整体煤气化联合循环(IGCC)损分布结构研究

整体煤气化联合循环是一种先进的洁净煤发电技术。本文应用#［1316］分析方法,研究IGCC中七个子系统（空分、气化、净化、压气机、燃烧室、透平、余热锅炉及汽机)的#［1316］损失分布,指出系统中最大#［1316］损失过程为煤气化、燃气轮机燃烧和空分过程。同时,揭示了系统随不同空气整体化和氮气回注的规律。这些研究可以指导下一代IGCC系统的改进     

内外燃煤一体化联合循环发电系统集成与特性

本文开拓研究新颖的内外燃煤一体化联合循环发电系统.综合分析IGCC和PFBGC及GRAZ等循环系统特点与不足,提出新的循环发电系统的设计构思;基于能量综合梯级利用原理,阐述新的多重联合循环系统的集成思路和原理.通过大量数值计算与分析,全面剖析新系统热力特性规律;还对系统的经济性和环保特性进行分析与比较.本文研究成果为相关的洁净煤发电技术提供理论支撑和设计分析方法.     

煤的清洁利用技术的现状与发展

文章针对中国一次能源以煤为主的特点,深入分析了几种主要的煤的洁净利用技术的现状及存在的主要问题和发展趋势,其中包括大容量、高参数的超(超)临界燃煤发电技术、燃煤烟气净化技术、循环流化床燃烧技术(CFBC)、整体煤气化联合循环技术(IGCC)和煤的洗选技术.在此基础上,给出了中国煤的清洁利用方式的建议:近期仍以超(超)临界燃煤发电机组+燃煤烟气净化技术和循环流化床燃烧技术为主;整体燃气化联合循环技术、富氧燃烧技术(特别是加压富氧燃烧技术)以及二氧化碳的捕集和封存技术(CCS),具有广阔应用前景,值得长期大力发展.     

IGCC电站的过程模拟和性能分析

整体煤气化联合循环（IGCC）系统是一种先进的高效、清洁、具有燃烧前碳捕捉功能的能源利用和转化系统。本文利用流程模拟软件Aspen Plus对基于干煤粉气化技术的IGCC电站（电功率250MW_e）进行模拟,并针对其中的Shell气化炉、常温湿法煤气净化系统、燃烧前CO₂捕捉系统等进行性能分析。通过灵敏度分析发现氧煤比是Shell气化炉性能的最重要影响因素,气化炉优化参数为:气化温度1450～1500℃（热损失为2%）,气化压力4 MPa,氧煤比0.72,蒸汽煤比0.08,氧气纯度99.5%;煤气净化系统的热煤气效率可达94.48%,可凹收显热52.7MW;M702F燃气轮机净输出功222.9MW;三压再热式余热锅炉净输出功70.6MW;以神华煤为燃料时,不考虑碳捕捉的IGCC电站的能量转换效率可达到46.37%,而考虑碳捕捉功能的IGCC电站的效率下降为35.63%（降低10.74%）。     

水煤浆与干粉给料方式两种IGCC系统的(火用)分析

通过将煤气化过程与联合循环系统相结合,IGCC成为目前最有发展前途的洁净煤技术之一.但以往对IGCC系统的研究多集中联合循环或气化过程本身,而忽略了气化效率对系统整体性能的影响.为揭示气化过程与系统性能之间联系,本文对Texaco与Shell公司的两个IGCC系统实例分别进行了流程模拟和(火用)分析,并着重从热力学角度比较了系统煤气化部分的差异对系统整体性能的影响,得出结论:Shell煤气化技术与Texaco煤气化技术相比,气化过程的(火用)损失相对减小15%,冷煤气效率提高2.6个百分点,系统热转功效率上升2.1个百分点.本文研究成果为IGCC系统进一步改进提供了热力学基础理论支撑.     

第二代PFBC—CC中试电站初步方案及性能分析

第二代PFBC-CC联合循环发电系统是目前具有发展前景的洁净煤发电技术之一,本文以徐州贾汪PFBC-CC中试电站为基础,拟定了第二代PFBC-CC发电系统的基本流程,并对系统中几个主要参数进行了性能分析,提出了一较为合理并适合现场改造的第二代PFBC-CC中试电站系统的初步方案。     

整体煤气化湿空气透平(IGHAT)循环的性能分析

IGHAT循环把新颖的HAT循环和先进的燃煤技术结合起来,是一种高效率、低污染和低比投资费用的燃煤发电技术,正待人们进一步去研究和开发,它也将为降低IGCC的比投资费用和发电成本提供一条新的途径[1,2]。本文主要分析了IGHAT循环的性能,研究了主要参数透平前温、压比和湿空气相对湿度对系统效率和比功的影响。     

新型双燃料重整联合循环发电系统

本文提出了一种新型双燃料重整联合循环发电系统。该系统通过重整反应实现了煤和天然气的综合利用,煤的燃烧过程为天然气/水蒸汽重整反应提供了高温反应热,通过双燃料重整煤的部分化学能间接转化到合成气中,然后合成气进入联合循环燃烧作功。研究结果表明双燃料联合循环的供电效率为49.4%-53.2%,煤的折合供电效率为42.4%-44.6%,与IGCC(动力部分相同时为44%-46%)相比供电效率降低1-2个百分点,但是投资大约降低30%。本文的研究开拓性地为煤的清洁高效利用提供了新途径。     

