本发明涉及一种应用化工驰放气发电的系统及方法。
背景技术：
在我国有很多上百万吨型焦化厂将产生的焦炉煤气用于生产甲醇，在甲醇的合成工艺过程中伴生有化工驰放气的产生。这种化工驰放气洁净度较高，腐蚀性杂质的含量少，其主要成份为氢气(H2)，氢气的含量为化工驰放气的70％左右。同时，这种化工驰放气具有气源较稳定排放压力较高的优点。
然而，由于这种化工驰放气的气体的热值较小，在8.27MJ/M3～9.8MJ/M3之间，使这种化工驰放气的应用范围有限。目前对化工驰放气应用主要为回收驰放气中的氢，或用于锅炉燃烧，有些厂家甚至将该气体直接对空排放，使得这种化工驰放气没能得到充分的利用。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术中化工驰放气没能得到充分利用的不足，提供一种应用化工驰放气发电的系统。这种系统结构简单、实用，能够将化工驰放气变废为宝，用于稳定发电，提高了经济效益。
本发明是通过以下技术方案实现：一种应用化工驰放气发电的系统，包括：用焦炉煤气生产甲醇的装置，包括化工驰放气输出端；发电装置，设有化工驰放气的进气端，与化工驰放气输出端相连接。
进一步地，上述发电装置中设有调节气体压力的压力调节装置，该压力调节装置为减压装置，减压装置调节化工驰放气的压力，使下调后的压力低于2.5Mpa。
进一步地，上述发电装置中设有燃料调节执行机构，燃料调节执行机构设有调节气阀，用以调节所述化工驰放气的气体流通面积。
进一步地，上述调节气阀控制的气体流通面积为0～2000mm2。
进一步地，上述发电装置为燃气轮机发电机组。
同时，在本发明中还提供了一种应用化工驰放气发电的方法，包括：使用上述应用化工驰放气发电的系统；该系统燃烧所述化工驰放气而发电；
进一步地，化工驰放气的供气压力为0.75～2.5Mpa，化工驰放气的进气量1000～7000Nm3/h。
进一步地，上述方法中化工驰放气的供气压力为1.0～1.2MPa；化工驰放气的进气量为2000～3800Nm3/h。
本发明产生的有益效果如下：根据本发明所提供的应用化工驰放气发电的系统结构简单、实用，使得化工驰放气的应用提高了价值，产生了经济效益。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在利用焦炉煤气生产甲醇的过程中所产生化工驰放气，洁净度较高，腐蚀性杂质少，且具有气源较稳定排放压力较高的优点。如果能寻找一种方法将这种化工驰放气利用起来，不但能够实现能源利用的最优化，同时能够实现利益的最大化。为此，本发明发明人试图将化工驰放气应用于发电领域。
在本发明的一种具体的实施方式中，提供了一种应用化工驰放气发电的系统，在该系统中，包括：用焦炉煤气生产甲醇的装置以及利用气体燃烧进行发电的发电装置，用焦炉煤气生产甲醇的装置中设有化工驰放气输出端；而发电装置中设有化工驰放气的进气端。发电装置通过化工驰放气的进气端与用焦炉煤气生产甲醇的装置的化工驰放气输出端相连接。
由于化工驰放气的热值较小，在8.27MJ/M3～9.8MJ/M3之间，如果将其直接应用于发电设备，会导致发动机的点火、升速困难，而难以实现应用化工驰放气进行稳定的发电。如何能够将化工驰放气稳定的应用于发电领域，发明经过反复的实验，发现，通过控制化工驰放气的压力，与化工驰放气进气量，能够解决化工驰放气的热值小的不足。
在本发明的一种具体的实施方式中，该应用化工驰放气发电的系统中的发电装置中设有调节气体压力的压力调节装置，这个压力调节装置设置在发电装置的内部，与发电装置的化工驰放气的进气口相连。该压力调节装置为减压装置，减压装置调节从化工驰放气的进气口流入的化工驰放气的压力，使下调后的压力低于2.5Mpa。
