一种用钢厂煤气发电的系统技术领域
本发明涉及煤气发电技术领域，尤其是涉及一种用钢厂煤气发电的系统。
背景技术
钢铁、硅锰、兰碳等行业产生的低热值煤气基本上都用于企业的自备电厂进行发
电，汽轮发电机组功率较小，以往由于受设备制造技术的限制，大部分采用中温中压蒸汽参
数，发电效率低，自用电率高，循环水耗量大，企业经济效益差。
目前，随着技术进步和设备制造技术的提高，高参数小功率汽轮发电机组制造日
益成熟，煤气发电效率的提高成为可能。部分煤气发电企业为了提高煤气利用效率，直接将
原来的中温中压发电系统拆除，重新建设高温高压或超高压发电系统。新建系统虽然发电
效率高，但存在以下问题：①原有设备没有充分利用，工程造价高；②原发电系统设备需要
全部拆除，为新建发电系统提供场地，浪费资源；③建设周期长，建设期间原有煤气不能发
电，停产损失大。
如何采用一种更好的改造方案，既提高煤气的利用效率，提高发电量，又减少改造
工程对现有工程和发电量的影响，并充分利用现有的设备，减少浪费，是煤气发电改造的一
个方向。
发明内容
本发明的目的是为解决现有煤气利用效率低，施工周期长以及施工过程中工程量
大成本高的问题，提供一种用钢厂煤气发电的系统。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：
一种用钢厂煤气发电的系统，包括主要由汽轮发电机组、凝汽器、凝结水泵、汽封加热
器、低压加热器、除氧器、给水泵和一级高压加热器构成的低压发电系统以及主要由排污扩
容器和排污水加热器组成的排污系统，还包括燃气锅炉以及主要由背压汽轮发电机组成高
压发电系统，燃气锅炉生产的蒸汽通过管道进入背压汽轮发电机组内进行高压发电，背压
汽轮发电机组排出的蒸汽一部分用于二级高压加热器加热锅炉给水，另一部分进入燃气锅
炉内的再热器进行再热后通过管道进入汽轮发电机组进行低压发电，汽轮发电机组排出的
乏汽在凝汽器内进行冷却成为凝结水，凝结水通过凝结水泵加压后，将凝结水通入汽封加
热器和低压加热器进行加热，加热后的凝结水进入除氧器进行除氧，除氧后的凝结水进入
给水泵进行加压并通过一级高压加热器加热，加热后进入增压泵进行增压，增压后通入二
级高压加热器进行加热，加热完成进入燃气锅炉内进行循环，燃气锅炉排污水通过排污扩
容器处理，处理后蒸汽通入除氧器进行再利用，废水通入排污水加热器与补入系统的化学
补充水进行换热，换热后的废水排出系统，换热后的化学补充水通入除氧器。
所述的发电系统中还设置有用于在背压汽轮发电机组出现故障时，将锅炉产生的
超高压蒸汽减温减压至背压汽轮机排汽参数的减温减压旁路，减温减压旁路包括安装在燃
气锅炉与汽轮发电机组的管道上的减温减压器和自动控制阀门，自动控制阀门检测到背压
汽轮机停止运行时自动打开，将管道内的蒸汽通过减温减压器处理后再通入燃气锅炉加热
后通入汽轮发电机组。
所述的低压加热器、除氧器和一级高压加热器均与汽轮发电机组连接，汽轮发电
机组的回热抽汽提供低压加热器、除氧器和一级高压加热器使用的蒸汽。
所述的汽封加热器和低压加热器的疏水回到凝结器。
所述的一级高压加热器和二级高压加热器疏水回到除氧器。
所述的钢厂煤气用的发电系统，具有利用煤气生产超高压蒸汽的带再热的煤气锅
炉，煤气锅炉所产生的主蒸汽通过一台超高压背压汽轮机进行发电；超高压背压汽轮机发