煤炭超临界水气化制氢发电多联产技术

<正>1技术简介我国以煤为主的能源结构短期内不会改变,现有燃煤发电技术主要利用煤炭在空气中的燃烧放热,将煤炭化学能转化为热能加热水-蒸汽用于做功发电;常规煤气化技术主要利用煤炭在空气中的部分氧化-气化反应制取合成气。上述两类转化利用过程中煤的能量品质损耗大,且不可避免地生成大量SO_x、NO_x、固体颗粒物、重金属污染物及低浓度温室气体等,减排成本高,急需研发一种全新的煤     

漫谈清洁煤技术

 清洁煤技术是指煤炭从开发到利用的全过程中,在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。
清洁煤技术主要包括两个方面：一是直接烧煤洁净技术。在直接烧煤的情况下,需要采用相应的技术措施：①燃烧前的净化加工技术,主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。②燃烧中的净化燃烧技术,主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。③燃烧后的净化处理技术,主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。二是煤转化为洁净燃料技术。主要是煤的气化以及液化技术,煤气化联合循环发电技术和燃煤磁流体发电技术。     

IGCC系统多变量综合优化设计

本文探讨研究IGCC系统无约束时多变量综合优化设计及其系统性能特性规律。本文通过IGCC系统热力特性分析,确定了系统的独立变量,并基于有关部件通用模型组建了 IGCC系统通用模型,为无燃气轮机母型硬件约束时的综合优化设计奠定了基础。结合典型实例的模拟分析,揭示了有别于现行的有约束的设计优化的系统性能特性规律。从而提出 IGCC系统无约束综合优化分析的新方法。     

燃气轮机采用不同冷却技术对IGCC系统性能影响

本文分析了用于燃气轮机系统的冷却技术,对采用空气冷却技术的GE-9FA,GE-9G型燃气轮机以及采用蒸汽冷却技术的GE-9H型燃气轮机进行了设计工况点的校核,通过定量计算重点研究了采用两种不同冷却技术的燃气轮机整合到IGCC系统中对系统热力性能、系统参数优化规律及环保性能的影响,从而为研究高效、环保的IGCC系统提供有价值的参考。     

IGCC中空分系统特性及其对整体性能影响

本文利用Aspen-plus软件对典型的空分装置进行了模拟分析(含(?)分析),得出空分系统性能特性(包括内部状态参数和能耗分布),在此基础上探讨不同空分流程的IGCC系统性能随整体化系数Xas等变化的规律,并通过大量数值计算分析比较了高压整体化空分系统与低压独立空分系统的情况。本文研究成果对IGCC系统方案设计有较大的参考价值。     

整体煤气化联合循环系统特性分析研究

本文基于总能系统概念,阐述了ＩＧＣＣ系统及其特点;依据热力学基本定律,建立ＩＧＣＣ系统热力性能评估模型;并在很宽变量取值范围内定量分析了影响系统性能的五个主要因素（Ｔ３、Ｔｇｅｘ、ｃｇｌ、ｃｇｒ、ｅ）和提高系统性能的潜在能力,同时得出一些有价值的结论。     

IGCC蒸汽系统综合优化的研究

本文基于总能系统概念，把能的梯级利用原理与超结构等方法有机地结合起来，提出ＩＧＣＣ蒸汽系统流程与参数综合优化新思路和新方法。并对大型 ４００ ＭＷ级ＩＧＣＣ电站系统进行模块化建模和模拟分析，总结和揭示了ＩＧＣＣ蒸汽系统综合优化规律，得出若干有实用参考价值的结论。     

650℃超超临界1000 MW机组回热系统的参数优化

发展更高参数超超临界汽轮机组是提高发电热效率和降低燃煤消耗量的主要方向。随着高温合金材料技术的发展,目前已具备发展主蒸汽650℃超超临界机组的条件,主蒸汽和再热蒸汽温度的提高,对回热系统的设计也提出了新的要求。本文设计了超超临界1000 MW汽轮机组的回热系统,分析了主蒸汽和再热蒸汽压力对机组热力性能的影响规律,采用遗传算法优化了各级抽汽参数,汽轮机发电热耗率低于6940 kJ·(kW·h)^-1。     

电站锅炉系统性能仿真模型的建立

1引言根据热力学第二定律，燃料中的化学拥将近一半损失在锅炉的燃烧与传热过程中。因此，优化锅炉性能对降低整个火电机组的煤耗率具有明显效果。完整的锅炉系统由磨煤机、送风机、一次风机、弓讯机、炉膛、汽包、过热器、再热器、省煤器、空气预热器等单元组成，这些单元之间的联结错综复杂。本文建立了锅炉系统中通用单元的性能模型，并在此基础上，对锅炉系统的结构特点进行了分析，利用过程系统工程中的序贯模块法建立了整个锅炉系统的性能模型。对单元的划分、回路的切断及断裂流股的收敛与迭代策略提出了自己的观点。最后根据生产厂…     

IGCC中燃气轮机全工况网络特性

本文基于对ＩＧＣＣ系统的全面分析研究,归纳总结了导致燃气轮机工况变化的主要原因;应用双开口变量（整体空分系数（Ｘａｓ）和氮气回注系数（Ｘｇｎ））和折合系统效率的概念,建立了ＩＧＣＣ中燃气轮机全工况特性简化模型;并通过大量定量计算,得出不同Ｘａｓ和Ｘｇｎ组合条件下,ＩＧＣＣ中燃气轮机全工况网络特性,为确定系统变工况最佳调节规律提供全面信息。