如何采用煤气化联合循环发电(IGCC)技术

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。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%,...     

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%.     

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。     

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。     

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。     

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．     

IGCC燃气轮机性能浅析

简要介绍了IGCC的优点及其在中石化某大型炼油装置中的应用。探讨了在保证整个装置蒸汽和动力消耗平衡前提下，IGCC的整体热效率和燃汽轮机效率、汽轮机效率、余热锅炉效率，及其相互关系。     

IGCC系统的(火用)分析

应用热力学第一定律和热力学第二定律 ,通过一个具体的算例 ,给出了整体煤气化联合循环 (IGCC)系统的较为具体的火用分析方法 详细分析了系统各组成部件的火用效率与火用损率 ,给出了各处工质的较为重要的状态参数的确定方法、体现系统整体性的重要关系式和系统及其各组成部件的火用效率、火用损率的具体计算公式 对所采用的算例的计算结果进行分析说明并给出改进意见 ,从火用的角度分析讨论了各部件在系统中的地位和对系统整体效率的影响程度 ,为IGCC系统的优化组合提供了依据     

空分装置长周期运行技术研究

在工业生产和产品加工制造业中,空分装置被广泛应用.随着国民经济的不断发展,市场竞争的不断加剧,安全生产已成为提高产品质量的重要手段之一.空分装置长周期运行是企业安全生产的基础.本论述详细介绍了空分设备在炼油化工厂的作用及空分设备的原理,研究了空分装置各个系统的作用.针对空分装置实际运行中的情况,详细分析了影响和制约空分装置长周期运行的主要原因.这些原因主要存在于压缩机系统、预冷系统、净化系统、膨胀、制冷、换热系统和分离系统.通过对这些原因的研究和分析,制定了各个系统安全运行的预防措施,确保了空分装置系统的安全运行,为炼化生产长周期运行起到一定的促进作用.     

浅谈空分装置的技术选择

文章介绍了空分装置的技术方案,比较低温深冷技术分离工艺、变压吸附法和膜分离技术三种分离方法,根据空分装置规模的大小,选择最优化的工艺流程。     

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。     

碳酸二甲酯捕集CO2的技术经济分析

降低CO2排放量、缓解温室效应,已成为国际社会的广泛共识。碳酸二甲酯(DMC)是国际公认的绿色溶剂,低温下对CO2具有良好的吸收性能,具有规模化应用的潜力。该文针对整体煤气化联合循环(IGCC)电厂燃烧前CO2的捕集过程,建立了DMC捕集CO2的工艺流程,对此流程进行了模拟计算并开展了技术经济分析。计算结果显示:在96%的捕集率下每吨CO2捕集能耗约在1.3～1.7GJ的范围内,DMC捕集每吨CO2工艺成本约为200元;在考虑关键变量不确定性的情况下,其成本变化范围约180～230元/t,具有经济可行性;由于具有环境友好的特点,DMC作为燃烧前CO2捕集技术的新型吸收剂具有一定的竞争力。     

遮阳式光伏新风系统性能模拟与优化

对一种新型遮阳式光伏新风系统进行研究,该系统在夏季利用光伏板发电的同时为建筑遮阳,在冬季则可以利用光伏板余热加热新风.采用类区域方法建立了遮阳式光伏新风系统的光电光热转换模型,并采用实验数据对系统模型进行验证,在此基础上对遮阳式光伏新风系统进行优化.研究表明:随着新风量增大,光伏板发电效率、新风得热量与集热效率增大,新风温升与送风温度减小;系统发电效率和集热效率随太阳辐照强度的增大而增大.本文研究的遮阳式光伏新风系统能够有效实现太阳能发电、建筑遮阳和新风加热功能,为建筑节能提供一种新方法.     

柴-燃混合循环系统发展综述及航空适用分析

在充分调研国内外混合循环动力系统发展现状的基础上，总结各种动力系统的性能优劣势，分析制约其发展的瓶颈技术难题.基于我国小型航空动力系统的研究现状和发展所面临的严峻挑战，提出适用于航空领域的混合循环动力系统发展要求：高功重比、高工作可靠性、低结构复杂度、高热效率和低油耗.借鉴混合循环动力系统在其他领域发展现有的研究成果和应用经验，总结混合循环动力系统在航空领域发展所面临的结构设计及布局、理论及试验研究、控制方法及策略等技术难点，给出对应的建议解决方案.为混合循环动力系统在航空领域的应用提供技术建议，为我国发展高性能高水平的小型航空动力系统提供新的发展方向.     

液化天然气冷量利用分析及集成优化

为提高液化天然气（LNG）冷量的利用效率，文章通过建立空气分离、低温粉碎和低温冷库等用冷装置的工艺模型，对各装置单独利用LNG冷量时的节能效果和利用过程的火用损进行了计算和分析，并在此基础上将空气分离、低温粉碎和低温冷库进行集成，按照“温度对口、梯级利用”的原则利用LNG的冷量。集成方案中，约-150℃的高压LNG先经空气分离装置利用冷量，再将从中抽出的一股约-101.8℃的LNG用于低温粉碎装置和低温冷库。通过模拟计算，结果表明集成利用时各装置利用LNG冷量的火用损比单独使用降低55.7％以上，使用单位LNG的冷量节省电量最大可达349.0 kWh/t，是单独用于空气分离装置省电量的1.56倍，大大提高了LNG冷量的利用效率。     

电力电子集成系统的建模技术

电力电子系统集成是电力电子技术与材料、机械、化学、信息等多学科边缘交叉渗透的综合性工程,可实现电力电子系统的高可靠性、高功率密度、高效、环境友好和低成本。从开关单元和元件单元、电力电子标准模块、系统3个层次论述了电力电子集成系统建模技术的内容及现状。模块级建模主要包括建立电气、开关、传热、热力学模型以及模块的集成建模分析。系统级建模的目的是为了研究系统静态、动态和暂态性能,给出集成系统结构优化原则。探讨了电力电子集成系统建模技术的研究趋势。     

空调能效比和季节能效比的分析

针对空调节电问题，通过统计数据和测试数据分析了我国空调产品能效比的基泰情况以及我国国家标；隹中规定能效比值与国外相关标准的差距，指出了我国能效水平提升具有很高的潜力、根据季节温度分布，分析了房间空调器的季节能效比以及冷水机组的综合部分负荷值，得出能效比和房间空调器的季节能效比以及冷水机组的综合部分负荷值对空调节能有同等重要的作用，季节能效比和综合部分负荷值的应用对节电有利．     

陶瓷过滤介质的颗粒尺寸对过滤性能的影响

根据渗流力学和空气动力学捕集理论，深入分析了陶瓷闰尺寸对陶瓷过滤介质压降，渗透率和过滤效率等性能的影响，为合理选择陶瓷过滤介质的陶瓷颗粒尺寸提供了理论依据，理论分析结果表明，当假定粒子为球形，陶瓷颗粒装填方式为单珠装填时，陶瓷介质的渗透率与陶瓷颗粒直径的二次方近似成正比，而压降与陶瓷颗粒直径的二次方近似成反比，当不同的陶瓷颗粒混合使用时，其数量和直径大小应该保持一定的比值，否则将会破坏粒子间的排列方式，影响过滤效率，对整体煤气化联合循环（IGCC）陶瓷过滤元件的过滤介质来说，陶瓷颗粒直径为20μm左右是适合的。