电后的蒸汽，再回到燃气锅炉进行再热，再热后的中温中压蒸汽通过蒸汽管道，进入原来的
中温中压汽轮发电机组系统进行发电，发电后的凝结水通过汽封加热器、低压加热器进入
原除氧器，除氧后的水通过原给水泵加压，进入高压加压泵，进一步升压，进入超高压锅炉
煤气锅炉中。
所述的发电系统，其设置的燃气锅炉采用超高压参数，带再热器。
所述的发电系统，其设置的背压汽轮发电机组采用超高压背压汽轮机。
所述的发电系统，其设置二级高压加热器，利用超高压汽轮机背压蒸汽加热锅炉
给水。
所述的发电系统，其给水系统采用一台增压泵，满足锅炉给水压力要求。
所述的发电系统，其背压汽轮发电机组设计有减温减压器旁路，保证背压汽轮机
故障时，原汽轮发电机组正常运行。
钢铁、硅锰、兰碳等产生的低热值煤气进入燃气锅炉燃烧，燃气锅炉产生的超高压
蒸汽通过蒸汽管道进入超高压背压汽轮机做功，拖动发电机进行发电，超高压背压汽轮机
排出的蒸汽再回到燃气锅炉进行再热，成为中温中压蒸汽，中温中压蒸汽进入原中温中压
汽轮发电机组系统进行发电，发电后的凝结水在中温中压系统加热后，通过增压泵增压，通
过超高压背压汽轮机配套的二级高压加热器加热，最后进入超高压燃气锅炉，给水在燃气
锅炉内生成超高压蒸汽。
本发明的有益效果是：本发明采用了燃用煤气的超高压燃气锅炉，生产出更高品
质的超高压蒸汽，提高了蒸汽的做功能力。该发电系统，其汽轮发电机组采用背压汽轮机，
汽轮机排汽参数满足燃气锅炉再热及原中温中压汽轮机进口蒸汽参数要求，保证原来的中
温中压汽轮发电机组正常运行，不需要拆除。
该发电系统，其背压汽轮机带一级高压加热器，采用汽轮机抽汽回热加热锅炉给
水，满足超高压燃气锅炉给水温度的要求，减少冷源损失。
该发电系统，其给水系统增加一台增压泵，用于提高原中温中压系统给水压力，满
足超高压燃气锅炉给水要求。
该发电系统，设计有减温减压旁路，当背压汽轮发电机组出现故障时，能够将锅炉
产生的超高压蒸汽减温减压至背压汽轮机排汽参数，再回到燃气锅炉进行再热，供应原中
温中压机组发电，从而可以提高设备的运转率。
由于设置了超高压燃气锅炉及超高压背压汽轮发电机组，在煤气参数不变的情况
下，提高了煤气的发电量，整个发电系统效率提高，降低了钢铁、兰碳、硅锰等生产企业的生
产成本，以流量30000Nm3/h热值9870kJ/ Nm3煤气发电为例，采用中温中压蒸汽参数发电，发
电量约为20MW，而采用本方案进行超高压参数改造，发电量约为25MW，发电量提高了25％，
既有利于环境保护，同时提高了能源利用效率，从而提高了企业的竞争力。
本发明既提高了发电量，提高了煤气利用效率，又充分利用了现有低参数发电设
备，减少了浪费，同时，将改造工程对原有发电设备的运行和发电量的影响降低到最小。
本发明在应用于钢铁、兰碳、硅锰等工业领域的低参数煤气发电改造时，不拆除原
有汽轮发电机组系统，在改造期间原有发电设备正常运行，改造设备完成后，只需要短时间
停运原来的设备，将改造设备与原工艺对接即可，改造影响小，设备投资低，具有很好的推
广价值。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图示标记： 1、燃气锅炉，2A、背压汽轮发电机组，2、汽轮发电机组，3、凝汽器，4、凝
结水泵，5、汽封加热器， 6、低压加热器，7、除氧器，8、给水泵，9、一级高压加热器， 10、排污
