作者/來源:牛苗任,孫永斌(中國電力工程顧問集團華北電力設(shè)計院工程有限公司,北京 100120) 日期: 2011-05-26 點擊率:1425
引 言
氣流床煤氣化裝置是IGCC系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,它直接影響發(fā)電效率、系統(tǒng)的可用率、投資和發(fā)電成本等,其核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備是氣化爐。水煤漿加料氣化爐的共同點是,爐膛由耐火磚砌成,到一定時間必須停爐維修和更換,而且工藝噴嘴也易被磨損和燒壞,運行周期短,影響到氣化爐的在線率。因此,本文以GE氣化爐為代表,計算多臺氣化爐同時在線的運行情況,對保證一定在線率下備用氣化爐臺數(shù)的選擇提供指導(dǎo)。
為了增加IGCC電站的運行時間,必須提高IGCC電站的在線率,特別是氣化爐的在線率。國外研究的計算表明:對于單純以發(fā)電為目標(biāo)的IGCC電站,為了獲得經(jīng)濟效益,應(yīng)使氣化爐的運行在線率達到92%,這就提出是否有必要在IGCC電站中設(shè)置備用氣化爐的問題(目前單臺GE氣化爐的在線率為80%~85%)。但是增加備用爐會導(dǎo)致電站比投資費用的增高,究竟應(yīng)否設(shè)置備用爐以及備用幾臺合適,尚需進行綜合經(jīng)濟評估后才能確定。從目前氣化爐的運行情況看,在采用水煤漿氣化技術(shù)的煤化工、煤基多聯(lián)產(chǎn)、IGCC多聯(lián)供方案中,為了確;どa(chǎn)過程的連續(xù)性,設(shè)置備用氣化爐是必要的。
1 GE(前Texaco)水煤漿氣化技術(shù)
1.1 GE煤氣化技術(shù)
GE水煤漿氣化工藝包括氣化爐及輔助系統(tǒng)。氣化爐包括噴嘴、耐火磚、承壓部件等;輔助系統(tǒng)包括煤漿輸送、灰水處理系統(tǒng)等。運行失常狀態(tài)指系統(tǒng)在操作過程中,偏離了操作規(guī)程允許的正常操作參數(shù),而造成運行失穩(wěn)甚至非計劃停車。根據(jù)一般操作規(guī)程及歷史數(shù)據(jù)分析,系統(tǒng)的運行失常狀態(tài)主要表現(xiàn)為:(1)工藝氣出口溫度過高;(2)碳黑洗滌塔出口工藝氣含塵量超標(biāo);(3)氣化爐壓差波動過大;(4)氣化爐激冷室液位異常;(5)氣化爐爐膛溫度異常;(6)因外部系統(tǒng)波動而引起的氣化系統(tǒng)運行波動。國內(nèi)某企業(yè)GE,氣化裝置8年的停車數(shù)據(jù)統(tǒng)計及原因分析如表1所示,大約有50%的停車是因氣化爐出現(xiàn)了問題。因此氣化爐較其他設(shè)備更易發(fā)生故障,即為系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),本文重點....