IGCC系统热力与环境性能结合的评价准则

探讨研究IGCC系统热力与环境性能结合的评价准则,基于热力系统评价准则研究,提出了采用能耗污染综合指数的新评价准则来评价同时考虑热力性能和环保指标的IGCC系统综合性能,从而突破了传统的只考虑单一性能的评价模式,并通过实例分析了影响IGCC系统综合性能的主要因素,还对比了IGCC系统采用不同评价准则时的系统性能变化。研究结果表明:CO2排放罚款价与煤价的比值(RC)是影响IGCC系统综合性能的一个重要因素,它的不同取值决定了系统综合性能随CO2回收率(XCO2)变化的不同规律。本文研究成果为更合理地评价IGCC系统综合性能提供新准则。

IGCC系统全工况设计优化新方法

本文研究开拓基于全工况特性的IGCC联合循环系统设计优化新方法。应用全工况和独立变量概念探讨分析系统设计优化特点和全工况特性规律,寻求系统分析方法和评价准则创新,寻求突破热力系统传统的ISO基准工况设计框架的途径,开展相关实例比较分析研究以验证新方法的有效性。研究表明,应用新方法设计优化得出的IGCC系统性能特性更加贴近实际运行情况与需求。本文研究成果将为相关系统设计优化与运行控制提供有效手段。

IGCC系统专用单元模型研究

对IGCC的两个特有部件的数学模型进行了研究。在对煤气化过程的化学反应特征分析的基础上 ,利用反应平衡法建立了气流床煤气化炉的气化过程数学模型 ;分析了气体饱和器的工作状态 ,根据其热力过程建立相应的数学模型 ,并给出模型的解算方法。

水煤浆与干粉给料方式两种IGCC系统的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(?)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(?)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。

CO_2准零排放的IGCC系统探索研究

本文基于能源与环境综合思路和关键技术的进展,从系统集成层次探索控制CO2的新途径、凝练零排放系统的设计概念与原则,提出由氢燃料热力系统和含碳燃料热力系统并联组成新颖的CO2准零排放双循环整体煤气化联合循环系统（DC-IGCC）,并对典型系统方案进行模拟分析,得出系统特性规律与有价值的结论。

新型IGCC系统研究与概念设计

本文开拓研究新型整体煤气化联合循环（ＩＧＣＣ）系统。基于ＩＧＣＣ关键技术进展与系统综合分析新方法的研究，设计构筑出新型的ＩＧＣＣ系统，通过模拟分析；揭示了其热力特性，得出了一些有价值的结论。新系统效率已突破５０％，有强的竞争力与发展前景，本研究成果将为研制新一代ＩＧＣＣ系统提供技术方案和理论分析方法。

空分系统集成度对IGCC系统性能的影响

在设计工况下 ,计算和研究由独立空分至完全整体空分之间的整体空分 IGCC系统中 ,空分装置集成度的变化对整个 IGCC系统的功率、效率等特性的影响 ,从而确定设计工况时空分装置集成度的最佳数值 ,使整个 IGCC系统具有最大的功率和最高的效率。

IGCC系统有无约束设计优化概念与方法

本文全面论述IGCC系统设计优化的概念与方法。阐述有、无约束的系统设计优化基本概念;归纳开拓有、无约束的系统设计优化方法;通过对采用不同方法设计的系统实例的模拟分析,揭示有、无约束系统特性规律;还通过系统特性规律的分析比较,剖析有无约束设计时系统性能的差异及其影响因素。本文研究成果将为IGCC联合循环系统设计优化和运行控制提供新思路和方法。

带CO_2捕捉的IGCC系统热力性能研究

围绕洁净煤电技术发展趋势与热点,针对带CO2捕捉功能的IGCC系统做了探讨和模拟,以GT-PRO商业计算软件为计算平台,分析了IGCC系统增加碳捕捉后系统性能参数的变化,以及空分系数及氮气回注系数对系统性能的影响。

IGCC系统中净燃气过热器的选型和设计

根据IGCC系统中净燃气过热器中流体的特点和参数,对净燃气过热器进行了选型和设计,提出了采用Aspen软件来确定合成气的物性参数,并将计算结果与采用Aspen软件计算的结果进行了对比,验证了本设计方法的正确性.

