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IGCC电站简介

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IGCCIGCC简介错误!未定义书签首个IGCC示范工程进入实施阶段错误!未定义书签专家呼吁推进清洁高效煤发电技术IGCC示范电站建设错误!未定义书签曹培玺到华能天津IGCC电站示范工程施工现场调研错误!未定义书签IGCC项目震动杭州装备制造业错误!未定义书签华能超百亿投资试水IGCC.错误!未定义书签IGCC简介整体煤气化联合循环(IGCC-IntegratedGasificationCombinedCycle)发电系统,是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统它由两大部分组成,即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置),第二部分的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IGCC的工艺过程如下: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,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质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其原理图见下图IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来,既有高发电效率,又有极好的环保性能,是一种有发展前景的洁净煤发电技术。

在目前技术水平下,IGCC发电的净效率可达43%〜45%,今后可望达到更高而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10,脱硫效率可达99%,二氧化硫排放在25mg/Nm3左右目前国家二氧化硫为1200mg/Nm3),氮氧化物排放只有常规电站的15%--20%,耗水只有常规电站的1/2-1/3,利于环境保护整体煤气化联合循环发电的分类及作用由图中可以看出IGCC整个系统大致可分为:煤的制备、煤的气化、热量的回收、煤气的净化和燃气轮机及蒸汽轮机发电几个部分可能采用的煤的气化炉有喷流床(entrainedflowbed)、固定床(fixedbed)和流化床(fluidizedbed)三种方案在整个IGCC的设备和系统中,燃气轮机、蒸汽轮机和余热锅炉的设备和系统均是已经商业化多年且十分成熟的产品,因此IGCC发电系统能够最终商业化的关键是煤的气化炉及煤气的净化系统具体来说,对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1)喷流床气化炉喷流床是目前IGCC各示范工程中采用最多的一种气化炉。

它是一种高温、高压煤粉气化炉,气化炉的压力为20-60bar,要求采用90%以上的颗粒小于100”的煤粉,采用氧、富氧、空气或水蒸气作为气化剂,当以氧为气化剂时,气化炉炉膛中心的火焰温度可达2000℃由于是高温气化,在产生的粗煤气中不可能含有很多碳氢化合物、煤焦油和酚类物质,煤气的主要成分是CO、H2、CO2和水蒸气,离开气化炉的热煤气温度在1200-1400℃,往往高于灰的软化温度为了防止热煤气中已软化了的粘性飞灰在气化炉下游设备(余热锅炉)粘结堵塞,将除尘后的冷煤气增压后再返送回煤气炉的出口和热煤气混合,将热煤气的温度降低到比灰的软化温度低50℃,然后,热煤气再经过气化炉的余热锅炉(辐射和对流蒸汽发生顺)产生饱和蒸汽,同时使热煤气的温度降低到200℃左右,约50%的煤中灰分在气化炉高温炉膛中心变成液态渣,由炉底排出并通过集渣器送入渣池煤粉灰中的以飞灰的形式随热煤气,帮煤气须经除尘、洗涤脱硫处理,成为清洁的煤气,再送往燃烧室喷流床气化炉由于是煤粉高温高压气化,因此煤种适应性广,碳转化率高,能达到99%以上当前在欧美各地IGCC示范厂所选用的喷流床气化炉有:美国德士古和CE炉,荷兰的Shell炉,德国的Prenflo炉。

给煤方式有湿法水煤浆给煤(如德士古炉)和干法给煤(如shell和Prenflo炉)由于喷流床气化炉的单炉生产能力大,并且具有较高的效率,燃料适应性广,因而在今后发展大容量高效率的IGCC电站中具有强有力的竞争地位2)流化床气化炉流化床气化炉可以充分利用床内气固两相间的高强度的传热和传质,使整个床层内温度分布均匀,混合条件好,有利于气化反应的进行同时,可以利用流化床低温燃烧,在燃烧和气化过程中加入脱硫剂(石灰石或白云石),将产生的大部分SO2和H2S脱除由于流化床气化炉内的反应温度一般控制在850-1000℃,因此,它产生的焦油、烃、酚、苯和萘等大分子有机物基本上都能被裂解为简单的双原子或三原子气体,煤气的主要成本是CO和H2,CH4的含量一般少于2%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3)固定床气化炉固定床气化炉是最早开发出的气化炉,它和燃煤的层燃炉类似,炉子下部为炉排,用以支承上面的煤层通常,煤从气化炉的顶部加入,而气化剂(氧或空气和水蒸气)则从炉子的下部供入,因而气固间是逆向流动的这种气化炉和燃煤的层燃炉一样,对煤的粒径有一定的要求固定床气化炉有两种煤气出口集团的设计。

粗煤气唯一出口位置设计在干燥区上面煤层的顶部,称为单段气化炉,此时出口处煤气的温度为370-590℃,在这煤气温度下,气的油和煤焦油等会发生裂解和聚合反应,从而生成彼一时质焦油和沥青同时高温煤气穿过煤层时产生的剧烈干馏会使煤发生爆裂,产生大量煤尘,并随粗煤气一起带出气化炉因而这种单段气化炉的粗煤气质量是比较差的另一种设计是,有两个煤气出口,除了在干燥区上部的出口外,另一个则在气化区的顶部,煤气产量的一半从这个出口离开气化炉由于流经挥发分析出区和干燥区的煤气量只有单段炉的,有利于防止由于煤的爆裂而产生的大量煤尘,而且不会产生彼一时质焦油和沥青因此,两段炉产生的粗煤气的质量是比较好的用于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这种气化炉的最大缺点是,使用焦结性煤时,容易造成床体阻塞,使气流不畅,煤气质量不稳定此外,由于煤在气化炉内缓慢下移至变成灰渣需停留个小时,因而单炉的气化容量无法设计得很大而且,排出的煤气中还含有大量的沥青、煤焦油和酚等,使煤气的净化处理过程十分复杂为改善上述问题,强化煤的气化过程,英国煤气公司在固态排渣鲁奇炉的基础上,将其发展成液态排渣鲁奇炉。

