IGCC联合循环的类型与构成部件

本文论述IGCC联合循环的类型与构成部件。基于联合循环与能的梯级利用基本概念，分析总结了五种常规联合循环的系统结构特点和热力特性；通过比较探讨了现有IGCC联合循环系统多采用无补燃的余热锅炉型的缘由，并分析了它在IGCC系统和在常规联合循环系统中的异同点；最后阐述IGCC联合循环中主要构成部件的设计选型原则与主要特点。本文研究成果为IGCC联合循环系统的模拟分析与设计优化奠定基础。     

典型F级IGCC系统性能优化研究

整体煤气化联合循环(IGCC)机组因其可以实现煤的清洁高效利用而备受关注,围绕如何通过燃气轮机与空分系统整体化率、主机参数匹配、底循环参数优化等来提高IGCC机组热效率是国内外学者研究的热点。以典型的F级IGCC机组为研究对象,建立了系统的热力计算和分析模型,从汽水系统流程、燃料预热和汽水系统蒸汽参数多个方面对系统进行了优化研究,揭示了IGCC系统性能的变化规律,并在综合考虑余热锅炉换热温差、汽轮机结构设计等制约因素下得到了大幅提高该IGCC机组效率的优化参数配置。     

整体煤气化联合循环热力系统设计优化研究

本文概述作者研究集体对整体煤气化联合循环(IGCC)系统设计优化的研究：归纳IGCC系统主要热力特点，提出IGCC系统两层次和联合循环两大块交叉迭代的设计优化的新思路；应用模块化建模方法，建立系统设计优化模型；对IGCC系统进行了大量计算与模拟分析，绘制出完整的IGCC系统热力特性图，全面揭示IGCC的热力特性和独立变量的影响规律。实例研究表明，所提出IGCC系统设计优化的思路与方法是可行、实用的。     

下期待发表论文摘要预报

IGCC系统关键部件的选择及其对电厂整体性能的影响——（2）余热锅炉篇；基于气相传热过程的剪切层流蒸发降膜的传热特性。     

IGCC中蒸汽系统的集成技术与设计原则

文章概述本研究集体相关的研究成果,包括IGCC蒸汽系统的集成技术与热力特性,提高IGCC中蒸汽系统性能的途径以及IGCC蒸汽系统设计的一般性原则与实例分析.这些工作将有助于更全面、准确地理解IGCC中蒸汽系统,并为其理论建模、定量分析及设计优化提供支持.     

IGCC能量平衡的工程分析方法

给出了“IGCC”能量平衡的工程分析方法,以实例计算了“IGCC”循环热效率,利用此方法可以：（1）计算“IGCC”的循环热效率;（2）计算Q化与Q显在各系统被利用及排出的份额;（3）计算提高“IGCC”各分系统效率对整体“IGCC”系统热效率的影响程序。     

整体煤气化联合循环发电(IGCC)热力特性分析

为了实现对IGCC系统整体的热力特性分析,从而明确系统各部分能量损失,以便于针对系统各个子环节提出相应的节能措施。基于Aspen plus过程模拟软件,首先完成了对整体煤气化联合循环(IGCC)的整体模拟,然后采用火用分析法对系统各主要部分进行了热力特性分析。采用德士古气化炉对原煤浆进行气化,常温湿法脱硫以及三压再热锅炉回收燃气轮机乏汽,系统循环热效率达到42.8%,排烟温度仅为89℃,满足了电厂对热效率和排烟标准的要求。结果进一步表明,热量损失最大部分发生在粗煤气净化处(火用损率分别为11.2%、22.8%),其次是余热锅炉和气化炉,加快高温干法脱硫技术或炉内脱硫的研究,是进一步提升系统热效率的有效方向。     

IGCC中蒸汽系统集成技术与设计原则

文章概述本研究集体相关的研究成果,包括ICGG蒸汽系统的集成技术与热力特性,提高IGCC中蒸汽系统性能的途径以及IGCC蒸汽系统设计的一般性原则与实例分析,这些工作将有助于更全面,准确地理解IGCC中蒸汽系统,并为其理论建模,定量分析及设计优化提供支持。     

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。     

IGCC系统关键部件的选择及其对电厂整体性能的影响——(2)余热锅炉篇

由于气化炉类型不同,合成气冷却器副产蒸汽的数量和品位不同,导致在应用于某些类型气化炉的IGCC系统时,优化后采用的余热锅炉在限定排烟温度的条件下,不能满足设计的节点温差.采用GT PRO软件,将目前几种主要型式余热锅炉配置到气化炉的IGCC系统中,通过对全厂技术和经济性能的模拟和比较,以选取最优的余热锅炉配置.     

