资源描述
,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,TPRI,TPRI,TPRI,TPRI,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,华能绿色煤电公司,250MW IGCC,示范工程,系统设计介绍,西安热工研究院有限公司,2009. 9. 16,0,、,IGCC,技术及在中国的现状,1,、,IGCC,技术方案选择,2,、,IGCC,系统配置,3,、系统整体化设计,4,、全厂指标,5,、空分系统,6,、气化炉系统,7,、脱硫系统,8,、饱和器及合成气预热系统,9,、燃气轮机系统,10,、全厂辅汽用汽系统,11,、余热锅炉系统,12,、蒸汽轮机系统,13,、,IGCC,全厂系统,14,、,IGCC,技术发展和展望,目 录,0.1,、,IGCC,I,ntegrated,G,asification,C,ombined,C,ycle,整体煤气化联合循环,气化,G,燃料,煤气,净化,水,联合循环发电,CC,空分,氧气,氮气,整体化,I,0.2,、中国,IGCC,在建和计划项目,华能绿色煤电天津,IGCC,项目（,250MW,）,中电投廊坊,IGCC,项目（,400MW,）,大唐国际沈阳,IGCC,项目（,400MW,）,大唐国际天津,IGCC,项目（,400MW,）,大唐国际北京,IGCC,项目（,400MW,）,大唐深圳,IGCC,项目（,400MW,）,华电半山,IGCC,项目（,200MW,）,国华温州,IGCC,项目（,300,400MW,）,东莞天明电力,IGCC,项目（,200MW,）,1,、,IGCC,系统技术方案选择,前期对,SIMENS,燃机再热和非再热，注,60%,和注,55.4%,的氮气，注,60%,蒸汽和注,30%,蒸汽方案进行了计算比较。,同时对,GE,燃机注蒸汽和不注蒸汽，补燃和不补燃的方案进行比较。,在以上,8,个比较方案中，从机组效率和污染物排放、可靠性角度考虑，,选择,SIMENS,燃机,注入,60%,蒸汽的,IGCC,系统方案,。,2,、,250MW IGCC,系统配置,IGCC,电厂可分为煤气化系统、煤气净化系统、动力岛系统三大部分。,煤气化系统包括：气化炉、空分、除渣、除灰、水洗系统、初步水处理等。,煤气净化系统包括：水气分离、,COS,水解、脱硫系统、硫回收系统,动力岛系统：采用,9E,级双轴联合循环系统。,2.1,、,250MW,IGCC,系统总体配置,2.2,、,250MW,IGCC,系统框图,2.3,、,250MW,IGCC,系统具体配置,1,）、气化炉：采用,2000t/d TPRI,二段式干煤粉加压气化炉，压力,31barg,，废锅流程，冷煤气效率,83%,左右。,2,）、空分系统：采用开封空分集团的低压独立空分，规模,42000Nm,3,/hO,2,，,氧气纯度为,99.6%,。,3,）、煤气除尘系统：采用旋风分离器和干法及水洗涤塔除尘。,4,）、煤气脱硫系统：采用,MDEA,系统脱除,h2s,和部分,CO,2,。硫回收系统采用,lo-cat,技术。,5,）、煤气饱和系统：经过脱硫后的净合成气需要注入中压饱和蒸汽来调整合成气组分，以控制燃料热值和,Nox,排放。,6,）、燃气轮机发电机组：采用,SIEMENS,研制的,STG5-2000E(LC,),型燃气轮机，在,v94.2,基础上的对压气机等部件进行了改进，燃机轴功率为,175MW,，发电机为上海电气集团制造。,7,）、余热锅炉：采用杭州锅炉厂的三压再热式余热锅炉。,8,）、汽轮机发电机组：采用上海汽轮机厂研制的单缸三压再热汽轮机，各等级进汽参数为,: 9.0/520/4.0/520/0.58/208,，功率,94457kW,。,3,、系统整体化设计,1,、利用凝结水冷却脱硫系统合成气，同时凝结水被加热到,60,，进入余热锅炉省煤器。,2,、显热利用：采用低压废热锅炉回收除尘后到水洗后的显热。,3,、将空分多余氮气回注到合成气中，以降低,NOX,排放。,4,、蒸汽注入到合成气系统调整进入燃气轮机合成气的热值。,5,、气化岛及脱硫岛蒸汽用量由动力岛提供。,6,、气化炉废热锅炉产生的中压饱和蒸汽一部分注入合成气饱和器及辅汽外，其余全部回到余热锅炉中压汽包。