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1、湘 潭 大 学 机械工程学院 本科毕业设计（论文）开题报告题 目焦炉煤气发电系统及余热利用的研究姓 名黄鑫学号2005501812专 业过程装备与控制工程班级三指导教师王志奇职称填写时间2009年 月 日 2009年3月说 明1根据湘潭大学毕业设计(论文)工作管理规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见，系主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计(论文)开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时
2、用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字。5开题报告检查原则上在第24周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。6. 填写说明：(1) 课题性质：可填写A工程设计；B论文；C. 工程技术研究；E.其它。(2) 课题来源：可填写A自然科学基金与部、省、市级以上科研课题；B企、事业单位委托课题；C校级基金课题；D自拟课题。(3) 除自拟课题外，其它课题必须要填写课题的名称。(4) 参考文献不能少于10篇。(5) 填写内容的字体大小为小四，表格所留空不够可增页。本科毕业设计(论文)开题报告学生姓名
3、黄 鑫学 号2005501812专 业过程装备与控制工程指导教师王志奇职 称讲师所在系过程装备与控制工程课题来源D课题性质A课题名称焦炉煤气发电系统及余热利用的研究一、选题的依据、课题的意义及国内外基本研究情况能源是人类赖以生存和社会进步的重要物质基础。 我国改革开放以来得以现令世界瞩目的高速经济增长，能源的支持是一个重要因素。当然我国经济的快速增长必然要伴随着能源消耗，特别是煤炭消耗的增加。随着“ 西气东输”项目和沿海LNG(液化天然气的简称)气站的建设，部分供应城市煤气的焦化厂，如北京焦化厂、天津煤气厂、山西神州焦化、上海焦化厂、青岛煤气厂等，将面临天然气取代焦炉煤气作为城市燃气的状况。例
4、如，北京焦化厂目前已经被关停。未来这些焦化企业过剩的焦炉煤气迫切希望找到经济、高效的利用途径。土法炼焦是国家明令禁止的，土焦企业技术、设备非常落后，因此不能对焦炉煤气加以利用，只能直接燃烧后排空。在国家有关部门的严格执法下，不久的将来，我国的土焦炉将全部被关闭。这部分市场份额将主要由独立焦化厂代替，同样面临着焦炉煤气的利用问题。我国焦炉煤气资源非常丰富，每年待利用或潜在可利用的焦炉煤气就有700亿， 仅独立焦化厂每年就有近300亿 的焦炉煤气可以被利用。本项目本身就是一个环保项目，从环保评价来看，项目建设不但能彻底解决焦炉煤气直接对空排放对周边环境造成的污染，每年节约大量的煤炭资源，并且减少了
5、高温焦炉煤气对大气的污染，减缓地球气候恶化，而且能够获得较好的经济效益，降低焦化企业的成本，增加企业的收入。目前，我国电力供应紧张现象将长期存在,很难保证小焦化厂的正常生产用电。据了解，前几年因电力不足至使一些焦化厂经常停电，正常生产难以维持，有的焦化厂只好使用议价电，增加了生产成本。如果将焦化厂的剩余煤气用于发电，不仅可保证本厂用电，还可向电网供。同时，发电系统发电过程中排出大量高温尾气，高温尾气的余热利用也可以增加企业的收入同时减少对大气的排放。 目前在国内外，焦炉煤气的可利用方式主要有以下几种：焦化厂将焦炉煤气用于加热焦炉的燃料；轧钢厂将净化后的焦炉煤气用作燃料；焦炉煤气用作城市煤气；焦
