法国钢厂余热发电

1、法国炼钢厂余热发电相当大部分的TWh将来自于核电站联合循环发电：钢厂余热、天燃气燃烧 更新的技术 更高的效率(与常规厂的35%相比，超过50%) 对高峰负荷需求有更高的反应性(更年轻的工厂、更短的启动时间、良好的初步反应) 每KWe更低的二氧化碳、一氧化碳和氮氧化合物排放量余热电厂和核电厂相比 投资成本低 氮氧化合物和一氧化碳排放降低，环保税降低 允许私人生产商能进入一个开放的电力市场阿尔斯通的解决方案 已在世界范围内安装650GW，大约等于世界发电能力的20% 在法国核计划常规部分，水力发电厂和热电厂的安装索拉克钢铁公司简介 索拉克钢铁公司坐落于敦克尔克工业基地 敦克尔克工业基地是煤炭和铁矿

2、石的抵达地 索拉克钢铁公司平均每年产生4.8TWh的高炉煤气和0.5TWh的焦炉煤气法国天燃气公司简介 在1998年，海底天然气管道Franpipe管线开始运作，从挪威向敦克尔克终端输送天然气 在2001年10月，距离敦克尔克15公里，法国天然气公司已经开始了Pitgam天然气压缩机站的运作.Pitgam站是法国最大的天然气压缩机组，由2 x 25 MW(1 x 10 MW待机)压缩机组成现有热电厂简介 DK3和DK4机组，自1965年开始运转 DK3和DK4的可操作性和可维护性，只能保留到2005年DK6项目是由索拉克有限公司（阿赛洛集团）和法国燃气公司的两共同目标合作产生的 一个联合循环型

3、项目，这个项目给予了法国燃气公司灵活高效的发电能力，同时也以535兆瓦的发电水平为天然气和电能之间的价格折中处理提供了可能性。 一个传统意义上的热电厂，可以通过使用钢厂燃气为索拉克钢铁公司获取经济利益，并且向外界提供255兆瓦的电能输出索拉克钢铁公司和法国燃气公司目标的合并示意图 通过本项目的运作，期待于2005年1月可以把法国燃气公司的天然气和索拉克钢铁公司的钢厂燃气（高炉煤气和焦炉煤气）转换为电能，供应给索拉克钢铁公司并通过RTE网络的商业化运作出售给Dunelys（法国燃气公司）的网点。配置 两条相同的400兆瓦多轴发电机组(2xKA13E2-1)与位于它们尾部的普通设备平行排列。 每条

4、发电机组的组成包括：一个外置的燃气轮机，一个70米高的主烟道来实现烟气的排出，一个辅烟道，一个安装在侧面带有冷凝器的建筑内部的蒸汽轮机，以及一个面对着燃气轮发电机安放的三绕组变压器。 普通设备包括中央控制室、化学除盐装置、海水抽泵站和抗火系统。科技 GT13E2型燃气轮机，有83台正在运行或已售出，其工作时间是150万个小时。它以天然气为燃料，在72个环保V形火炉中燃烧，产生的氧化氮和一氧化碳排放量符合欧洲和法国的排放规则，并且通过一个转速为3000rpm的同步空冷发电机产生165MWe的电量（在国际标准化组织规定的标准条件下），同时以15.7千伏的电压向外输送电能。正是由于有安装在压缩机入口

5、处的三阶可调进气导片来实现空气的流动控制，从而保证在只有局部装载量的时候也能实现装置的高效运作。通过安装在通风口里的水分/空气热量交换器来实现空气加热调节，从而可以优化电力负载并且实现防冻保护。 Standardkessel公司生产的立式锅炉，以天然气、焦炉煤气和高炉煤气为燃料，通过在六个炉体中燃烧燃气来减少一氧化碳的排放，并且产生140bar和30bar的水蒸气。燃烧所需要的燃气来自废气（在高炉的燃烧区域产生或者在高炉的顶部经由气流调节器产生）或者两个空气风扇所产生的新鲜空气。它将是世界上最大的废热回收炉。 反应型蒸汽轮机，在3个转速为3000rpm的压力包中消耗蒸汽，从而通过输出为18千伏

