煤气化循环发电系统的主要组成及特点

煤气化联合循环(IGCC)发电技术是将高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与煤气化技术相结合,既有高效的发电效率,又环保节能,同时还可以组成多联产系统等优点,是一种先进的发电技术,受到了世界各国的高度重视。本文概述了IGCC发电系统的组成、优缺点,指出IGCC发电技术系统的复杂化以及造价成本偏高是影响IGCC发电站推广的主要因素。煤气化联合循环(In-tegrated Gasification Combined Cycle,IGCC)发电技术是指煤在气化炉内和氧气、水蒸气反应产生粗煤气,再经过净化装置对粗煤气进行脱硫、脱硝、除尘等其它大气污染物,将粗煤气变为洁净的气体燃料,燃烧后推动燃气轮机进行发电,并且将高温粗煤气、烟气和水进行热交换,在废热锅炉内产生高温高压水蒸汽推动蒸汽轮机发电,这不仅提高了煤的利用效率,还具有优良的环保性能,为煤的洁净燃烧带来了光明。因此,煤气化联合循环发电技术被认为是21世纪最有发展前途的洁净煤发电技术。     

三压再热汽水系统IGCC的数学模型

整体煤气化燃气 -蒸汽联合循环 (简称 IGCC)是洁净煤转化技术和高效联合循环系统相结合的发电技术。为进行 IGCC的系统理论建模和分析研究 ,以三压再热汽水系统为研究对象 ,组成了整体空分系统 IGCC系统方案 ,建立了气化炉、净化系统、燃气轮机、空分装置、余热锅炉、汽轮机各部件的数学模型 ;对两种方案的设计工况进行了计算。结论是 :整体空分 IGCC系统效率较高、空分装置集成度对于燃气轮机的功率和系统供电效率有很大影响。该研究为我国今后建立 IGCC示范电站做了理论准备工作     

联合循环电站改造为整体煤气化联合循环的粗煤气冷却

研究了将PG9351FA燃气-蒸汽联合循环电站改造为整体煤气化联合循环(IGCC)时的粗煤气冷却方式,以及煤气冷却过程副产蒸汽的利用方式.改造的IGCC电站以输运床气化炉为气源,考虑了燃气轮机改烧中低热值煤气后的喘振裕度和出力限制,以及NOx排放的限制.根据粗煤气冷却方式及副产蒸汽利用方式的不同,构建并比较了4种改造方案.研究表明:通过将透平初温降低100℃,可保证燃气轮机燃烧热值为6.5MJ/m3的煤气,同时可保证压气机喘振裕度的减小量不超过10%;采用全热回收方式冷却粗煤气,且由饱和蒸汽轮机来消纳粗煤气冷却过程中副产蒸汽的改造方案的供电效率最高,为42.3%.     

余热锅炉典型顺序控制逻辑的研究

该文简要介绍了燃气-蒸汽联合循环电站的控制系统,并以孟加拉西莱特90MW联合循环电站工程为基础,对燃气-蒸汽联合循环电站余热锅炉的主要顺序控制系统进行了详细说明,提出了余热锅炉的典型顺序控制逻辑。     

双汽源型燃气-蒸汽联合循环特性分析及优化匹配

针对双汽源型燃气-蒸汽联合循环，进行了热力特性分析与优化匹配计算．建立了双汽源联合循环计算模型，分析计算了燃气轮机轴系结构的影响特性、余热锅炉汽水参数的匹配与影响特性、循环热力参数的优化与影响特性、联合循环功率匹配特性等．计算表明：双汽源联合循环中的燃气循环压比存在最佳值，此时联合循环效率最高；余热部分的蒸汽、燃气功率比随两者效率比的变化基本呈线性关系．     

Q386/543-65-3.82/450型燃气轮机余热锅炉

燃气——蒸汽联合循发电系统以其发电效率高，投资额少，建设周期短，占地面积小，污染程度低等显著优点而受到世界各国重视的新一代发电设备，近几年来发达国家都在加速研制和推广这项技术。杭州钢炉厂从70年代就开始研制，1993年终于获得国产第一套50W联合循环工程中余热锅炉的设计、制造合同．36W燃机余热锅炉是50MW燃气——蒸汽联合循环电站配套的主机之一，锅炉于1994年8月安装于深圳金岗电力有限公司，系我国第一套全部由国产设备组成的联合循环发电装置，列人1993年国家经贸委专项技改项目。锅炉于1994年12月开始投运，至1996年6月…     

