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整体煤气化联合循环 [2017/11/25 05:29]
杨力宾
整体煤气化联合循环 [2019/01/06 08:59] (当前版本)
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 下面是一个整体煤气化联合循环(IGCC)工厂的示意流程图: 下面是一个整体煤气化联合循环(IGCC)工厂的示意流程图:
  
-{{:​煤气化联合循环.png?​400|}}()+{{:​煤气化联合循环.png?​600|}}(图源网络 
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 +整体煤气化联合循环(IGCC)电站的方框图,它采用热回收蒸汽发生器(HRSG) 
 +气化过程可以从各种含碳原料产生合成气,例如高硫煤,重质石油残渣,和生物质。 
 +该设备被称为集成是因为(1)在气化段中产生的合成气在组合循环中用作燃气轮机的燃料,(2)由气化段中的合成气冷却器产生的蒸汽由蒸汽轮机使用 联合循环。在这一个实例中,产生的合成气用作产生电力的燃气轮机中的燃料。在普通的联合循环中,在热回收蒸汽发生器(HRSG)中使用来自燃气轮机废气的所谓“余热”,以便为汽轮机循环进行蒸汽。 IGCC工厂通过将气化过程产生的较高温度的蒸汽添加到汽轮机循环,来提高总体工艺效率。然后,将蒸汽用于蒸汽涡轮机以产生额外的电力。 
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 +===== 煤的气化原理 ===== 
 +煤气化反应 
 +  *  煤的干馏和热解(>​120℃)煤→煤气(CO2 、CO、CH4、H2O、H2、NH3、H2S)+焦油(液体)+焦炭 
 +  *  碳-氧间的反应C+O2=CO2 放热反应2C+O2=2CO 放热反应C+CO2=2CO 二氧化碳还原反应,强吸热反应2CO+O2=2CO2 放热反应 
 +  *  碳-水蒸汽的反应C+H2O=CO+H2 水蒸汽分解反应,吸热反应C+2H2O=CO2+H2 水蒸汽分解反应,吸热反应CO+H2O=CO2+H2 一氧化碳变换反应,放热反应 
 +  *  甲烷生成反应(低温高压下易于反应)C+2H2=CH4 放热反应CO+3H2=CH4+H2O 放热反应2CO+2H2=CH4+CO2 放热反应CO2+4H2=CH4+2H20 放热反应 
 +  *  其他元素的反应(非主导反应)S+O2=SO22H2S+SO2=3S+2H2ON2+3H2=2NH3SO2+3H2=H2S+2H2OC+2S=CS2N2+H2O+2CO=2HCN+1.5O2SO2+2CO=S+CO2CO+S=COSN2+XO2=2NOX 
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 +===== IGCC的发展 ===== 
 +世界IGCC电站发展历史: 
 +  *  1972年,德国Lünen,170MW,Lurgi正压气化; 
 +  *  1984年,美国Cool Water,100MW,Texaco气化(余热锅炉); 
 +  *  1987年,美国LGTI,160MW,E-Gas气化,热电联产; 
 +  *  1994年,荷兰Buggenum,253MW,Shell气化,净效率43%; 
 +  *  1995年,美国Wabash River,265MW,E-Gas气化,老厂改造; 
 +  *  1996年,美国Tampa,260MW,Texaco气化; 
 +  *  1997年,西班牙Puertollano,300MW,Prenflo气化,净效率45%; 
 +  *  1997年,美国PinonPine,100MW,KRW气化,高温净化,未正常运行; 
 +  *  1998年,意大利ISAB,500MW,Texaxo气化,炼厂底料,发电联产制氢; 
 +  *  1999年,意大利API能源项目,280MW,Texaxo气化,炼厂底料,发电联产制氢; 
 +  *  2000年,意大利Sarlux,550MW,Texaxo气化,炼厂底料,发电联产制氢; 
 +  *  2001年,日本GSK,500MW,Texaxo气化,炼厂底料,发电联产制氢; 
 +  *  2006年,意大利Sardinia,620MW,Shell气化,西门子燃机; 
 +  *  2007年,捷克Vresova,400MWe IGCC,HTW气化工艺,GE燃机; 
 +  *  2008年,日本CCP,250MW IGCC,MHI空气气化,三菱燃机; 
 +  *  2012年,中国华能天津IGCC,265MW,两段式干煤粉加压气化,西门子燃机。 
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 +===== 参考 ===== 
 +  *  Schon, Samuel C., and Arthur A. Small III. "​Climate change and the potential of coal gasification."​ Geotimes 51.9 (Sept 2006): 20(4). Expanded Academic ASAP. Gale. University of Washington. 28 Oct. 2008 |date=October 29, 2008 
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