充分利用电网的峰谷电价政策，提高电能价值，增加发电收益，降低企业用电成本。同时对国家电网起到削峰填谷作用，减少电网的调峰机组容量，节约社会成本，减少能耗，减少二氧化碳排放。
在前述发电厂燃烧冶金煤气的发电方法的具体实施方式中，可选地，所述煤气容器包括：企业原有的煤气压缩容器和新增的煤气压缩容器、企业原有的煤气柜和新增的煤气柜；
可选地，所述煤气容器与高炉煤气管道、转炉煤气管道、焦炉煤气管道或混合煤气管道连接；
所述煤气容器与发电厂发电机组煤气管道连接；
可选地，所述煤气包括高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气或混合煤气。
可选地，所述发电厂包括：冶金企业自备电厂、非冶金企业自备但燃烧或掺烧冶金煤气的发电厂。
当进入谷电期时，发电厂以全部燃烧冶金煤气的方式，谷电期全时段不发电。
当企业自发电量不能满足企业用电需求时，缺口部分从国家电网或采用电力市场化交易方式购买。
当进入峰电期时，发电厂以全部燃烧冶金煤气的方式，采用峰电期全时段额定输出功率发电的运行方式。
所述新增发电机组为满足在峰电或平电期最大化提高发电量而新增的发电机组。
本发明实施例所提供的发电方法，不会影响现有冶金工艺，但需增加新的煤气发电机组，依据钢厂煤气产量和现有煤气容器存储量决定是否新增煤气容器，充分利用电网的峰谷电价政策，提高电能价值，增加发电收益，降低企业用电成本。同时对国家电网起到削峰填谷作用，减少电网的调峰机组容量，节约社会成本，减少能耗，减少二氧化碳排放。
本发明实例中，以南京某钢铁公司为例，目前南钢公司与国家电网采用220kV电压连接，其峰平谷电价及对应的时段分别为：峰值电价0.9947元/kWh，对应时段为8:00-12:00、16:00-20:00；平值电价0.5968元/kWh，对应时段为6:00-8:00、12:00-16:00、20:00-22:00；谷值电价0.2989元/kWh，对应时段为22:00-次日6:00。
见图2所示，南钢公司已建1台80MW高温超高压煤气发电机组，配套有1组煤气柜；现根据本发明所提供的发电方法，新建1台80MW高温超高压煤气发电机组，配套新建1组存储1台机组8小时煤气消耗量的192万立方煤气柜组。新增煤气柜组接入发电厂煤气管道，所述煤气柜组与高炉煤气管道、转炉煤气管道、焦炉煤气管道或混合煤气管道连接。并采用以下运行方式：2台机组在谷电期8小时均不发电，原有机组在峰平电期16个小时发电，新建机组仅在峰电期8个小时发电。与原有运行方式相比，新建1台80MW高温超高压煤气发电机组投资增加约1.5亿元，新建192万立方煤气柜总投资约4.5亿元。与原有运行方式相比，新运行方式下每年增加收益约1.4亿元，约4.3年可收回投资。
实施例二
本发明实施例提供了一种发电厂燃烧冶金煤气的发电系统的具体实施方式，由于本发明提供的发电厂燃烧冶金煤气的发电系统与前述发电厂燃烧冶金煤气的发电方法的具体实施方式对应，该发电厂燃烧冶金煤气的发电系统可以通过执行上述方法具体实施方式中的流程步骤来实现本发明的目的，因此发电厂燃烧冶金煤气的发电方法具体实施方式中的解释说明，也适用于本发明提供的发电厂燃烧冶金煤气的发电系统的具体实施方式，因此在本发明以下的具体实施方式中将不再赘述。
见图3所示，本发明实施例提供一种发电厂燃烧冶金煤气的发电系统包括：
煤气柜组101，用于在谷电期，将冶金煤气存储在煤气柜组内，在峰电或平电期，将冶金煤气从煤气柜组内释放出来，利用新增发电机组和原有机组进行发电；
原有发电机组102，在谷电期不发电，在峰电和平电期，利用谷电时期存储的煤气进行发电；
新增发电机组103，在谷电期不发电，在峰电期，利用谷电时期存储的煤气进行发电。
以上所述是本发明的优选实施方式之一，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种发电厂燃烧冶金煤气的发电系统，其特征在于：
煤气容器输入端与煤气输入管道连接，用于在谷电期，将冶金煤气存储在容器内；
煤气容器输出端经煤气输出管道与发电机组连接，用于在峰电或平电期，将冶金煤气从煤气容器内释放出来，利用新增发电机组或原有发电机组进行发电；
发电机组，在谷电期不发电或不全时段满发电，在峰电或平电期，利用谷电时期存储的煤气进行发电。
2.根据权利要求1所述的一种发电厂燃烧冶金煤气的发电系统，其特征在于，所述煤气容器包括：企业原有的煤气压缩容器和新增的煤气压缩容器、企业原有的煤气柜和新增的煤气柜；
所述煤气输入管道及煤气输出管道包括高炉煤气管道、转炉煤气管道、焦炉煤气管道或混合煤气管道；
所述煤气包括高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气或混合煤气。
3.根据权利要求1所述的一种发电厂燃烧冶金煤气的发电系统，其特征在于，所述发电厂包括：冶金企业自备电厂、非冶金企业自备但燃烧或掺烧冶金煤气的发电厂。
4.根据权利要求1所述的一种发电厂燃烧冶金煤气的发电系统，其特征在于，所述新增发电机组或原有发电机组包括：
所述新增发电机组包括为满足在峰电或平电期提高发电量而新增的发电机组；
所述原有发电机组包括原有的备用机组，或者仍有增发潜力的原有发电机组。
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