T技術(shù)應(yīng)用ECHNOL .OGY APPL ICATION整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)分析宋旭龍(太原煤炭氣化(集團(tuán))有限責(zé)任公司,山西太原030024)摘要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,極大程度上帶動(dòng)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(dá)到環(huán)保減少損耗成為相關(guān)部門(mén)的重大課題之一。電力技術(shù)的升級(jí)和發(fā)展為這些問(wèn)題的解決提供了技術(shù)基礎(chǔ)。在建立科學(xué)、協(xié)調(diào)、快速、高效和有序電力工業(yè)的過(guò)程中，廢燃?xì)?、廢熱在國(guó)家的相關(guān)政策逐步實(shí)施，完善系統(tǒng)體制的同時(shí)也重新被有效利用。綠色燃煤等新型發(fā)電技術(shù)在大量采用的同時(shí)逐漸被國(guó)產(chǎn)化，這為國(guó)家快速發(fā)展電力工業(yè)提供了強(qiáng)有力支持。關(guān)鍵詞電力工業(yè); 煤氣化;能源中圖分類(lèi)號(hào): TM611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào): 1671-7597 (2014) 13-0106-01我國(guó)是以煤炭為主要--次能源的國(guó)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(dú)煤氣化的缺點(diǎn)。在單獨(dú)合循環(huán)是一個(gè)重要的方向。此項(xiàng)技術(shù)在循環(huán)熱效率、調(diào)峰性能、煤氣化的過(guò)程中,煤的化學(xué)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(chǎn)單體硫等特點(diǎn)上具有明顯作用。在未來(lái)以環(huán)優(yōu)勢(shì)。保的燃煤發(fā)電技術(shù)中可以發(fā)展成為世界最潔凈的燃煤發(fā)電技術(shù)。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(shí)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(jīng)濟(jì)地轉(zhuǎn)化成燃?xì)廨啓C(jī)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(chǔ)上，很好地解決了燃煤污染嚴(yán)重且不易治理的問(wèn)題，具有大系統(tǒng)中，煤和來(lái)自空氣分離裝置的富氧化劑送入氣話(huà)裝置中生氣污染物排放量少,廢物處理量小等突出優(yōu)點(diǎn)，足以滿(mǎn)足對(duì)未成的煤氣成為發(fā)電機(jī)做功發(fā)電的燃料，而壓氣機(jī)輸出的壓縮空來(lái)燃煤發(fā)電系統(tǒng)日益嚴(yán)格的環(huán)保指標(biāo)要求。氣的一- 部分送入燃?xì)廨啓C(jī)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(gòu)成部分及其特點(diǎn)分供空氣分離裝置所用。在實(shí)現(xiàn)燃?xì)庖徽羝?lián) 合循環(huán)的過(guò)程1)IGCC主要系統(tǒng)中煤炭氣化系統(tǒng)的組成與優(yōu)勢(shì)的組成與中間接或直接的使用了固體燃料煤的目標(biāo)。優(yōu)勢(shì)固定床氣化也被稱(chēng)為移動(dòng)床氣化。其有獨(dú)特的形成原理,(IGCC)即合成氣制備與凈化部分和燃?xì)?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(dòng)氣體不會(huì)改電部分,其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以煤氣化設(shè)備為主導(dǎo)的。圖1為一種變固體顆粒的相對(duì)位置時(shí),即稱(chēng)固定狀態(tài)。依據(jù)固定床氣化簡(jiǎn)單、典型的(IGCC 系統(tǒng)簡(jiǎn)圖?？煽康奶匦?在發(fā)電技術(shù)中占據(jù)主流地位。2 (IGCC)的特點(diǎn)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(yīng)性廣?？衫酶吡蚍帧⒏呋曳?、低熱值的低持不中斷和無(wú)序的沸騰、懸浮的狀態(tài)運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行著混合熱交替，致使整個(gè)床層溫度均衡被稱(chēng)為流化床氣化即沸騰床氣化。流化品位煤。2)具有進(jìn)一步提高效率的前景。先進(jìn)的煤氣化技術(shù)可達(dá)到床氣化的特性是生產(chǎn)強(qiáng)度較固定、煤種適應(yīng)性強(qiáng)。氣流床氣化技術(shù)室一種并流式氣化。其操作主要是在氣化99%的碳轉(zhuǎn)化率，氣化爐的總效率可達(dá)94%。