液态排渣气化炉由于其燃烧区的温度较高,因而有利于提高煤的氧化速率和碳的转化率,缩短煤在炉内的停留时间,对煤粒直径的要坟比固态排渣炉宽但颗粒尺寸小于6mm的要限制在10%以下液态排渣气化炉有以下特点:1)碳转化率是三种气化炉中最高的,排渣的物理热损失大2)相对安全可靠;3)煤气生产能力有限,是三种炉型中能力最低的首个IGCC示范工程进入实施阶段[2009-08-17]来源于:8月14日化工报中国华能集团公司技术创新中心总工程师许世森13日向记者透露,我国首个自主设计的IGCC电站一一华能绿色煤电天津IGCC电站示范工程已开工建设,截至目前空分装置的设计制造已基本完成该工程建成后,将成为国内首家近零排放IGCC电站这标志着具有我国自主知识产权的绿色煤电计划取得了重大进展许世森告诉记者,天津IGCC项目由我国自主设计开发建造,将成为国内首个完全利用煤气化技术产生动力的高效率、低排放IGCC电站,同时也是首家近零排放IGCC电站中国电力规划设计总院副院长赵洁表示,天津IGCC项目的开工,表明我国已掌握气化系统、空分系统、煤气净化系统的设计制造和IGCC系统集成等一系列核心技术目前,燃煤电站产生的CO2占全球CO2排放量的一半以上。

国内燃煤电站的CO2捕集分离还处于示范阶段,捕集率很低天津IGCC项目将攻克大规模CO2捕集利用及埋存等关键技术难题,使捕集率超过60%,实现真正意义上的近零排放据了解,气化炉是IGCC的龙头和核心装置大规模煤炭气化技术的缺乏一直是制约我国IGCC项目国产化的瓶颈天津IGCC项目采用的气化装置是华能开发的拥有自主知识产权的两段式干煤粉气化炉该气化炉打破了国外技术垄断,碳转化率达99%以上,合成气含量达90%以上它比国外先进气化技术装置造价低40%,冷煤气效率提高2%〜3%,比氧耗低10%〜15%目前,用于天津电站的2000吨/日级气化炉正在上海锅炉厂制造,计划于2010年完成安装开封空分集团设计的8X104Nm3/h空分装置已基本完成制造据许世森介绍,天津绿色煤电项目将分三个阶段建设目前进行的第一阶段将在2011年建成国内第一台25万千瓦IGCC发电机组,同步建成全球首个IGCC的CO2捕集示范装置第二阶段是到2015年建成绿色煤电实验室,研发膜分离制氢、氢气燃机、CO2捕集及埋存等绿色煤电关键技术第三阶段是于2020年前建成40万千瓦级绿色煤电示范工程,确保燃煤污染物近零排放专家呼吁推进清洁高效煤发电技术IGCC示范电站建设来源:新华网2009年10月16日新华网昆明10月16日专电(记者郑晓奕、樊曦)我国以煤为主的能源结构现状和面临的巨大温室气体减排压力,决定了我国必须大力发展清洁高效的燃煤发电技术。

专家15日呼吁,加快一项清洁高效煤发电技术IGCC的研发和商业化,推进IGCC示范电站建设IGCC是指整体煤气化联合循环发电技术,是将固体煤的气化、净化与燃气-蒸汽联合循环发电相结合的清洁高效发电技术,具有高效发电和低排放的突出优势,被业内人士认为可能是未来煤基发电的极低排放发电系统的一种最佳方法我国首座自主研发设计的IGCC示范电站已于今年7月由华能集团在天津开工建设,其他发电集团也在加紧研发IGCC技术正在此间参加“清洁高效燃煤发电技术协作网2009年会”的中国电机工程学会理事长陆延昌表示,我国IGCC技术研究工作和工程建设的前期工作已经具备工程化的条件,但现状是还缺乏大胆的工程实践为此,他呼吁国家主管能源的政府机构加快核准符合条件的具有代表性的IGCC项目,推进不同技术路线的示范工程的建设有专家在会上指出,目前IGCC发电技术大规模商业化推广应用面临的最大困难是初期投资太高,许多国家都在研究合适的激励政策以推动IGCC技术和项目的发展陆延昌认为,通过示范工程的发展,可以促进设备和工程造价的明显下降,并可提高国产化、自主化程度,更有效地推动技术创新和装备完善年会由中国电机工程学会和中国大唐集团公司联合主办,15日开幕,为期两天,近200名业内人士与会,围绕清洁煤煤发电、节能减排、资源综合利用等话题进行研讨。

曹培玺到华能天津IGCC电站示范工程施工现场调研中国电力网2009年11月5日08:51来源:华能集团11月3日.华能集团公司总经理曹培玺在天津参加“200仲国电力论坛”期间,到华能天津IGCC电站示范工程施工现场调研,要求各参建方提高认识、精诚协作,共同建设好中国首个开放性清洁能源工程,为国家清洁能源建设做出贡献曹培玺仔细查看并详细了解了工程建设情况,听取了绿色煤电公司等单位的有关汇报,并对华能天津IGCC电站示范工程建设进展给予了充分肯定曹培玺指出,华能天津IGCC示范工程是华能自主开发的a1,是华能集团的重点工程,是中国首个开放性清洁能源工程,受。

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