T技術應用ECHNOL .OGY APPL ICATION整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術分析宋旭龍(太原煤炭氣化(集團)有限責任公司,山西太原030024)摘要隨著我國經濟的快速發(fā)展,極大程度上帶動電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，如何在電力資源短缺的情況下,既能發(fā)展電力工業(yè)又可以達到環(huán)保減少損耗成為相關部門的重大課題之一。電力技術的升級和發(fā)展為這些問題的解決提供了技術基礎。在建立科學、協(xié)調、快速、高效和有序電力工業(yè)的過程中，廢燃氣、廢熱在國家的相關政策逐步實施，完善系統(tǒng)體制的同時也重新被有效利用。綠色燃煤等新型發(fā)電技術在大量采用的同時逐漸被國產化，這為國家快速發(fā)展電力工業(yè)提供了強有力支持。關鍵詞電力工業(yè); 煤氣化;能源中圖分類號: TM611文獻標識碼:A文章編號: 1671-7597 (2014) 13-0106-01我國是以煤炭為主要--次能源的國家,發(fā)展煤基燃料的聯(lián)3) 整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)克服了單獨煤氣化的缺點。在單獨合循環(huán)是一個重要的方向。此項技術在循環(huán)熱效率、調峰性能、煤氣化的過程中,煤的化學能中15%多的熱量損失于冷卻水中，容量、交加、節(jié)約水資源上得以完好的改善,其使用高硫煤并且利用這一部分熱量加熱余熱鍋爐的給水，從而體現(xiàn)整體化的成為資源化或生產單體硫等特點上具有明顯作用。在未來以環(huán)優(yōu)勢。保的燃煤發(fā)電技術中可以發(fā)展成為世界最潔凈的燃煤發(fā)電技術。4)優(yōu)良的環(huán)保性能。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)在將固1實踐中整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)的方式方法及分析體燃料比較經濟地轉化成燃氣輪機能燃用的清潔氣體燃料的基在目前適用范圍最廣、效果最為明顯的整體煤氣聯(lián)合循環(huán)礎上，很好地解決了燃煤污染嚴重且不易治理的問題，具有大系統(tǒng)中，煤和來自空氣分離裝置的富氧化劑送入氣話裝置中生氣污染物排放量少,廢物處理量小等突出優(yōu)點，足以滿足對未成的煤氣成為發(fā)電機做功發(fā)電的燃料，而壓氣機輸出的壓縮空來燃煤發(fā)電系統(tǒng)日益嚴格的環(huán)保指標要求。氣的一- 部分送入燃氣輪機燃燒室，作為燃燒所需空氣，另一部3整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的主要構成部分及其特點分供空氣分離裝置所用。在實現(xiàn)燃氣一蒸汽聯(lián) 合循環(huán)的過程1)IGCC主要系統(tǒng)中煤炭氣化系統(tǒng)的組成與優(yōu)勢的組成與中間接或直接的使用了固體燃料煤的目標。優(yōu)勢固定床氣化也被稱為移動床氣化。其有獨特的形成原理,(IGCC)即合成氣制備與凈化部分和燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)煤由氣化爐頂加入，氣化劑則由爐底加入，在流動氣體不會改電部分,其系統(tǒng)的設計是以煤氣化設備為主導的。圖1為一種變固體顆粒的相對位置時,即稱固定狀態(tài)。依據固定床氣化簡單、典型的(IGCC 系統(tǒng)簡圖?？煽康奶匦?在發(fā)電技術中占據主流地位。2 (IGCC)的特點以小顆粒煤為氣化原料，自上而下的氣化劑的作用下,保.1)燃料的適應性廣?？衫酶吡蚍帧⒏呋曳?