Study on thermodynamic characteristic and optimization of steam cycle system in IGCC

In order to increase the overall efficiency of IGCC, integration of the steam-side subsystem in IGCC is attracting more and more attention with the development of technology and experience achievement. The existing design methods are generally the simulation and analysis of their performance under the conditions of the given steam subsystem configuration. This usually results in only partial optimization. In this paper, a new idea is presented and a new method––simultaneous optimization of configuration and parameters––is investigated and used for IGCC steam subsystem. These are expected to overcome the shortcomings of the previous ones, adapt to various IGCC technological demand for steam subsystem and realize better cascade utilization of exhaust heat from gas turbine. The optimization model for steam subsystem is established, based on modular modeling idea of general system integration. Case study shows that the synthesis optimization method and model presented in this paper are valuable for steam subsystem performance analysis and optimization design of IGCC.     

IGCC整体煤气化联合循环

论述IGCC总体设计及主要指导思想，提出在IGCC社设计中应该重点考虑蒸汽系统的优化。     

三压再热汽水系统IGCC的设计工况和变工况性能

以三压再热式汽水系统ＩＧＣＣ（整体煤气化燃气－蒸汽联合循环）为研究对象组成了整体空分ＩＧＣＣ系统方案,建立了气化炉,净化系统,燃气轮机,空分装置,余热锅炉,汽轮机各组成部件的数学模型,对ＩＧＣＣ系统的设计工况和变工况特性进行计算,分析了煤气轮机采用不同调节规律和汽轮机采用不同运行方式时对系统变工况性能的影响并提出了合理的运行方式。     

整体煤气化联合循环_IGCC_装置的进展

简述了整体煤气化联合循环（IGCC）目前的进展情况。介绍了过去和当前世界各国主要的IGCC项目。展示了第二代IGCC装置的性能指标。IGCC为代表的燃蒸联合循环将是21世纪能源建设的重要方向。     

IGCC蒸汽侧合理的运行方式

通过对两种ＩＧＣＣ系统的变工况分析,比较了蒸汽侧滑压运行与定压运行时的性能,指出以选用滑压运行为佳,这时不仅ＩＧＣＣ的效率高些,且汽轮机的排汽干度较高,有利于汽轮机的安全运行。     

双压再热蒸汽循环的IGCC变工况性能

介绍了IGCC蒸汽侧采用双压再热循环时再热回路的合理选定。叙述了IGCC的变工况模型和计算得到的变工况性能及其分析,指出调节压气机IGV时,能与一般联合循环一要改善IGCC的变工况性能。     

Integrated gasification and Cu-Cl cycle for trigeneration of hydrogen, steam and electricity

This paper develops and analyzes an integrated process model of an Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) and a thermochemical copper-chlorine (Cu-Cl) cycle for trigeneration of hydrogen, steam and electricity. The process model is developed with Aspen HYSYS software. By using oxygen instead of air for the gasification process, where oxygen is provided by the integrated Cu-Cl cycle, it is found that the hydrogen content of produced syngas increases by about 20%, due to improvement of the gasification combustion efficiency and reduction of syngas NO_x emissions. Moreover, about 60% of external heat required for the integrated Cu-Cl cycle can be provided by the IGCC plant, with minor modifications of the steam cycle, and a slight decrease of IGCC overall efficiency. Integration of gasification and thermochemical hydrogen production can provide significant improvements in the overall hydrogen, steam and electricity output, when compared against the processes each operating separately and independently of each other.     

Exergy analysis of two cryogenic air separation processes

Two process designs of a cryogenic ASU (air separation unit) have been evaluated using exergy analysis. The ASU is part of an IGCC (integrated gasification combined cycle); it is supplying oxygen and nitrogen to the gasifier and nitrogen to the gas turbine. The two process designs separate the same feed into products with the same specifications. They differ in the number of distillation columns that are used; either two or three. Addition of the third column reduced the exergy destruction in the distillation section with 31%. Overall, the three-column design destroyed 12% less exergy than the two-column design. The rational exergy efficiency is defined as the desired exergy change divided by the total exergy change; it is 38% for the three-column design and 35% for the two-column design. Almost half of the exergy destruction is located in compressor after-coolers. Using this heat of compression elsewhere in the IGCC can be an important way to increase the IGCC efficiency. It is proposed to use it for the pre-heating of ASU products or for the production of steam, which can be used as part of the steam turbine cycle.     

200MW级IGCC电厂动力岛主机特性分析及参数优化

本文分析了采用水煤浆气化技术的200MW级IGCC电厂中动力岛主机设备燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机的特点,通过对汽水循环型式、主蒸汽压力和温度、排烟温度等参数的匹配和优化,提高了机组的效率。     

IGCC与联合循环用蒸汽透平叶片数值模拟及试验研究

介绍了通过全三维数值模拟,在IGCC使用的蒸汽透平的叶片设计中采用后加载叶型和弯曲成型静叶栅,并以空气动力试验来考察其性能,试验研究的结果表明设计达到了预期目标。该成果可应用于一般联合循环用的汽轮机设计中。