煤化工工艺学第二版课件 教学课件 ppt 作者 郭树才 主编5.6 煤的气化联合循环发电.pptVIP

§ 5、煤的气化 § 5．6 煤的气化联合循环发电 § 5．6 煤的气化联合循环发电 （IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle） 1.煤的气化联合循环发电原理 ⑴煤的气化与净化部分 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、粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料。 主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备（包括硫的回收装置）. ⑵燃气-蒸汽联合循环发电部分 煤气然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧，加热气体以驱动燃气透平作功，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。 主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。 ⑶原理图见下图： 2.煤气化联合循环发电的分类 ⑴气流床（entrained flow bed）气化炉 气流床是目前IGCC各示范工程中采用最多的一种气化炉，示范厂所选用的有美国德士古炉，荷兰的Shell炉，德国Prenflo 。 ⑵流化床（fluidized bed）气化炉 当前，用于IGCC系统的流化床气化炉有KRW炉，U－Gas炉和温克勒炉等。 ⑶固定床（fixed bed）气化炉 用于IGCC系统的固定床气化炉主要是鲁奇炉，世界上最早的德国IGCC示范厂采用的就是鲁奇固定床单段固态排渣气化炉。 　 3. IGCC气化炉及煤气的净化系统的要求是： a) 气化炉的产气率、煤气的热值和压力及温度等参数能满足设计的要求. b) 气化炉有良好的负荷调节性能，能满足发电厂对负荷调节的要求. c) 煤气的成分、净化程度等要能满足燃气轮机对负荷调节的要求. d) 具有良好的煤种适应性. e) 系统简单，设备可靠，易于操作，维修方便，具有电厂长期、安全可靠运行所要求的可用率. f) 设备和系统的投资、运行成本低. 4.IGCC工艺操作条件对系统效率的影响 ⑴燃气透平燃烧温度 燃气透平温度越高，燃气透平效率越高，从而提高IGCC工艺效益。 ⑵蒸汽循环条件 过热蒸汽可获得更高的蒸汽循环效率 ⑶燃气预热温度 粗煤气的显热有利于燃烧。 ⑷煤浆浓度 采用德士古气化法时候，煤浆浓度越高系统效率越高。 ⑸气化操作压力 气化压力增加，工艺效率下降。 5.IGCC工艺的评价 ⑴燃料的适应性广 其对燃料的要求主要取决于所采用的气化炉类型和给料方式。 ⑵具有较高的效率，发电成本降低。 ⑶对环境污染小，废物回收利用的条件好 ⑷节水 一般耗水量只有常规火力发电厂的一半。 ⑸可实现气化与发电、合成化学品等多种联合 气化炉产生的煤气用途广泛（可用于发电、供热、合成氨、尿素，也可用于城市居民生活用气）。 ⑹在同规模下，IGCC装置占地比传统的燃煤蒸汽发电要少。 ⑺ IGCC工艺可由许多并行的气化系列和燃气、蒸汽透平系列组成，因而操作机动性好，调节块。 * *