、低熱值的低持不中斷和無序的沸騰、懸浮的狀態(tài)運動中進行著混合熱交替，致使整個床層溫度均衡被稱為流化床氣化即沸騰床氣化。流化品位煤。2)具有進一步提高效率的前景。先進的煤氣化技術可達到床氣化的特性是生產強度較固定、煤種適應性強。氣流床氣化技術室一種并流式氣化。其操作主要是在氣化99%的碳轉化率，氣化爐的總效率可達94%。爐內煤炭細粉顆粒經過特殊噴嘴進入反應室,瞬間發(fā)生排氣美煙囪燃火反應,即使在不充分的氧化條件下，能夠保持同時發(fā)生熱解、燃燒以及吸熱的氣化的反應，由此得出其較大兼容性的特效。綦汽輪機t熱鍋妒 tH燃氣輪機2)IGCC主要系統(tǒng)中煤氣凈化系統(tǒng)的組成與優(yōu)勢。因為從氣化爐產生的原煤氣里含有大量對人體有害雜配汽質，所以為了達到燃氣輪機安全、可靠運行和環(huán)保法規(guī)空分站清潔煤氣的要求,預先凈化處理，以除去粗煤氣中的硫化物、粉塵、氯化物記憶堿金屬與鹵化物等有害物質。氣化爐t換熱器十洗滌增十低溫|十脫碴3)空氣分離系統(tǒng)。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)的煤氣化煤氣冷卻反應均采用富氧氣體作為氣化劑，空氣分離制氧通常采用常規(guī)的低溫液化絕熱分離方法,在制氧過程中,要求煤制備和水向空氣分離系統(tǒng)提供至少0.6 MPa壓力的壓縮空氣，因高溫煤氣凈化此，制氧的絕大部分功耗為空氣的壓縮?？諝夥蛛x制氧墻和水系統(tǒng)分離出來的氮氣壓力也較高,可全部或部分地直接酸回注到燃氣輪機做功，空分后獲得的氮氣也可以作為副↓802產品出售中國煤化工，圓志鹽機主要是考慮為.圖1整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)工 藝流程圖了適應不YHC N M H G的微小順粒所存↓↓(下轉第115頁)↓↓106硅谷I2014年第13期總第157期SILICON VALLEY表1序號項目蒸汽(t/h)電量(MW)備注1背壓機排汽123. 1624. 34E1. 1+1.21.拖動汽輪機84.816.34折合當量功率背壓機補汽至補凝機39. 168按汽量折合發(fā)電功率背壓機排汽至除氧器加熱蒸汽12.5凝結水通過水泥窯罩和冷渣器后背壓機漏汽漏汽至除氧器及軸封加熱器背壓機進汽137. 6612. 3281+2+3， 發(fā)電量數據來源于設備廠工況圖總發(fā)電量36.66.E1+4廠用電量根據設備功率計算.外供電量35. 66水泥線實際負荷50 MW為2980 kw、 3750 kW、1440 kw, 共有兩條水泥線，總當量功率接建電廠則處于孤網運行,事故情況下會對水泥生產設備造成16340 kW,對應拖動機總進汽量84.8 t/h。重大事故。通過引入熱功聯(lián)產技術，做到熱、電平衡，- -方面根據系統(tǒng)設計時的能量平衡圖，數據統(tǒng)計見表1?？梢员ＷC:設備的安全運行的影響,另-方面通過全盤考慮水泥根據上表，不考慮管道汽水損失和鍋爐排污情況下,鍋爐線余熱回收，糅合到熱力系統(tǒng)中,能有效降低能耗,幫助企業(yè)蒸發(fā)量137. 66 t/h, 達到鍋爐額定蒸發(fā)量(150 t/h) 的91.8%，取得相對優(yōu)勢，直而國際競爭。在設計工況下運行。根據鍋爐廠熱力計算書數據，鍋爐標煤耗參考文獻14.5 t/h,結合上表，全廠供電煤耗406g/kW.h, 遠低于同型[1]楊勇正.遏制水泥新增產能探索共贏整合模式提升水泥行業(yè)機組平均485g/kW●h的標準,實現(xiàn)節(jié)能目標。目前市場到廠價值[J].中國建材，2012 (07)標煤價格700元/噸(燃料依托長江水運),鍋爐每小時燃料成[2]李振宇，肖勝福.水泥行業(yè)環(huán)保新標準帶來的影響及應對策本為10150元;下網電價0.67元/kW●h,如果按電機用電量計略一以遵化市為例[J].河北金融，2012 (06)算，則購電成本23892元，在不計如爐渣回收水泥線等節(jié)能手[3]倪付任.