IGCC 系统蒸汽岛热力性能评估的模块化通用计算软件

应用模块化建模思想,建立了用于整体煤气化联合循环（ＩＧＣＣ）系统中余热锅炉与蒸汽轮机子系统（即蒸汽岛）热力性能计算与评估的理论模型,并开发了相应的模块化通用计算软件。此计算软件可用于对国外引进的ＩＧＣＣ系统的余热锅炉与蒸汽轮机子系统的热力性能进行分析与评估;也可用于ＩＧＣＣ系统中余热锅炉与蒸汽轮机子系统的方案设计计算与方案论证。应用所建立的软件,对国外设计的若干ＩＧＣＣ系统进行了热力性能分析与评估,结果表明所开发的软件具有一定的工程应用价值。     

PG9171E型燃气—蒸汽联合循环机组余热锅炉的控制和运行

本文介绍了PG9171E型燃气—蒸汽联合循环机组余热锅炉的结构和系统特点,重点给出了汽包、除氧器水位控制、蒸汽温度、压力控制,最后针对机组的实际运行特点,提出了运行中应注意的问题。如热态启动时余热锅炉汽包的水位问题、变工况热力特点、燃气轮机负荷升速率对余热锅炉的影响。     

基于Shell煤气化工艺的干煤粉加压气流床气化炉性能研究

以Shell煤气化工艺为基础，利用干煤粉加压气流床气化过程模拟模型，对干煤粉加压气流床气化工艺的性能进行了数学模拟和性能研究．分析了煤气化过程中氧气和蒸汽对气化炉性能的影响，为整体煤气化联合循环(IGCC)电站系统设计中气化工艺及参数的选择提供了依据．研究表明，氧气煤比和蒸汽煤比是影响气化炉出口煤气成分、碳转化率和其他性能的主要因素，气化炉温度随着氧气煤比的增加而增加，随着蒸汽煤比的增加而下降；当蒸汽煤比一定时，随着氧气煤比的变化，冷煤气效率有一个最佳值，氧气煤比要比蒸汽煤比对气化炉性能的影响更为显著．     

温度荷载作用下气化炉的安全评估

作为洁净煤技术的代表,整体煤气化联合循环（IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle）发电技术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。本文利用abaqus软件对IGCC系统关键设备气化炉进行安全性研究,按照对象结构尺寸和运行经验建立了IGCC气化炉正常工况仿真模型。针对炉体温度引起的炉壁应力应变进行仿真分析,从而评价其安全可靠性对IGCC关键设备的安全性的实际参考意义。     

2006年5月国内外科技要闻

●4月30日,中科院知识创新工程方向性项目“3MW生物质气化高效发电系统关键技术”通过验收。该项目发展了6MW生物质气化及余热蒸汽联合发电系统、500kW生物质燃气发电机组和焦油污水生化处理新工艺等关键技术,在江苏兴化建立的示范电站装机容量为6MW,气化效率最高达78%,燃气机组发电效率为29.8%,系统发电效率27.8%,电站总投资约3200万元,系统运行成本0.40元/kw,具有较高的性价比和显著的社会效益。●5月9日,中科院知识创新工程项目子课题“大功率全固态激光晶体材料研究”通过验收,该项目主要研究解决了高质量大尺寸Nd:YAG晶体的生长问…     

玻璃窑余热锅炉发电能力影响因素的研究

本文系统阐述了玻璃窑余热发电系统的基本组成和传热原理,深入研究了余热锅炉受热面的传热、受热面的布置、换热面面积等对蒸汽产量和余热电站发电能力的影响,探讨如何提高余热锅炉的蒸汽产量。     

对钢铁联合企业电力模型的分析研究

电力是钢铁企业生产中的重要能源，对整个流程的作业举足轻重.建立了4种钢铁企业的电力和蒸汽发电技术的模型，应用投入产出法对这些动力设备转换模式的模型进行了能源输入、电输出量，蒸汽轮机、燃气轮机、燃煤锅炉余热回收率分析，结合实际的数据对3家典型钢铁企业的电转换率、余热余能回收率和整体转换效率进行了比较，并对这些模型进行了探讨.这些模型的建立对钢铁企业的电力生产具有重要意义.     

系统辨识方法在IGCC电站模型中的应用

整体煤气化联合循环 (IGCC)系统复杂 ,用常规建模方法建立精确的数学模型存在一定的困难。该文采用系统辨识的方法 ,对 IGCC电站的主要动态环节进行了建模 ,得到了与 IGCC电站负荷控制有关的动态环节的传递函数 ,并与实验数据进行了比较 ,证明该模型是适用的。这为进一步研究 IGCC电站的动态特性和控制系统打下了基础 ,对于发展中国 IGCC事业具有一定意义。     

