空分設(shè)備在新型 I G C C發(fā)電系統(tǒng)的工程應(yīng)用
作者/來源:盧杰 ,何暉,李雋,胡明輝 (杭州杭氧股份有限公司設(shè)計院,浙江省杭州市東新路 3 8 8號 3 1 0 0 0 4 ) 日期: 2009-11-06 點擊率:1770
摘要:空分設(shè)備是整體煤氣化聯(lián)合循環(huán) ( I GC C)發(fā) 電系統(tǒng)的重要 組成部分。文章探討 了不同空分工藝流程及其與 I GCC結(jié)合方式對 I GCC發(fā)電系統(tǒng)整體性能的影響 ;并對與空分設(shè)備連接的 I GC C煤氣化部分進行 了討論 ,分析現(xiàn)有工程上不同的煤氣化工藝,為 I GCC發(fā)電系統(tǒng)方案的優(yōu)化選擇提供依據(jù) 。
關(guān)鍵詞 :空分設(shè)備 ;I GCC發(fā)電系統(tǒng);煤氣化 ;工程設(shè)計
前 言
整體煤氣化聯(lián)合循環(huán) ( 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)發(fā)電系統(tǒng)以其高效 、低污染等優(yōu)勢,被認(rèn)為是世界上最具發(fā)展前途的潔凈煤發(fā)電技術(shù)之一。它由兩大部分組成 :煤的氣化與凈化以及燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā) 電。煤的氣化與凈化部分主要有氣化爐、空分設(shè)備和煤氣凈化設(shè)備 ,燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā) 電部分主要有燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)、余熱鍋爐和蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)。經(jīng)過幾十年的研究與發(fā)展 ,一些單項技術(shù)如氣化爐、空分設(shè)備 、 燃氣輪機、蒸汽輪機、煤氣脫硫和余熱鍋爐等有了一定的技術(shù)基礎(chǔ) ,但對設(shè)備與設(shè)備之間關(guān)聯(lián)匹配的研究較少 。
空分設(shè)備是 I GCC發(fā)電系統(tǒng)的一個重要組成部分 ,它為氣化爐提供助燃氧氣以及輸煤氮氣 ,保證I GCC發(fā)電系統(tǒng)能夠長期安 全、可靠運行。因此, 研究空分工藝流程及其與 I G C C發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)合方式 ,使作為 I G C C發(fā)電系統(tǒng)子系統(tǒng)的空分設(shè)備更加高效運行,對有效提高 I G C C發(fā)電系統(tǒng)整體的發(fā)電效率具有十分重要的意義。
1 I G C C發(fā)電系統(tǒng)對空分設(shè)備的要求
I G C C發(fā) 電系統(tǒng)的工藝過程 :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、氮化物和粉塵等污染物 ,變?yōu)榍鍧嵉臍怏w燃料 ;然后進入燃氣輪機的燃燒室燃燒 ,加熱氣體工質(zhì)以驅(qū)動燃氣透平做功 ;燃氣輪機的排氣進入余熱鍋爐加熱給水 ,產(chǎn)生過熱蒸汽驅(qū)動蒸汽輪機做功?梢 ,煤的氣化工藝是 I GC C發(fā)電系統(tǒng)的龍頭 ,煤氣化爐則是煤氣化的核心設(shè)備 ,需要空分設(shè)備提供氧氣和氮氣 ,其中氧氣是煤的氣化劑 ,氮氣或污氮氣用于稀釋煤氣 ,降低煤氣的閃點溫度以抑制氮氧化物的形成 ,使廢氣中的氮氧化....