煤气化联合循环发电
化学工业领域术语
煤气化联合循环发电是将煤炭气化后通过燃气轮机蒸汽轮机联合发电的技术。其工艺流程为煤经气化生成煤气,净化后驱动燃气轮机发电,余热锅炉回收废气产生蒸汽推动汽轮机二次发电,整体效率可达45%。核心装置包括气化炉、煤气净化设备及燃气-蒸汽联合循环系统,其中整体煤气化燃气-蒸汽联合循环(IGCC)以气化煤气替代油气燃料,气化用压缩空气来自压气机,蒸汽引自汽轮机抽汽。
简介
余热锅炉型和增压锅炉型燃气一蒸汽联合循环系统中,燃气轮机需用轻油或天然气,这在油和气源日益枯竭之时,它的应用和发展受到很大的限制。因此,国内外多致力于提高煤的利用技术,这种技术的概念和路线非常清晰,那就是:使煤在气化炉中气化成为中热值煤气或低热值煤气,然后通过处理,把粗煤气中的灰分、含硫化合物(主要是H2S和COS)等有害物质除净,供到燃气-蒸汽联合循环中去燃烧做功,借以达到以煤代油(或天然气)的目的,这样,就能间接地实现在供电效率很高的燃气-蒸汽联合循环中燃用固体燃料-煤的愿望。
显然,在这种技术方案中,燃气轮机,余热锅炉以及蒸汽轮机部分都是常规的成熟技术,所不同的主要是煤的气化和粗煤气的净化设备而已。这种燃煤的燃气-蒸汽联合循环称为整体煤气化燃气-蒸汽联合循环(IGCC)。在整体煤气化联合循环中,气化用的压缩空气来自压气机,气化用的蒸汽引自汽轮机抽汽。IGCC系统如图1所示(1-气化炉;2-煤气净化装置;3-燃烧室;4-压气机;5-燃气透平;6-发电机;7-余热锅炉;8-汽轮机;9一凝汽器;10凝结水泵;11-给水加热器(排气冷却器))。
煤气化联合循环发电的优点
(1)具有提高供电效率的很大潜在能力。目前,IGCC的供电效率可达42%-45%,21世纪有望突破50%~52%。
(2)单机容量已经能做到300~600MW等级,便于实现规模经济的效应,因而可以适
应我国拟以大功率机组来快速满足装机容量大幅度增长的要求。
(3)耗水量比较少。一般来说,耗水量只有常规电站耗水量的50%~70%。这对于缺水的我国很有利,特别适宜在缺水的矿区建设坑口电站。
(4)燃煤后的废物处理量小。脱硫后生产的元素硫酸可以出售。有利于降低IGCC的发电成本。灰和任何微量元素熔融冷却形成的玻璃状的渣,对环境无害,可以作为建筑和水泥工业的原料。
(5)通过煤的气化,除了发电之外,还能生产甲醇、汽油、尿素等燃料和化学品,使煤得以综合利用。有利于降低生产成本。
(6)可以通过合理选择气化炉类型和气化工艺,燃用各种品位的煤种。
煤气化联合循环发电的缺点
(1)单位投资费用和发电成本比较高;
(2)不适宜在功率较小的条件下使用; ‘
(3)对制造工艺要求很高。
一般来讲,煤气化联合循环发电适宜于采用含硫量高于3%的煤种,其装置功率最好能达到300~400MW及以上,这样才能有利于降低投资费用和发电成本。
参考资料
最新修订时间:2025-10-07 06:05
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概述
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