作者/来源:卢杰 ,何晖,李隽,胡明辉 (杭州杭氧股份有限公司设计院,浙江省杭州市东新路 3 8 8号 3 1 0 0 0 4 ) 日期: 2009-11-06 点击率:1736
摘要:空分设备是整体煤气化联合循环 ( I GC C)发 电系统的重要 组成部分。文章探讨 了不同空分工艺流程及其与 I GCC结合方式对 I GCC发电系统整体性能的影响 ;并对与空分设备连接的 I GC C煤气化部分进行 了讨论 ,分析现有工程上不同的煤气化工艺,为 I GCC发电系统方案的优化选择提供依据 。
关键词 :空分设备 ;I GCC发电系统;煤气化 ;工程设计
前 言
整体煤气化联合循环 ( I n t e g r a t e d Ga s i f i c a t i o n C o mb i n e d Cy c l e ,I GCC)发电系统以其高效 、低污染等优势,被认为是世界上最具发展前途的洁净煤发电技术之一。它由两大部分组成 :煤的气化与净化以及燃气一蒸汽联合循环发 电。煤的气化与净化部分主要有气化炉、空分设备和煤气净化设备 ,燃气一蒸汽联合循环发 电部分主要有燃气轮机发电系统、余热锅炉和蒸汽轮机发电系统。经过几十年的研究与发展 ,一些单项技术如气化炉、空分设备 、 燃气轮机、蒸汽轮机、煤气脱硫和余热锅炉等有了一定的技术基础 ,但对设备与设备之间关联匹配的研究较少 。
空分设备是 I GCC发电系统的一个重要组成部分 ,它为气化炉提供助燃氧气以及输煤氮气 ,保证I GCC发电系统能够长期安 全、可靠运行。因此, 研究空分工艺流程及其与 I G C C发电系统的结合方式 ,使作为 I G C C发电系统子系统的空分设备更加高效运行,对有效提高 I G C C发电系统整体的发电效率具有十分重要的意义。
1 I G C C发电系统对空分设备的要求
I G C C发 电系统的工艺过程 :煤经气化成为中低热值煤气 ,经过净化 ,除去煤气中的硫化物、氮化物和粉尘等污染物 ,变为清洁的气体燃料 ;然后进入燃气轮机的燃烧室燃烧 ,加热气体工质以驱动燃气透平做功 ;燃气轮机的排气进入余热锅炉加热给水 ,产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机做功。可见 ,煤的气化工艺是 I GC C发电系统的龙头 ,煤气化炉则是煤气化的核心设备 ,需要空分设备提供氧气和氮气 ,其中氧气是煤的气化剂 ,氮气或污氮气用于稀释煤气 ,降低煤气的闪点温度以抑制氮氧化物的形成 ,使废气中的氮氧化....