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IGCC联合循环的主要特点

更新时间:2009-08-06 15:33 来源: 作者: 阅读:3329 网友评论0

IGCC是复杂的化工流程和动力流程的整合,作为 IGCC 动力岛的联合循环系统的输入燃料气由常规联合循环的天然气变成了热值更低的中低热值的合成气,同时它和化工流程之间存在着能量和物质的交换,这种设备和流程之间的耦合关系使IGCC系统中的联合循环具备一些更多的特点:

(l)蒸汽发生系统为多热源。IGCC蒸汽系统的热源除燃气透平排气余热外、 还有煤气冷却净化时的显热与潜热、空分系统空气冷却排热等。IGCC蒸汽系统的热力特性和流程参数优化与各热源参数、汽水系统及汽轮机参数等密切相关。例如,通常气化炉和煤气废锅产生的高压蒸汽量约占总高压蒸汽量的一半以上,因此 IGCC 中余热锅炉(HRSG)的省煤器和过热器的废热面积相对较大,而蒸发器受热面积相对较小。水与水蒸汽的传质传热为多系统、多向、多方式。IGCC 中蒸汽循环是系统中物质、流量交换的一个集中点,要考虑热煤气废锅产生的蒸汽汇合匹配优化和其它系统余热回收综合等问题。

(2)IGCC 中联合循环的蒸燃功率比比常规联合循环要大。对同样型号的燃气较机,组成的 IGCC 中汽轮机的功率要比该燃气轮机组成的燃烧天然气或液体燃料的常规联合循环的大。通常,在常规联合循环中蒸燃功率以(Pst/Pgt),即汽轮机功率与燃气轮机功率的比值约为 1:2;但在 ICCC 中由于气化和净化系统中利用煤气显热而附加产生的蒸汽可供汽轮机作功,以及燃烧发热量较低的合成煤气,及氮气回注等因素,流经余热锅炉的燃气流量(与空分装置的整体化程度有关)增多,可以产生更多的蒸汽,根据国外现有 IGCC 示范电站的性能参数统计表明这个比值约为1:1.5(l.2-1.8)。因此,联合循环中蒸汽系统的流程与参数设计优化重要型更显突出。

(3) IGCC中的联合循环燃用中低热值煤气,气化炉采用纯氧或富氧作为气化剂时产生中热值煤气,改用空气作为气化剂时产生低热值煤气。此时需要对燃气轮机燃烧系统与部件等进行相应的改造,同时余热锅炉及其系统也要进行相应的设计优化以适应 IGCC运行的需要。

(4) IGCC中的联合循环也采用滑压参数运行方式。为了充分利用燃气轮机顶循环排热和使汽轮机后几级蒸汽湿度下降不至太多,并尽量增加余热锅炉 的产汽量,联合循环中蒸汽系统部分负荷时,也多采用滑压运行方式。另外,也多不采用从汽轮机抽气回热,而是更多利用余热锅炉汇集的中低温余热来提供多压力级的省煤器所需要的热量。

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