6、的同步空冷发电机来产生240兆瓦的电能。入口压力维持在一个恒定的值上，这样就允许对电力单元提供固定频率的支持。从低压包流出的蒸汽轮机双重排气，通过一个利用海水冷却的钛管冷凝器来实现气体的浓缩。 三绕组的油浸式递升变压器，把燃气轮机终端和蒸汽轮机发电机终端的电压从15.7Kv和18kV同时提升到225kV。有两个支架的HV室外配电装置把电能输送给索拉克有限公司和国家电网。 通过装有阿尔斯通P320型控制系统的主控室，可以对工厂实现全面的控制和操作。监督控制、数据采集系统（SCADA）和能源管理系统（EMS）通过与调度中心的联系、协调，并考虑到燃气、电能和设备的价格和实用性等因素，来实现对能源分配

7、的优化。BOILER 锅炉 BY PASS STACK 旁通烟囱 GAS TURBINE 燃气涡轮 FEEDWATER TANK注水箱STEAM TURBINE 蒸汽涡轮 CONDENSER 冷凝器HP BY PASS 高压旁路 LP by pass 低压旁路NG 天然气 COG 焦炉煤气BFG 高炉煤气 SEA WATER 海水 HP、MP、LP 高压、中压、低压发电厂性能 在与345MWth辅助燃烧系统的联合循环模式下，每套动力系统的功率将达到大约400Mwe，且效率为50。 如果无法得到钢铁废气，输出功率将会降至270MW（而效率仍为50）。 如果不燃烧天然气（这种情况下电价就没有竞争力

8、），而在345MWth的锅炉中辅助燃烧混合了新鲜空气的钢铁废气，系统的功率将为130MW，而效率为37%。 当由于电网要求主要（2.5%）和次要（4.5%）储备而运行在基本负荷的93%时，系统的效率将只会出现轻微的降低。运行模式 两套系统彼此之间的独立性、旁通烟囱中具有两个挡板和新风换气机所带来的多种可能燃烧方式使得运行模式具有高度的灵活性。 使用新风换气机仅在锅炉中燃烧钢厂煤气（当电的售价很低且/或天然气价格太高时）， 仅在在开式循环或带辅助燃烧的纯联合循环的燃气涡轮中燃烧天然气（当索拉克钢铁公 司不产生钢铁煤气时）， 在燃气涡轮中燃烧天然气，同时在锅炉中燃烧混合气体作为辅助燃烧（当电价比较

9、高时）。与国家电网的连接 法国新的电网规范要求，每根轴线必须有主频率（负荷的2.5%）和辅助频率（负荷的4.5%）以及电压响应可能用于支持法国和欧洲的电网。 Scada-EMS系统将会不间断地向RTE调度中心提供关于网络中每台涡轮机容量的信息，并计算和推荐经济优化配置。 1999年12月30号起实施的法案对每个接入国家电网的超过 120MW的发电厂规定了技术要求。蒸汽涡轮机通过固定的压力控制保证频率保持的概率。工业环境的要求 由于空气中存在有害性气体、钢厂粉尘、盐分和潮气，因此一些特别措施如煤气检测、额外的过滤和加压建筑或者适当地进行油漆必须落实到实处，以保证材料不会遭受机械腐蚀造成电路短路。

10、欧洲指令与法国法规 2001-80-EC排放标准对每个超过20MW的发电厂规定了排放指标。由于燃气涡轮的环形燃烧室中有72个环保的V形火炉能实现分焰，且蒸汽锅炉中的火炉是分布式的，所以CO和NOx的排放水平能满足相关法律的要求。 欧洲关于压力设备的新规范1997-23-EC考虑了人员的安全。它对任何处于压力之下的设备根据液体、压力和尺寸的不同而规定了相应的质量管理和设计准则。 法国APAVE认证公司进行了土建与电力方面的计算，特别是涉及到人员安全的方面，证明满足相关法规的要求。DK6发电厂 ：索拉克钢铁公司、法国天然气公司和阿尔斯通公司之间的创新且有益的长期合作 索拉克钢铁公司、法国天然气公司和阿尔斯通公司考虑到未来的天然气与能源市场和欧洲关于自由、安全保护以及环境