以双燃料重整利用气化显热的IGCC系统

IGCC系统中,气化炉出口的合成气温度很高,这部分显热如何利用一直是困扰IGCC进一步发展的难题。本文根据"温度对口"的原则,提出了一种以双燃料重整利用煤气化显热的联合循环发电系统,该系统通过重整反应实现了煤和天然气的综合利用。利用气化炉出口的高温煤气的显热作为天然气/水蒸气重整反应的高温反应热,把煤气的热能转变为合成气的化学能进行回收。研究结果表明,相比于同等条件下的参比分产系统,新系统效率可提高约1个百分点。

IGCC系统中燃气轮机选型原则分析研究

通过对整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术的简要介绍,指出用于 IGCC 的燃气轮机同用于常规联合循环的燃气轮机在燃料、系统工艺等方面的差异。从而提出用于 IGCC 的燃气轮机的特点。最后,通过对目前 IGCC 电站中采用的不同厂家燃气轮机型号的介绍,初步提出用于容量为200～400MW 级 IGCC 的燃气轮机的选型原则及推荐的燃机型号。

IGCC系统的分析

应用热力学第一定律和热力学第二定律 ,通过一个具体的算例 ,给出了整体煤气化联合循环 (IGCC)系统的较为具体的火用分析方法 详细分析了系统各组成部件的火用效率与火用损率 ,给出了各处工质的较为重要的状态参数的确定方法、体现系统整体性的重要关系式和系统及其各组成部件的火用效率、火用损率的具体计算公式 对所采用的算例的计算结果进行分析说明并给出改进意见 ,从火用的角度分析讨论了各部件在系统中的地位和对系统整体效率的影响程度 。

基于大容量F级燃气轮机的IGCC热力系统集成方案研究与总体性能分析

围绕IGCC技术发展趋势与热点,针对不同配置流程的F级IGCC热力系统模拟和计算,得出各系统方案总体性能参数,比较不同配置流程的F级IGCC系统在热力性能上的差异。研究结果表明：F级IGCC系统净输出功率达350~450 MW,采用湿法气化、激冷流程的系统供电效率为38%左右,采用干法气化、显热回收流程的系统供电效率为48%左右;带CO2捕捉符合低碳经济的发展趋势,但集成捕捉装置后IGCC热力性能下降明显,F级IGCC供电效率下降8百分点以上;＂二拖一＂IGCC方案相比单机方案热力性能提高,且有益于单位造价的降低,符合大规模IGCC系统的发展方向。

典型E级IGCC热力系统性能指标计算及优化分析

围绕洁净煤发电技术趋势及热点,针对典型配置及流程的E级IGCC热力系统,以GTPRO商用计算软件为计算平台建立模型并计算,得出典型IGCC系统方案的热力性能指标,通过空分系数及氮气回注系数对系统性能影响的分析计算,揭示了IGCC系统的性能变化规律;通过对系统气化炉显热回收方案进行分析,提出了改进系统热力性能的优化方向。计算表明,在燃气轮机稳定运行范围内,独立空分、氮气回注的系统热力性能最佳;在保证气化炉抗渣除渣能力的基础上增加高温段换热器可有效回收显热,提高系统总体性能。

空分设备在新型IGCC发电系统的工程应用

近年来随着天然气和石油价格的飞涨，各个国家都一致将发电技术的研究目光投向了IGCC发电技术。IGCC（整体煤气化联合循环）发电系统被认为是最具有发展前途的低污染、高效洁净煤发电技术之一。空分设备负责为气化炉提供其所需要的输煤氮气和助燃氧气，保障IGCC发电系统的可靠性。因此，对空分设备的工艺流程的研究就有了非常重要的意义，研究空分设备在新型IGCC发电系统的工程应用，使其发挥其高效的功能。

以部分氧化工艺为核心的IGCC技术进展

综述了国内外以部分氧化(POX)工艺为核心的整体煤气化联合循环(IGCC)技术的进展,并从气化原料、工艺技术、流程组合、装置投资、建设业绩、运行成本、操作可靠性、环保特性等方面进行了比较分析;提出了在大型炼油化工装置中采用以POX为核心的IGCC系统进行氢、氧、氮、汽、电集成多联产能源系统的技术建议;指出基于POX的煤(焦)气化技术已经日臻完善,IGCC技术将在炼油化工中发挥重要的作用,并成为今后发展的重要方向。

Off-design Characteristics of IGCC System Based on Two-stage Coal-slurry Gasification Technology

整体煤气化联合循环（integrated gasification combinedcycle,IGCC）机组在一定情况下处于非设计工况运行。为了研究IGCC系统变工况特性,采用ThermoFlex软件建立基于两段式水煤浆气化技术的200 MW级整体煤气化联合循环系统模型,主要考查燃气轮机负荷、整体空分系数Xas、大气温度、大气压力对系统性能的影响。研究结果表明,降低燃气轮机负荷或者提高大气温度系统效率均呈先升高而后降低的趋势。整体空分系数Xas增加,机组发电效率降低。大气压力对系统效率影响较小。上述条件下采用两段水煤浆气化技术,系统性能可以得到有效改善。研究结果可为采用两段式水煤浆气化技术的IGCC系统的设计、运行提供参考。