爐內(nèi)煤炭細(xì)粉顆粒經(jīng)過(guò)特殊噴嘴進(jìn)入反應(yīng)室,瞬間發(fā)生排氣美煙囪燃火反應(yīng),即使在不充分的氧化條件下，能夠保持同時(shí)發(fā)生熱解、燃燒以及吸熱的氣化的反應(yīng)，由此得出其較大兼容性的特效。綦汽輪機(jī)t熱鍋妒 tH燃?xì)廨啓C(jī)2)IGCC主要系統(tǒng)中煤氣凈化系統(tǒng)的組成與優(yōu)勢(shì)。因?yàn)閺臍饣癄t產(chǎn)生的原煤氣里含有大量對(duì)人體有害雜配汽質(zhì)，所以為了達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)安全、可靠運(yùn)行和環(huán)保法規(guī)空分站清潔煤氣的要求,預(yù)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(zhì)。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(yīng)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(guò)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(lái)的氮?dú)鈮毫σ草^高,可全部或部分地直接酸回注到燃?xì)廨啓C(jī)做功，空分后獲得的氮?dú)庖部梢宰鳛楦薄?02產(chǎn)品出售中國(guó)煤化工，圓志鹽機(jī)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(yīng)不YHC N M H G的微小順粒所存↓↓(下轉(zhuǎn)第115頁(yè))↓↓106硅谷I2014年第13期總第157期SILICON VALLEY表1序號(hào)項(xiàng)目蒸汽(t/h)電量(MW)備注1背壓機(jī)排汽123. 1624. 34E1. 1+1.21.拖動(dòng)汽輪機(jī)84.816.34折合當(dāng)量功率背壓機(jī)補(bǔ)汽至補(bǔ)凝機(jī)39. 168按汽量折合發(fā)電功率背壓機(jī)排汽至除氧器加熱蒸汽12.5凝結(jié)水通過(guò)水泥窯罩和冷渣器后背壓機(jī)漏汽漏汽至除氧器及軸封加熱器背壓機(jī)進(jìn)汽137. 6612. 3281+2+3， 發(fā)電量數(shù)據(jù)來(lái)源于設(shè)備廠工況圖總發(fā)電量36.66.E1+4廠用電量根據(jù)設(shè)備功率計(jì)算.外供電量35. 66水泥線(xiàn)實(shí)際負(fù)荷50 MW為2980 kw、 3750 kW、1440 kw, 共有兩條水泥線(xiàn)，總當(dāng)量功率接建電廠則處于孤網(wǎng)運(yùn)行,事故情況下會(huì)對(duì)水泥生產(chǎn)設(shè)備造成16340 kW,對(duì)應(yīng)拖動(dòng)機(jī)總進(jìn)汽量84.8 t/h。重大事故。通過(guò)引入熱功聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，做到熱、電平衡，- -方面根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的能量平衡圖，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1?？梢员ＷC:設(shè)備的安全運(yùn)行的影響,另-方面通過(guò)全盤(pán)考慮水泥根據(jù)上表，不考慮管道汽水損失和鍋爐排污情況下,鍋爐線(xiàn)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(dá)到鍋爐額定蒸發(fā)量(150 t/h) 的91.8%，取得相對(duì)優(yōu)勢(shì)，直而國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行。根據(jù)鍋爐廠熱力計(jì)算書(shū)數(shù)據(jù)，鍋爐標(biāo)煤耗參考文獻(xiàn)14.5 t/h,結(jié)合上表，全廠供電煤耗406g/kW.h, 遠(yuǎn)低于同型[1]楊勇正.遏制水泥新增產(chǎn)能探索共贏整合模式提升水泥行業(yè)機(jī)組平均485g/kW●h的標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。目前市場(chǎng)到廠價(jià)值[J].中國(guó)建材，2012 (07)標(biāo)煤價(jià)格700元/噸(燃料依托長(zhǎng)江水運(yùn)),鍋爐每小時(shí)燃料成[2]李振宇，肖勝福.水泥行業(yè)環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)的影響及應(yīng)對(duì)策本為10150元;下網(wǎng)電價(jià)0.67元/kW●h,如果按電機(jī)用電量計(jì)略一以遵化市為例[J].河北金融，2012 (06)算，則購(gòu)電成本23892元，在不計(jì)如爐渣回收水泥線(xiàn)等節(jié)能手[3]倪付任.我國(guó)水泥行業(yè)項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)管理研究[D].中國(guó)礦業(yè)段的情況下,節(jié)能效益非?？捎^。大學(xué)，2013.4結(jié)束語(yǔ)[4]郭洪東.