压缩空气蓄能发电技术如何提高电站经济效益

近些年高效、节能、环保型的燃气、蒸汽联合循环发电机组发展迅速。美国新增发电设备的2/3是这种机组,其他国家的火电设备中约50%也是这种机组。这种机组的最大特点是实施了压缩空气蓄能发电系统的基本技术思路。燃气发电机组除了燃烧器、燃气轮机和发电机外,还需要空气压缩机,以便向燃烧室内注入压缩空气、强化燃气的燃烧。实际上,燃气轮机的输出功率中只有少数(30～40%)用于发电机,而大多数(60～70%)是用于驱动空压机的。如果能将谷荷期间(比如夜间)剩余的电力用来驱动空压机,并将压缩空气贮存起来,等到峰荷期间(比如白天)用来发电,则可使…     

夹点分析优化后的油田联合站分布式能源系统特征与节能潜力

胜利油田进入特高含水期,开采难度加大,采油成本上升,节能已成为采油厂成本控制的主要因素,采用燃气轮机或燃气内燃机发电、烟气驱动热泵回收污水余热和加热原油等工艺相结合,可以构建基于天然气的分布式能源系统。通过对传统联合站以及联合站分布式能源系统进行夹点分析,从而实现能流分析优化。基于燃气内燃机变工况能流模型,通过热力模拟进行燃气内燃机的燃烧计算,对水套加热炉加热原油的传统联合站进行夹点分析。基于烟气余热驱动的溴化锂吸收式热泵能流模型,对联合站分布式能源系统进行夹点分析。对联合站分布式能源系统与传统联合站进行了对比分析,联合站分布式能源系统节能潜力达24%,为实现“双碳”目标做出了贡献。     

蒸汽燃气联合透平装置的研究

作者建议了一个蒸汽燃气联合循环,它与一般的两级压缩、中间冷却、两级燃烧及膨胀,并具有回热设备的纯燃气轮机循环相比,具有三大优点:1.在同样的回热器面积的基础上,其它设备要小些,而轴上效率则要高得多;2.在局部负荷时,效率要好些;3.轴上效率受到压力损耗的影响较小,因此对于使用固体燃料更有希望.作者认为在燃烧低质液体燃料及不装备笨重的锅炉设备和大量冷却水的条件下,它的效率是现时所有循环中最高的.因此,这个循环,最适用于机车动力机,其效率可达30%(轴上)或以上.以低质液体燃料来工作时,作者认为所建议的循环,基本上已成熟到试行设计或试制试用机车的阶段.要扩大这个循环的应用,最好能使用固体燃料,由于优点(3),比之一般的纯燃气轮循环,它的希望比较的大,困难比较容易克服,作者在附录中,对于如何使用固体燃料,也作了一些讨论,但关于后一方面的问题,需要作若干实验来摸索和证实.一、现有基本燃气轮机循环的简述,其热效率及其与内燃机及蒸汽透平厂的比较二、现有的各种特殊类型的燃气轮机厂的简述,内燃机皮蒸汽动力厂的联合装置三、所建议的蒸汽燃气联合循环装置四、所建议的循环装置的分析和比较五、现有的使用固体燃料的方法和应用于所建议的联合循环的讨论六、所建议循环应用于机车的某些估计七、如何作再进一步的研究及小结八、参考文献九、后记     

中国燃煤锅炉节能减排技术近况及展望

燃煤锅炉是温室气体CO_2及大气污染物的重要排放源,加强对燃煤锅炉节能减排技术的研究和应用对于CO_2的减排和大气品质的改善具有重要意义。由此,对近期燃煤电站锅炉和燃煤电站锅炉的节能减排技术和方法进行了分析和评议,这些方法和技术包括推行严格的节能减排政策、利用大型超临界压力燃煤发电机组、采用整体煤气化联合循环、研发煤炭综合利用技术和CO_2捕集技术、改造燃煤工业锅炉、采用先进排烟净化设备等,并对该领域未来研究和发展方向进行了展望及建议。     

燃气蒸汽联合循环机组模型建立研究

近年来,燃气蒸汽联合循环机组由于具有装机容量大、环境污染小、启停快捷以及能量利用率高等优点,因而在电力系统中的应用日益引起人们的重视.本文利用Matlab/Simulink对某联合循环电站燃气轮机的控制系统进行模型组建,并对其全工况进行仿真分析,得出其仿真结果切实符合其实际物理过程,由此证明,该模型能够用来对燃气蒸汽联合循环机组进行研究.     

整体煤气化联合循环的煤气饱和系统优化研究

对一个干法进料整体煤气化联合循环(IGCC)的煤气饱和系统进行了研究，分析了相关参数对系统性能的影响，指出了各种可能的煤气饱和系统流程布置方式，在此基础上，构造出一个包括各种可能流程的煤气饱和系统的超级结构，然后，建立起有约束条件的混合整数非线性规划模型，对煤气饱和系统的优化模型进行解算，优化结果给出了最佳的参数值和系统流程．结果表明，优化后IGCC的净效率比原设计方案提高了0．42％．分析揭示了煤气饱和系统的设计对其性能影响的规律性和内在本质．