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《整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電簡介 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(shù)和高效的聯(lián)合循環(huán)相結(jié)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?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電部分。第一部分的主要設(shè)備有氣化爐、空分裝置、煤氣凈化設(shè)備（包括硫的回收裝置），第二部分的主要設(shè)備有燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)、余熱鍋爐、蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)。IGCC的工藝過程如下：煤經(jīng)氣化成為中低熱值煤氣，經(jīng)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?xì)廨啓C的燃燒室燃燒，加熱氣體工質(zhì)以驅(qū)動燃?xì)馔钙阶鞴Γ?/p>
2、氣輪機排氣進入余熱鍋爐加熱給水，產(chǎn)生過熱蒸汽驅(qū)動蒸汽輪機作功?！ GCC技術(shù)把高效的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)與潔凈的煤氣化技術(shù)結(jié)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(shù)。在目前技術(shù)水平下，IGCC發(fā)電的凈效率可達43%～45%，今后可望達到更高。而污染物的排放量僅為常規(guī)燃煤電站的1/10，脫硫效率可達99%，二氧化硫排放在25mg/Nm3左右。（目前國家二氧化硫為1200mg/Nm3），氮氧化物排放只有常規(guī)電站的15%--20%，耗水只有常規(guī)電站的1/2-1/3，利于環(huán)境保護。分類及作用 IGCC整個系統(tǒng)大致可分為：煤的制備、煤的氣化、熱
3、量的回收、煤氣的凈化和燃?xì)廨啓C及蒸汽輪機發(fā)電幾個部分?？赡懿捎玫拿旱臍饣癄t有噴流床（entrainedflowbed）、固定床（fixedbed）和流化床（fluidizedbed）三種方案。在整個IGCC的設(shè)備和系統(tǒng)中，燃?xì)廨啓C、蒸汽輪機和余熱鍋爐的設(shè)備和系統(tǒng)均是已經(jīng)商業(yè)化多年且十分成熟的產(chǎn)品，因此IGCC發(fā)電系統(tǒng)能夠最終商業(yè)化的關(guān)鍵是煤的氣化爐及煤氣的凈化系統(tǒng)。具體來說，對氣化爐及煤氣的凈化系統(tǒng)的要求 a)氣化爐的產(chǎn)氣率、煤氣的熱值和壓力及溫度等參數(shù)能滿足設(shè)計的要求 b)氣化爐有良好的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能，能滿足發(fā)電廠對負(fù)荷調(diào)節(jié)的要求 c)煤氣的成分、凈化程度等要能滿足燃?xì)廨啓C
4、對負(fù)荷調(diào)節(jié)的要求 d)具有良好的煤種適應(yīng)性 e)系統(tǒng)簡單，設(shè)備可靠，易于操作，維修方便，具有電廠長期、安全可靠運行所要求的可用率 f)設(shè)備和系統(tǒng)的投資、運行成本低1）噴流床氣化爐 噴流床是目前IGCC各示范工程中采用最多的一種氣化爐。它是一種高溫、高壓煤粉氣化爐，氣化爐的壓力為20-60bar，要求采用90%以上的顆粒小于100μm的煤粉，采用氧、富氧、空氣或水蒸氣作為氣化劑，當(dāng)以氧為氣化劑時，氣化爐爐膛中心的火焰溫度可達2000℃。由于是高溫氣化，在產(chǎn)生的粗煤氣中不可能含有很多碳?xì)浠衔?、煤焦油和酚類物質(zhì)，煤氣的主要成分是CO、H2、CO2和水蒸氣，離開氣化爐的熱煤氣溫
5、度在1200-1400℃，往往高于灰的軟化溫度。為了防止熱煤氣中已軟化了的粘性飛灰在氣化爐下游設(shè)備（余熱鍋爐）粘結(jié)堵塞，將除塵后的冷煤氣增壓后再返送回煤氣爐的出口和熱煤氣混合，將熱煤氣的溫度降低到比灰的軟化溫度低50℃，然后，熱煤氣再經(jīng)過氣化爐的余熱鍋爐（輻射和對流蒸汽發(fā)生順）產(chǎn)生飽和蒸汽，同時使熱煤氣的溫度降低到200℃左右，約50%的煤中灰分在氣化爐高溫爐膛中心變成液態(tài)渣，由爐底排出并通過集渣器送入渣池?！ ∶悍刍抑械囊燥w灰的形式隨熱煤氣，幫煤氣須經(jīng)除塵、洗滌脫硫處理，成為清潔的煤氣，再送往燃燒室。 噴流床氣化爐由于是煤粉高溫高壓氣化，因此煤種適應(yīng)性廣，碳轉(zhuǎn)化率高，能達到9
6、9%以上?！ ‘?dāng)前在歐美各地IGCC示范廠所選用的噴流床氣化爐有：美國德士古和CE爐，荷蘭的Shell爐，德國的Prenflo爐。給煤方式有濕法水煤漿給煤（如德士古爐）和干法給煤（如shell和Prenflo爐）。 由于噴流床氣化爐的單爐生產(chǎn)能力大，并且具有較高的效率，燃料適應(yīng)性廣，因而在今后發(fā)展大容量高效率的IGCC電站中具有強有力的競爭地位。2）流化床氣化爐 流化床氣化爐可以充分利用床內(nèi)氣固兩相間的高強度的傳熱和傳質(zhì)，使整個床層內(nèi)溫度分布均勻，混合條件好，有利于氣化反應(yīng)的進行。同時，可以利用流化床低溫燃燒，在燃燒和氣化過程中加入脫硫劑（石灰石或白云石），將產(chǎn)生的大部分SO
7、2和H2S脫除。由于流化床氣化爐內(nèi)的反應(yīng)溫度一般控制在850－1000℃，因此，它產(chǎn)生的焦油、烴、酚、苯和萘等大分子有機物基本上都能被裂解為簡單的雙原子或三原子氣體，煤氣的主要成本是CO和H2，CH4的含量一般少于2%?！ ‘?dāng)前，用于IGCC系統(tǒng)的流化床氣化爐有KRW爐，U－Gas爐和溫克勒爐等。3）固定床氣化爐 固定床氣化爐是最早開發(fā)出的氣化爐，它和燃煤的層燃爐類似，爐子下部為爐排，用以支承上面的煤層。通常，煤從氣化爐的頂部加入，而氣化劑（氧或空氣和水蒸氣）則從爐子的下部供入