现有技术中，应用气体燃烧进行发电的设备的发电原理为：燃气轮机运转后，燃气轮机的压气机连续不断地从外界大气中吸入空气并增压，经压气机增压后的空气出来后即进入燃烧室，在燃烧室进口与被喷入的燃料进行掺混，然后点火燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压的燃气从燃烧室出口喷出，就开始膨胀，在膨胀的同时推动涡轮叶片做功，涡轮将燃气的能量转化为动能后，一方面用于压气机压缩空气持续进行热力学循环，另外一方面由主轴将转子的扭矩输出，驱动发电机发电。
在本发明中所提供的应用化工驰放气发电的系统，由于使用了由焦炉煤气生产甲醇所伴生的这种化工驰放气作为气体原料，这种化工驰放气的压力较大，可省却压力调节系统中的增压装置，降低了发电装置的自耗电，同时也减少了设备的维护工作。
在本发明的一种具体的实施方式中，该应用化工驰放气发电系统中的发电装置中设有燃料调节执行机构，燃料调节执行机构设有调节气阀，用以调节所述化工驰放气的气体流通面积。优选地，调节气阀控制的气体流通面积为0～2000mm2，以保证本发明化工驰放气发电的系统的供气量在1000～7000Nm3/h，进而保证发电设备的稳定发电。
在发明的一种具体的实施方式中，该应用化工驰放气发电的系统中所使用的发电装置为燃气轮机发电机组。如可使用QDR20型燃气轮机发电机组，这种QDR20型燃气轮机发电机组能够实现热电联供的性能。
目前，在大多数的焦化厂中都有许多没能投入使用的燃气轮机发电机组，如上述的QDR20型燃气轮机发电机组。在焦炉煤气没有用于生产甲醇之前，大多数的焦炉煤气被输送到这种QDR20型燃气轮机发电机组中进行热电联供。随着社会的进步，科技的发展，焦炉煤气逐渐被应用于生产甲醇，而这种QDR20型燃气轮机发电机组被闲置下来，不再利用，这种QDR20型燃气轮机发电机组得不到应用，不但浪费了资源，也占用了空间。在本发明中将化工驰放气使用这种QDR20型燃气轮机发电机组进行热电联供，形成了一条稳定的生产链。
同时，本发明还提供了一种应用化工驰放气发电的方法，包括如下步骤：使用根据本发明所提供的应用化工驰放气发电的系统，该系统燃烧化工驰放气而发电，其中化工驰放气的供气压力为0.75～2.5Mpa，化工驰放气的进气量为1000～7000Nm3/h。在该范围内，化工驰放气的燃烧能够满足发电设备中发动机的点火、升速，形成稳定的发电模式。优选地，化工驰放气的供气压力为1.0～1.2MPa；化工驰放气的进气量为2000～3800Nm3/h。在该范围内能够保证应用化工驰放气发电的系统的输出功率＞1000KW。
实验证明：
实施例1
如下给出一种应用化工驰放气发电的具体步骤，包括，机组起动一慢车运转一平衡转速一发电等，使用本发明所提供的应用化工驰放气发电的系统进行发电过程中，装置使用过程中参数已经结果列入表1中。
表1.应用化工驰放气发电装置的参数与结果
如表1中所示，使用本发明所提供的应用化工驰放气发电的系统进行发电，经过组起动一慢车运转一平衡转速步骤后，将调节气阀的气体流通面积设置为130～360mm2。将化工驰放气的供气量在2000～3400Nm3/h范围内，能够保证本发明应用化工驰放气发电的系统的输出功率＞1000KW。
如表1中当化工驰放气的用量为3364.5m3/h时，发电装置的输出功率为2024kW，蒸汽产量为6t/h，按照电价0.5997元/KW计算，蒸汽按市场价格200元/t计算。产生的经济利益为2413.8元/h。
综上所述，在本发明中将化工驰放气应用于发电领域，能够提高化工驰放气的利用价值，提高了经济效益，同时能够更好地保护环境，避免环境污染。另外，化工驰放气本身纯净度高、腐蚀性物质少，使用化工驰放气作为燃烧气体进行供电，能够延长发电设备的使用寿命。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。