用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)分析熱功聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性當(dāng)前，隨著國(guó)內(nèi)建材企業(yè)紛紛走向國(guó)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(chǎn)基地,直接面臨的問(wèn)題是這些地[5]王金明.熱功聯(lián)產(chǎn)是提高熱電廠經(jīng)濟(jì)效益的有效措施[J].中區(qū)往往電力基礎(chǔ)設(shè)施落后，沒(méi)有電網(wǎng)覆蓋或電網(wǎng)薄弱，如果直國(guó)設(shè)備工程，2003 (05) .↑↑(.上接第106頁(yè))↑↑↑↑(.上接第110頁(yè))↑↑在的磨蝕和腐蝕而設(shè)計(jì)。為了經(jīng)濟(jì)、有效地控制燃?xì)廨啓C(jī)排氣65. 4C,不含POSS樹(shù)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(nèi)噴水，或在煤氣送入燃?xì)廨喚奂饔糜兄苯勇?lián)系。我國(guó)學(xué)者徐洪耀等人通過(guò)使用自由聚合機(jī)之前，與無(wú)鹽水接觸,增大煤氣的濕度,借以降低燃?xì)廨啓C(jī)來(lái)合成POSS與乙酯基米乙烯的共聚物PAS- POSS以及PVP-POSS,燃燒室內(nèi)的火焰溫度,使燃?xì)廨啓C(jī)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(gè)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)中一個(gè)重要的有機(jī)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(jié)構(gòu)與聯(lián)合循環(huán)方案及其給水系統(tǒng)預(yù)熱方案問(wèn)題就是材料之間的偶極-偶極反應(yīng)或者是材料之間出現(xiàn)的納密切相關(guān),為系統(tǒng)整體優(yōu)化和各主要子系統(tǒng)匹配的一個(gè)關(guān)鍵所米效應(yīng)。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(kāi)分子間距離，從而進(jìn)一-步降低分子間出現(xiàn)的偶極-偶極反應(yīng)，這自然會(huì)不可避免地帶來(lái)合成物熱性能出現(xiàn)問(wèn)題。4結(jié)論整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)在發(fā)電工業(yè)的成功應(yīng)用將依賴(lài)于不過(guò)如果進(jìn)一步增加POSS成分的比例,那么POSS材料內(nèi)部分成本的降低和可靠性及可操作性的增強(qiáng)，關(guān)鍵領(lǐng)域在于更好地子之間的納米效應(yīng)還有單體之間存在的偶極-偶極反應(yīng)就會(huì)出了解燃料氣化性能,提高IGCC主要設(shè)備部件的可靠性并降低基現(xiàn)上漲，這樣--來(lái)就能夠給分子的運(yùn)動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)帶來(lái)額外的阻礙，進(jìn)一步提高合成物熱性能。建成本，可對(duì)整個(gè)IGCC工藝進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)?？偠灾琍OSS 的合成還需要加強(qiáng)以下幾個(gè)方面工作，-方面要改進(jìn)生產(chǎn)工藝從而降低生產(chǎn)成本，另一方面要深入理論探索，例如使用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬POSS的合成過(guò)程，從而探究反應(yīng)[1]能源與礦業(yè)工程學(xué)部咨詢(xún)組.發(fā)展燃?xì)鈾C(jī)充分利用我國(guó)燃?xì)鈼l件以及化學(xué)環(huán)境對(duì)其結(jié)構(gòu)的影響,進(jìn)而建立更科學(xué)的模型，得到低成本、高性能的POSS基高分子材料，從而推動(dòng)POSS的能源的研究[R].北京:能源與礦業(yè)工程學(xué)部咨詢(xún)組，2004[2]趙潔，趙敏，謝秋野.國(guó)內(nèi)外整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)電廠發(fā)展產(chǎn)業(yè)化以及實(shí)用化。概況及我國(guó)建設(shè)條件分析[J].中國(guó)電力，2006 (4): 42-46.[3]戴佩琨，程鈞培.火力發(fā)電新技術(shù)發(fā)展[J].發(fā)電設(shè)備，[1]馬德柱，何平笙，徐種德高聚物的結(jié)構(gòu)與性能[M].北京:2004， 18(1): 1-6.科學(xué)出版社，20[4]葉大戟.華能集團(tuán)“綠色煤電”發(fā)展戰(zhàn)略[N].中國(guó)電力報(bào),[2]何曼君，陳中國(guó)煤化工訂版) [M]. 上2005-12-07 (10).海:復(fù)旦大學(xué)出版YHCNM HG硅谷115 I