目前我国能源利用率低,很多产品单位能耗与发达国家相比差距很大,各类工业炉窑排空的废气热值占窑炉总能耗的20%以上,废气余热利用率仅为4%-5%,因此有很大的节能潜力。本文以湖南省资兴焦电股份有限公司剩余焦炉煤气发电项目为研究对象,选配了合理的发电系统,并对发电主机和余热利用设备进行热力计算。以降低能耗、提高经济收益为目标,对不同进气量下的开机台数进行寻优求解。本文的主要内容与结论如下：(1)选择最佳发电系统方案,进行主要设备选型。发电主机选用了胜利动力机械有限公司研发的12V190型燃气内燃机,配套使用电机型号为1 FC6 406-4LA42-Z,尾气余热利用设备选用了青岛凯能生产的KNPT型烟道式针形管余热锅炉。根据焦炉煤气的产量,本系统共由14台套内燃机和余热锅炉组成,并分二期完成施工。(2)对项目的测控系统进行了设计选型,并简要介绍了控制系统的工作原理。(3)利用C++编程对燃气内燃机进行了热力计算,并用Matlab绘制出了相应效率曲线图。计算了燃气内燃机不同运行工况下的发电量和煤气耗量。结果表明,随着发动机转速的增大,其有效功率不断增大,且达到额定转速时有效功率最大；有效气耗率则随着发动机的转速增大而减小,额定转速时有效气耗率为286.7g／kWh。从而得出,为使发动机效率最高,每台机组应尽可能在额定转速下运行的结论。(4)采用对数平均温差法和传热单元数法相结合的方法,对燃气内燃机尾气余热利用设备——针形管余热锅炉进行了传热计算,得到了不同运行工况下的蒸汽产量,并绘制了蒸汽产量随内燃机负荷变化的曲线图。结果表明,随着排烟温度的升高和内燃机负荷的增大,余热锅炉的产气量随之增加,当内燃机接近满负荷时,单台余热锅炉的产气量达到最大值365.3kg／h。(5)讨论了不同进气量下的机组最优运行台数,获得了焦炉煤气流量对整个系统经济性的影响,提出了系统优化运行方案；通过对整个系统的经济性评价,得出投资回收期约为4年的结论。应用效果表明,本文的所构建的焦炉煤气发电系统,运行稳定可靠,操作维护方便,年创利税543万元。对于像资兴焦电公司利用焦炉煤气发电这样的综合利用项目,不仅可以节约能源,减少环境污染,符合国家节能减排政策,且可为公司创造较大的经济效益。此外,本论文的研究结果可为该公司焦炉煤气发电机组的优化运行提供依据。