扩容器，11、排污水加热器，8A、增压泵，9A、二级高压加热器，12、减温减压器。
具体实施方式
图中所示，具体实施方式如下：
一种用钢厂煤气发电的系统，包括主要由汽轮发电机组2、凝汽器3、凝结水泵4、汽封加
热器5、低压加热器6、除氧器7、给水泵8和一级高压加热器9构成的低压发电系统以及主要
由排污扩容器10和排污水加热器11组成的排污系统，还包括燃气锅炉1以及主要由背压汽
轮发电机组2A构成的高压发电系统，燃气锅炉1生产的蒸汽通过管道进入背压汽轮发电机
组2A内进行高压发电，背压汽轮发电机组2A排出的蒸汽一部分进入二级高压加热器9A加热
锅炉给水，另一部分直接通过燃气锅炉1内的再热器进行再热后通过管道进入汽轮发电机
组2进行低压发电，汽轮发电机组2排出的乏汽在凝汽器3内进行冷却成为凝结水，凝结水通
过凝结水泵4加压后，将凝结水通入汽封加热器5和低压加热器6进行加热，加热后的凝结水
进入除氧器7进行除氧，除氧后的凝结水进入给水泵8进行加压并通过一级高压加热器9加
热，加热后进入增压泵8A进行增压，增压后通入二级高压加热器9A进行加热，加热后进入燃
气锅炉1内进行循环，燃气锅炉1排放的污水通过排污扩容器10处理，处理后蒸汽通入除氧
器7进行再利用，废水通入排污水加热器11与补入系统的化学补充水进行换热，换热后的废
水排出系统，换热后的化学补充水通入除氧器7进入系统。
所述的发电系统中还设置有用于在背压汽轮发电机组2A出现故障时，将燃气锅炉
1产生的超高压蒸汽减温减压至背压汽轮机组排汽参数的减温减压旁路，减温减压旁路包
括安装在燃气锅炉1与汽轮发电机组2的管道上的减温减压器12和自动控制阀门，自动控制
阀门检测到背压汽轮发电机组故障停运时自动打开，将管道内的蒸汽通过减温减压器12处
理后再通入燃气锅炉加热后通入汽轮发电机组2。
所述的低压加热器6、除氧器7和一级高压加热器9均与汽轮发电机组2连接，汽轮
发电机组2的回热抽汽提供低压加热器6、除氧器7和一级高压加热器9使用的蒸汽。
所述的汽封加热器5和低压加热器6疏水排入凝汽器3。
所述的一级高压加热器9和二级高压加热器9A疏水排入除氧器7。
疏水，在行业内主要是指蒸汽经过换热器进行热交换后，失去热量凝结而成的水
称为：疏水。
将燃气在燃气锅炉1内燃烧，燃气锅炉1生产的蒸汽通过管道进入背压汽轮发电机
组2A，背压汽轮发电机组2A排出的蒸汽，背压汽轮发电机组2A排出的蒸汽一部分用于二级
高压加热器（9A）加热锅炉给水，剩余部分回到燃气锅炉1进行再热，再热后的蒸汽通过管道
进入原有汽轮发电机组2系统，汽轮发电机组2排出的乏汽在凝汽器3内进行冷却成为凝结
水，凝结水通过凝结水泵4加压，经汽封加热器5和低压加热器6加热，最后进入除氧器7，除
氧后的给水进入给水泵8加压通过一级高压加热器9加热，进入增压泵8A增压，通过二级高
压加热器9A加热，进入燃气锅炉1。
背压汽轮发电机组发生故障时，燃气锅炉1生产的蒸汽通过管道进入减温减压器
12，减温减压器12排出的蒸汽，回到燃气锅炉1进行再热，再热后的蒸汽通过管道进入原有
汽轮发电机组2系统。
本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和
实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。