對(duì) IGCC電站中廢熱鍋爐技術(shù)的探討
作者/來(lái)源：張廣全 (國(guó)家電站燃燒工程技術(shù)研究中心) 日期： 2009-10-15 點(diǎn)擊率：1813
摘 要 ： 廢熱鍋爐是 I G C C電站中氣化島中的關(guān)鍵設(shè)備 ， 采用廢熱鍋爐對(duì)煤氣化后合成氣的顯熱進(jìn)行有效回收能夠顯著提高I G C C機(jī)組的發(fā)電效率。廢熱鍋爐的放熱工質(zhì)同時(shí)具有高溫、 高壓、 強(qiáng)還原性 3個(gè)特點(diǎn)， 其中輻射式廢熱鍋爐的高溫腐蝕、 密封和排渣問(wèn)題以及對(duì)流式廢熱鍋爐的積灰、 堵塞和磨損問(wèn)題是廢熱鍋爐技術(shù)研究中需要重點(diǎn)解決的難點(diǎn)問(wèn)題。對(duì) I G C C電站廢熱鍋爐研究和設(shè)計(jì) 中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行 了總結(jié)和分析， 并提出了相應(yīng)的解決意見(jiàn)。
關(guān)鍵詞 ： I GCC； 廢熱鍋爐 ； 顯熱回收 ； 廢熱利用
0 引言
整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)( I G C C) 可以實(shí)現(xiàn)燃煤高效、 清潔和多樣化利用， 是先進(jìn)煤基能源多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。我國(guó)擁有豐富的煤炭資源， 采用煤炭發(fā)電是 目前的現(xiàn)實(shí)選擇。國(guó)家發(fā)改委已對(duì) I G C C純發(fā)電、 I G C C供 熱和 I G C C多聯(lián)產(chǎn) 3種I G C C項(xiàng)目進(jìn)行論證 ， 在“ 十一五” 期問(wèn)電力工業(yè)發(fā)展規(guī)劃中也明確提出要開(kāi)工建設(shè)一批 I G C C示范工程。
I G C C系統(tǒng)中氣化爐出口的粗煤氣具有較高的溫度。采用水煤漿氣化工藝的氣化爐出口溫度為 1 2 0 0～1 5 0 0 ℃， 顯熱能量很高， 粗煤氣在凈化之前的降溫過(guò)程中其大量顯熱將被冷卻介質(zhì)帶走， 為了提高能源利用效率， 對(duì)煤氣化后合成氣的顯熱進(jìn)行有效回收十分必要。目前 I G C C發(fā)電技術(shù)的供電效率已達(dá)4 2 ％ ～ 4 5 ％， 這部分顯熱若不回收， 能量損失會(huì)很大， 將影響供電效率的4 ％ ～5 ％。從 目前 I G C C 發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行情況和發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看， 最重要的熱回收裝置是氣化裝置后的廢熱鍋爐。廢熱鍋爐包括輻射式廢熱鍋爐和對(duì)流式廢熱鍋爐 2部分， 了解和研究輻射式廢熱鍋爐和對(duì)流式廢熱鍋爐的設(shè)計(jì)和制 造技術(shù)是十分迫切的現(xiàn)實(shí)需要。
1 廢熱鍋爐在 I G C C系統(tǒng)中的地位
在 I G C C發(fā)電系統(tǒng)中， 廢熱鍋爐是顯熱回收利用中的關(guān)鍵設(shè)備和氣化島中的重大設(shè)備， 廢熱鍋爐的運(yùn)行情況直接影響 I G C C發(fā)電系統(tǒng)的可用率和整體供電效率。按照高溫煤氣流程來(lái)分， 輻射式廢熱鍋爐是高溫段顯熱利用的主要設(shè)備， 對(duì)流式廢熱鍋爐是中溫段廢熱利用的主要設(shè)備。 輻射式廢熱鍋爐與對(duì)流式廢熱鍋爐將合成氣的大部分顯熱傳給工質(zhì)水， 產(chǎn)生高壓蒸汽， 這些蒸汽在余熱鍋爐中過(guò)熱后送住蒸汽輪機(jī)發(fā)電。典型 I G C C系統(tǒng)簡(jiǎn)易流程如圖 1 所示 。
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