摘 要 : 废热锅炉是 I G C C电站中气化岛中的关键设备 , 采用废热锅炉对煤气化后合成气的显热进行有效回收能够显著提高I G C C机组的发电效率。废热锅炉的放热工质同时具有高温、 高压、 强还原性 3个特点, 其中辐射式废热锅炉的高温腐蚀、 密封和排渣问题以及对流式废热锅炉的积灰、 堵塞和磨损问题是废热锅炉技术研究中需要重点解决的难点问题。对 I G C C电站废热锅炉研究和设计 中的几个关键问题进行 了总结和分析, 并提出了相应的解决意见。
关键词 : I GCC; 废热锅炉 ; 显热回收 ; 废热利用
0 引言
整体煤气化联合循环发电系统( I G C C) 可以实现燃煤高效、 清洁和多样化利用, 是先进煤基能源多联产系统的重要基础。我国拥有丰富的煤炭资源, 采用煤炭发电是 目前的现实选择。国家发改委已对 I G C C纯发电、 I G C C供 热和 I G C C多联产 3种I G C C项目进行论证 , 在“ 十一五” 期问电力工业发展规划中也明确提出要开工建设一批 I G C C示范工程。
I G C C系统中气化炉出口的粗煤气具有较高的温度。采用水煤浆气化工艺的气化炉出口温度为 1 2 0 0~1 5 0 0 ℃, 显热能量很高, 粗煤气在净化之前的降温过程中其大量显热将被冷却介质带走, 为了提高能源利用效率, 对煤气化后合成气的显热进行有效回收十分必要。目前 I G C C发电技术的供电效率已达4 2 % ~ 4 5 %, 这部分显热若不回收, 能量损失会很大, 将影响供电效率的4 % ~5 %。从 目前 I G C C 发电系统的运行情况和发展趋势来看, 最重要的热回收装置是气化装置后的废热锅炉。废热锅炉包括辐射式废热锅炉和对流式废热锅炉 2部分, 了解和研究辐射式废热锅炉和对流式废热锅炉的设计和制 造技术是十分迫切的现实需要。
1 废热锅炉在 I G C C系统中的地位
在 I G C C发电系统中, 废热锅炉是显热回收利用中的关键设备和气化岛中的重大设备, 废热锅炉的运行情况直接影响 I G C C发电系统的可用率和整体供电效率。按照高温煤气流程来分, 辐射式废热锅炉是高温段显热利用的主要设备, 对流式废热锅炉是中温段废热利用的主要设备。 辐射式废热锅炉与对流式废热锅炉将合成气的大部分显热传给工质水, 产生高压蒸汽, 这些蒸汽在余热锅炉中过热后送住蒸汽轮机发电。典型 I G C C系统简易流程如图 1 所示 。
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