導讀：實現煤氣余熱回收利用，對于鋼鐵廠降低成本、提高能源轉換具有重要的意義。

　　1、前言

　　近年來，中國鋼鐵工業迅猛發展，鋼鐵冶金技術不斷進步，使得鋼鐵廠副產煤氣資源量越來越多。實現煤氣余熱回收利用，對于鋼鐵廠降低成本、提高能源轉換具有重要的意義。目前，回收的煤氣資源主要作為燃料供焦爐、熱風爐、加熱爐等工業爐窯加熱使用，這部分占煤氣資源量的50%～80%，剩余部分供企業自備電廠發電，方式主要有全燒(或摻燒)煤氣鍋爐發電和燃氣-蒸汽聯合循環發電(CCPP)兩種。

　　首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司（以下簡稱首鋼京唐公司）擁有國內首套煤粉-煤氣混燒發電機組，機組容量300MW，煤氣混燒率最高達到30%，作為煤氣系統的緩沖用戶，極大地降低了公司煤氣放散率水平。但由于采用常規的鍋爐、汽輪發電機組模式，將蒸汽參數提高至亞臨界水平（16.7Mpa，540℃），熱電轉換效率僅達38%左右。

　　燃燒低熱值高爐煤氣的CCPP發電機組一般由高爐煤氣供給系統、燃氣輪機系統、余熱鍋爐系統、蒸汽輪機系統和發電輪機系統組成。主要設備有空氣壓縮機、高爐煤氣壓縮機、燃氣輪機、余熱鍋爐、發電機和勵磁機等。一般分為單軸和多軸布置形式。經除塵加壓的高爐煤氣與加壓的空氣混合后進入燃燒室進行燃燒，所產生的高溫、高壓燃氣進入燃氣透平機組膨脹做功，燃氣輪機帶動發電機組發電，同時燃氣輪機做功后的排氣進入余熱鍋爐，產生蒸汽后進入蒸汽輪機做功，蒸汽輪機帶動發電機組發電。CCPP發電效率可以達到58%～60%，一些大型機組甚至可以超過60%。因為燃氣輪機為旋轉持續做功，可以利用熱值比較低的燃料氣體，同時還具有開、停機快，運行負荷調節幅度大速度快等特點。

　　隨著環保壓力的增大及降低大宗物料運輸成本的需求，一些大型鋼鐵企業開始外遷并在沿海布局，但沿海布局的一個弊端就是工業用水的供應。一般鋼鐵行業布局沿海地區，都是選擇無人居住的灘涂地區，本就沒有淡水資源，再加上鋼鐵工業用水量巨大，水資源的保供是一個難題。目前，解決的措施就是鋪設長距離輸送管線供給工業水，這樣不僅導致水價升高，并且存在斷供的風險。

　　首鋼京唐公司結合沿海優勢，獨創“汽輪發電機組與低溫多效海水淡化耦合技術”，能同時生產電能及高品質除鹽水，并降低除鹽水生產成本至6元/t，有效保證了工廠的用水安全。目前日產水量5萬t，占全公司用水量的50%以上。雙軸布置的CCPP發電機組汽輪機排汽量約240t/h，常規做法為進入凝汽器與循環

　　冷卻水換熱，凝結水送回余熱鍋爐進行循環。根據首鋼京唐公司一期工程汽輪發電機組與低溫多效海水淡化耦合技術的經驗，將建設CCPP與低溫多效海水淡化相耦合的水電共生技術，進一步增大除鹽水產量。

　　2、可行性分析

　　目前，首鋼京唐公司成功運營2套25MW汽輪發電機組后置低溫多效海水淡化裝置。整套裝置自2011年10月份投產至今，每年滿負荷運行小時數都在7920h以上，每年向公司電網供電3.2億kWh，向公司水管網供水800萬t，整個系統的熱效率為82.23%。詳見表1。