6、炉煤气用作化工原料合成氨；焦炉煤气用作苯加氢的氢源；焦炉煤气用于锅炉和蒸汽轮机以及燃气轮机发电；焦炉煤气制甲醇；焦炉煤气还原生产海绵铁；焦炉煤气用于燃气内燃机发电。焦炉煤气在国际上主要归类为高氢燃料，国外公司在燃气轮机利用高氢燃料上都具有较多的经验，但是具体到焦炉煤气上的经验都不太多，主要原因是国外炼焦工业一直处于不断萎缩的态势，中小型焦化厂已经很少，而大多数焦炭来自大型联合化工企业，产生的焦炉煤气多用于化工产品的制造，所以焦炉煤气发电项目十分有限。国外燃气轮机主要是GE6B型40MW级燃气轮机，乌克兰25MW级燃气轮机和GE10型10MW级燃气轮机，大型机组中三菱和GE机组可以适应燃用低热值
7、煤气二、 研究内容、预计达到的目标、关键理论和技术、技术指标、完成课题的方案和主要措施本文需要了解焦炉煤气生产的工艺流程和各个流程基本的工作。最后了解焦炉煤气净化过程，包括焦炉煤气的冷却，除焦油，除硫等元素的过程和方法。根据公司概况以及企业所需要达到的要求，然后发电系统的设计与选型包括发电机组的比较选择，发电机组的各个参数的对比选择，以及后面发电机组数量的确定以及设备备用等情况的选择。高温尾气的余热利用为本论文主要研究的内容，其主要为余热锅炉的设计，包括设计锅炉的形式以及采用的换热形式，锅炉的具体设计又包括锅炉换热面积的设计，外壳的设计以及内部换热管的设计以及换热系数等等参数的计算。通常决定一
8、种技术能否在实践中得到快速应用的关键因素之一是其经济性，如成本、投资回收期等。本文选取焦炉煤气发电系统的投资、总成本费用和流动资金等进行了计算，评价了基准项目的技术经济性。研究了系统产品成本的分摊方法，进行了燃料( 原料)价格、产品价格和产品产量的敏感性分析，评价了规模扩大对项目经济性的影响。三、主要特色及工作进度 1外文翻译、查阅相关资料 2009.3.1-3.15 2发电系统的设计选型 2009.3.16-3.31 3高温尾气的余热利用 2009.4.1-4.20 4节能及经济评价 2009.4.21-5.10 5撰写论文并绘制相关图纸 2009.5.11-5.31四、主要参考文献（按作者
9、、文章名、刊物名、刊期及页码列出） 1刘文宇,江宁,倪维斗，等.焦炉煤气资源及利用系统J.煤化工，2005(3)：7-11 2郑文华，张兴柱.在焦炉煤气的使用现状与应用前景J.燃料与化工，2004，35（4）：1- 3 3British Petroleum Company.BP statistical review of world energy,June 2006：2-434何艳.我国能源消费的非均衡分析J.中国能源，2006，28(7)：25-29 5马凯.我国当前的能源形势与“十一五”能源发展J.能源技术与管理，2006(4)：1 6毛节华,许惠龙.中国煤炭资源预测与评价M.北京：科学出
10、版社，1999 7钱伯章.世界能源消费现状和可再生能源发展趋势(上)J.节能与环保，2006(3)：8-118白冰,李小春,刘延锋 等.中国集中排放源调查及其分布特征J.岩石力学与工程学报,2006,25(增1):2918-2923 9杨建华.焦炉煤气净化M.北京：化学工业出版社，2006：163-165 10刘文宇,江宁,倪维斗 等.焦炉煤气资源及利用系统J. 煤化工,2005,(3):7-111 11周乃君，陈爱民，罗亮 等.焦炉煤气发电方案与研究J.节能技术，2008，（26）：202-205 12中国电力网.环保能源燃气发电变废为宝技术简介.2007年7月28日 13张志坚 ,习桂明. 内燃机利用焦炉煤气发电技术J .山东冶金 ,2003 ,25(5) ：66 - 681 14朱聘冠.换热器原理及计算M.北京：清华大学出版社，1987 15夏清，陈常贵.化工原理M.天津：天津大学出版社，2005 16董君.燃用焦炉煤气燃气轮机循环系统性能模拟及分析D.华北电力：2005. 17张家荣，赵廷光.工程常用物质的热物理性质手册M.新时代出版社：1987年9月指导教师意 见指导教师签名： 年 月 日系意见 系主任签名： 年 月 日院意见 教学院长签名： 年 月 日