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《煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術淺析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術淺析摘要：木文淺要分析了整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的關鍵技術，并簡申展望了整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術的發(fā)展前景。關鍵詞：關鍵技術聯(lián)合循環(huán)降低成本整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC-IntegratedGasificationCombinedCycle）發(fā)電系統(tǒng)，是將煤氣化技術和高效的聯(lián)合循環(huán)相結合的先進動力系統(tǒng)。它由兩大部分組成，即煤的氣化與凈化部分和燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電部分。第一部分的主要設備有氣化爐、空分裝置、煤氣凈化設備（包拈硫的回收裝置），第二部分的主要設備有燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)、余熱
2、鍋爐、蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)。IGCC的工藝過程如下：煤經氣化成為中低熱值煤氣，經過凈化，除去煤氣中的硫化物、氮化物、粉塵等污染物，變?yōu)榍鍧嵉臍怏w燃料，然后送入燃氣輪機的燃燒室燃燒,加熱氣體工質以驅動燃氣透平作功，燃氣輪機排氣進入余熱鍋爐加熱給水，產生過熱蒸汽驅動蒸汽輪機作功。巾于IGCC技術把高效的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)與潔凈的煤氣化技術結合起來，既有高發(fā)電效率，又有極好的環(huán)保性能，是一種有發(fā)展前景的潔凈煤發(fā)電技術。一、影響IGCC系統(tǒng)性能的關鍵技術從理論上IGCC整個系統(tǒng)大致可分為三個相對獨立的部分：
3、煤氣制備子系統(tǒng)、聯(lián)合循環(huán)子系統(tǒng)和空氣分離子系統(tǒng)。這三個子系統(tǒng)的技術均有成熟技術，但是第一臺IGCC電站…美國的冷水電站直到1987年才開始成功運轉。這主要是因為IGCC技術投資成本過高，影響系統(tǒng)性能的關鍵技術尚不過關等因素。下面詳細介紹一下三個子系統(tǒng)中的關鍵技術及其發(fā)展現(xiàn)狀。1、煤氣制備子系統(tǒng)與常規(guī)的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)相比，IGCC系統(tǒng)所不同的是煤氣制備子系統(tǒng)，即煤的氣化和凈化系統(tǒng)及其附屬設備。因此，能量轉換效率商的靈活氣化技術和合適的秈煤氣凈化技術是IGCC系統(tǒng)技術的關鍵。煤的氣化床的形式有四種基本的氣
4、化爐裝置：噴流床氣化爐（如芬蘭的Shell爐）、流化床氣化爐（如美國的KRW爐）、固定床氣化爐（如英國的BG/L爐）和熔融床氣化爐（如ATGAS爐）這四種氣化工藝都能在不同的IGCC系統(tǒng)屮找到各自的適用場合。目前氣化技術的研宄重點是擴大氣化原料的適應性，提高原料的綜合利用度，根據不同的IGCC系統(tǒng)要求，開發(fā)出高效靈魂的氣化技術。煤在氣化爐中氣化為粗煤氣時，原煤中所含的相當一部分灰分、硫、氮以及堿金屬鹽和鹵化物都會轉移到并以不同形式存在有飢煤氣屮。這些有害物質如果不脫除干凈，會導致燃氣透平的腐蝕、磨蝕和結
5、垢，嚴重影響燃機的使用壽命和工作安全。還會對環(huán)境帶來不良影響。因此在IGCC系統(tǒng)中，應該在粗煤進入燃氣輪機之前，對氣化爐供來的粗煤氣進行凈化處理。在IGCC系統(tǒng)中使川的粗煤浄化系統(tǒng)有所謂的常溫濕法凈化系統(tǒng)（即把煤氣先冷卻，后凈化）和高溫干法凈化系統(tǒng)之分。前者屬于比較成熟的技術，但是在煤氣的冷卻和除灰脫硫過程屮的顯熱損失比較大，對IGCC系統(tǒng)的效率會產生不利的影響，并且還需要建立雜的腹水處理系統(tǒng)。而高溫干法凈化過程屮的顯熱，提高IGCC系統(tǒng)的效率，簡化系統(tǒng)，降低投資費用，成為第二代IGCC系統(tǒng)的關鍵技術之
6、一，受到了苦遍關注。目前高溫除塵多處在實驗室規(guī)模與中試規(guī)模，進入示范應用的有陶瓷過濾器和陶瓷阻隔過濾器；而高溫干式脫硫采用爐內噴鈣脫硫，加上以金屬氧化物為吸收劑（氧化鐵、氧化鋅等）的尾部反應床（固定床、流化床、噴流床）A進一步脫硫，可避免冷煙氣凈化或濕式脫硫過程屮造成的濕熱損失。2、聯(lián)合循環(huán)子系統(tǒng)燃氣輪機是IGCC系統(tǒng)的關鍵部件，燃氣輪機與蒸汽輪機出功比一般為1.3?2.0,因此燃氣輪機對整個IGCC系統(tǒng)的經濟性和實用性有著重要的影響。燃用低熱值合成氣等對燃氣輪機的性能提出了更島的要求，必須對現(xiàn)有的燃天
7、然氣的燃氣輪機進行改進。而先進燃氣輪機技術的發(fā)展也可進一步改善聯(lián)合循環(huán)子系統(tǒng)的性能。如提高透平入口溫度至1500°C以上，采用先進的燃氣輪機和余熱鍋爐，發(fā)電效率己經達到60%。如果采用濕空氣透平循環(huán)（IGHAT）,使用熱水來濕化空氣，濕空氣通過回熱器，與煤氣一起送入燃氣輪機燃燒室并進入透平膨脹做功。巾于壓氣機壓縮功的減少以及避免了郎肯循環(huán)的影響，系統(tǒng)效率可在原來的基礎上提商2%?3%,同時由于沒有蒸汽輪機可使投資費用降低。G與H系列先進燃氣輪機，采用了先進的壓氣機系統(tǒng)、低NOX冷卻式燃燒室、具有超級冷卻
8、技術的高溫透平（H系列川蒸汽冷卻），在材料方面選川了具有良好的抗熱蠕變，氧化和腐蝕性能的鎳基超級合金，透平前溫度可達1500°C。這同時也為其它子系統(tǒng)單元模塊的綜合優(yōu)化提供了更有利的條件。3、空氣分離子系統(tǒng)（ASU）經過冷卻和凈化的壓縮空氣經過空氣分離單元為氧氣、氮氣，同吋生成蒸汽?？諝夥蛛x技術只能從氣化單元提供所耑氧氣的傳統(tǒng)低壓獨立式分離技術向可從燃氣輪機抽取空氣或者向燃氣輪機加注分離氮氣的整體式高壓分離技術發(fā)展?？辗窒到y(tǒng)進汽的發(fā)展動向主
