整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的可靠性分析與設計
作者/來源:李政,曹江,何芬,黃河,倪維斗 (清華大學熱能工程系,清華 B P清潔能源研究與教育中心 , 北京 1 0 0 0 8 4 ) 日期: 2010-01-08 點擊率:1821
摘 要:成本過高和可靠性較低是制約整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)商業(yè)化的重要因素. 從系統(tǒng)方面對不同配置的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)進行了可靠性建模與分析, 并對單列整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)進行了可靠性設計. 結果表明:當前單列整體煤氣化聯(lián)合循環(huán) 系統(tǒng)的可用度只有7 0%左右 , 采用多列耦合或備用氣化爐能夠大幅度提高整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)可用度 ; 要使單列整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)可用度不低于 90%, 要求氣化爐可用度高于94%, 燃氣輪機可用度高于 97 %, 余熱鍋爐的可用度也需要較大幅度的提高.
關鍵詞 :能源系統(tǒng)工程;整體煤氣化聯(lián)合循環(huán);可靠性分析;可靠性設計;可用度
整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)( I GC C ) 技術作為一種清潔、 高效的發(fā)電技術已經(jīng)得到了眾多專家和技術人員的認可.隨著 2 0世紀 9 0年代后期 Wa b a s h Ri v e r , Pu e r t o l l a n o ,B u g g e n u m,Ta mp a等一批大型 I GCC示范電站的成功運行 , 世界范圍內先后建立了多座 I GC C電站. 本世紀初, 歐洲石化企業(yè)建立了 I S AB En e r g y, S a r l u x S a r a s , Ap i En e r g y等多個商業(yè)性的 I GCC聯(lián)產(chǎn)裝置 , 表明 I GCC已經(jīng)開始從示范運行向商業(yè)化過渡.
盡管 I G C C具有清潔、 高效 、 綜合利用資源等優(yōu)點 , 其產(chǎn)業(yè)化卻受到 2 個重要缺點的制約, 即: 造價過高、 可靠性較低. 為此, GE、 S i e me n s和 Co n o c o P h i l l i p s 等公司都提出采用標準化設計, 模塊化配置, 以提高I GCC系統(tǒng)的可靠性口. 國外相關研究機構 , 如美國能源部 國家能源實驗室( DOE/NETL) 、 美國電力研究所( E P RI ) 等很早以前就已經(jīng)對 I GC C的可靠性進行了相關研究 , 并得出了許多有價值的結論 , 為指導 I G C C系統(tǒng)的可靠性設計與優(yōu)化提供了借鑒. 但是 , 這些研究涉及到大量的工業(yè)數(shù)據(jù), 且許多研究成果都是保密的. 我國未來要實現(xiàn) I G CC技術的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化, 需要研究 I GC C系統(tǒng)可靠性的規(guī)律和特性. 而目前, 我國對 I GCC可靠性的研究還沒有開展. 因此 , 進行這方面的嘗試是非常有意義的.
筆者從系統(tǒng)層 次對....