我國水泥行業(yè)項目投資風險管理研究[D].中國礦業(yè)段的情況下,節(jié)能效益非?？捎^。大學，2013.4結束語[4]郭洪東.用系統(tǒng)工程的觀點分析熱功聯(lián)產汽輪機的經濟性當前，隨著國內建材企業(yè)紛紛走向國外，在廣大東南亞、[J].石油和化工節(jié)能，2008 (05)非洲、南美洲等地區(qū)建立生產基地,直接面臨的問題是這些地[5]王金明.熱功聯(lián)產是提高熱電廠經濟效益的有效措施[J].中區(qū)往往電力基礎設施落后，沒有電網覆蓋或電網薄弱，如果直國設備工程，2003 (05) .↑↑(.上接第106頁)↑↑↑↑(.上接第110頁)↑↑在的磨蝕和腐蝕而設計。為了經濟、有效地控制燃氣輪機排氣65. 4C,不含POSS樹脂的Tg要低8'C, Tg上升同PosS的物理中的NOx的含量，采取在燃燒室內噴水，或在煤氣送入燃氣輪聚集作用有直接聯(lián)系。我國學者徐洪耀等人通過使用自由聚合機之前，與無鹽水接觸,增大煤氣的濕度,借以降低燃氣輪機來合成POSS與乙酯基米乙烯的共聚物PAS- POSS以及PVP-POSS,燃燒室內的火焰溫度,使燃氣輪機排氣的NOx的含量得到控制。發(fā)現(xiàn)這兩種材料的Tg都是伴隨POSS含量而出現(xiàn)先降后升的變余熱鍋爐是整個聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)中一個重要的有機組成部分，化，因此他們就推論影響PAS-POSS合成物Tg出現(xiàn)上漲的主要余熱鍋爐的功能和結構與聯(lián)合循環(huán)方案及其給水系統(tǒng)預熱方案問題就是材料之間的偶極-偶極反應或者是材料之間出現(xiàn)的納密切相關,為系統(tǒng)整體優(yōu)化和各主要子系統(tǒng)匹配的一個關鍵所米效應。如果POSs成分太低,那么那些塊頭比較突出的POSS在，起承上啟下的作用。就能夠拉開分子間距離，從而進一-步降低分子間出現(xiàn)的偶極-偶極反應，這自然會不可避免地帶來合成物熱性能出現(xiàn)問題。4結論整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術在發(fā)電工業(yè)的成功應用將依賴于不過如果進一步增加POSS成分的比例,那么POSS材料內部分成本的降低和可靠性及可操作性的增強，關鍵領域在于更好地子之間的納米效應還有單體之間存在的偶極-偶極反應就會出了解燃料氣化性能,提高IGCC主要設備部件的可靠性并降低基現(xiàn)上漲，這樣--來就能夠給分子的運動以及旋轉帶來額外的阻礙，進一步提高合成物熱性能。建成本，可對整個IGCC工藝進行最優(yōu)化設計?？偠灾?，POSS 的合成還需要加強以下幾個方面工作，-方面要改進生產工藝從而降低生產成本，另一方面要深入理論探索，例如使用計算機來模擬POSS的合成過程，從而探究反應[1]能源與礦業(yè)工程學部咨詢組.發(fā)展燃氣機充分利用我國燃氣條件以及化學環(huán)境對其結構的影響,進而建立更科學的模型，得到低成本、高性能的POSS基高分子材料，從而推動POSS的能源的研究[R].北京:能源與礦業(yè)工程學部咨詢組，2004[2]趙潔，趙敏，謝秋野.國內外整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)電廠發(fā)展產業(yè)化以及實用化。概況及我國建設條件分析[J].中國電力，2006 (4): 42-46.[3]戴佩琨，程鈞培.火力發(fā)電新技術發(fā)展[J].發(fā)電設備，[1]馬德柱，何平笙，徐種德高聚物的結構與性能[M].北京:2004， 18(1): 1-6.科學出版社，20[4]葉大戟.華能集團“綠色煤電”發(fā)展戰(zhàn)略[N].中國電力報,[2]何曼君，陳中國煤化工訂版) [M]. 上2005-12-07 (10).海:復旦大學出版YHCNM HG硅谷115 I