,设计煤,种,种（神,华,华煤）,LHV=22760kJ/kg,原煤投,煤,煤量,=2097t/d,燃气轮,机,机发电,功,功率,=172849kW,汽轮机,功,功率,=94457kW,电厂总,功,功率,=267306kW,全厂厂,用,用电率,=15.11%,全厂净,效,效率,=41.08%,NOX,排放指,标,标,=40ppm,（,15%0,2,）,SO,2,=25mg/Nm,3,烟尘排,放,放量,=7.5mg/Nm,3,(6%0,2,),4,、全厂,指,指标,5,、空分,系,系统,低压、,独,独立、,双,双泵内,压,压缩,PSA,、膜分,离,离、深,冷,冷分离,5.1,、空分,流,流程,产品名称,产量,Nm,3,/h,纯 度,出装置界区压力,MPa(G),温度 ,备注,中压氧气,42000,99.6,O,2,3.7,33,内压缩,液 氧,100,99.6,O,2,0.2,饱和,高压氮气,42000,10PPm O,2,7.6,80,内压缩,(,出冷箱,33,，,再被加温到,80),低压氮气,20000,10PPm O,2,0.8,80,上塔氮气出冷箱外压缩到,0.8MPa(G),液 氮,800,10PPm O,2,0.2,饱和,液 氩,1230,4PPm,N,2,1PPm O,2,0.2,饱和,纯度达到,GB/T10624,一级品规定,仪表空气,3000,0.8,40,增压机二级抽节流,工厂空气,4000,0.8,40,增压机二级抽节流,5.2,、空分,运行工,况,况参数,6,、气化,炉,炉系统,6.1,、气化,炉,炉系统,简,简图,6.2,、气化,系,系统洗,涤,涤塔后,合,合成气,组,组分,CO,mol%,55.49,CO,2,mol%,0.86,H,2,mol%,26.40,N,2,mol%,8.82,AR,mol%,0.11,H,2,O,mol%,7.74,H,2,S,mol%,0.134,HCN,mol%,9.04E-03,COS,mol%,0.012,NH,3,mol%,0.0058,CH,4,mol%,0.43,水洗后压力,bar,29,水洗后温度,140,水洗后合成气流量,t/h,173.2,标态下体积流量,Nm,3,/h,182767,7,、脱硫,系,系统,7.1,、脱硫,系,系统简,图,图,干法脱,硫,硫,高温脱,硫,硫,湿法脱,硫,硫,低温甲,醇,醇洗,Selexol (NHD),烷基醇,胺,胺法,(MEA,、,MDEA,等）,7.2,、合成,气,气脱硫,后,后合成,气,气参数,脱硫后压力,bar,27,脱硫后温度,120,脱硫后煤气流量,t/h,160.5,标态下体积流量,Nm,3,/h,156455,有效气流量,Nm,3,/h,137211,脱硫后煤气成分,CO,%mol,59.77,CO,2,%mol,2.11,H,2,%mol,27.03,N,2,%mol,9.73,AR,%mol,0.12,H,2,O,%mol,0.31,H,2,S,%mol,0.001,NH,3,%mol,0.03,CH,4,%mol,0.9,total,%mol,100.001,LHV,kJ/kg,11399.6,名 称,单位,西班牙,IGCC,华能天津,IGCC,处理煤气量,Nm,3,/h,180937+7404,181485.8,COS,前煤气加热器,加热蒸汽流量,t/h,2.05,3.1,加热蒸汽压力,Bar,35,48,加热蒸汽温度,242.5,300,MDEA,再沸器,加热蒸汽流量,t/h,13.19,16,加热蒸汽压力,Bar,6.5,6,加热蒸汽温度,162,160,CO,2,脱除率,%,0,44,7.3,、脱硫,系,系统的,蒸,蒸汽用,量,量比较,8,、饱和,器,器及合,成,成气预,热,热系统,8.1,、饱和,器,器及合,成,成气预,热,热系统,简,简图,饱和后压力,bar,26,饱和后温度,180,饱和后煤气流量,t/h,249,8.2,、注氮,饱,饱和后,合,合成气,参,参数,饱和后煤气成分,单位,数值,CO,%mol,33.92,CO,2,%mol,1.197,H,2,%mol,15.34,N,2,%mol,9.147,AR,%mol,0.068,H,2,O,%mol,39.8,H,2,S,ppm,7,CH,4,%mol,0.51,*,减注蒸,汽,汽工况,下,下,9,、燃气,轮,轮机,9.1,、燃气,轮,轮机设,计,计平衡,图,图,9.2,、,Siemens,燃机,Nox,排放指,标,标,9.3,、,Siemens,燃机运,行,行特性,注：根,据,据燃机,一,一联会,simens,提供的,资,资料的,拟,拟合曲,线,线,9.4,、,IGCC,电厂燃,料,料热值,和,和,NOx,排放曲,线,线,负荷,/,100%,1,中压过热辅汽用量,t/h,8.20,1.1,气化炉喷嘴,t/h,8.2,2,低压过热辅汽用总量,t/h,30.15,2.1,全厂动力岛伴热（低压蒸汽）,t/h,1,2.2,至空分高压氮气加热用汽,t/h,1.32,2.3,至气化装置伴热及工艺用汽,t/h,14.83,2.4,至净化,MDEA,再沸器蒸气,t/h,13,2.5,暖通用汽,t/h,0,2.6,至火炬用汽,t/h,0,3,中压饱和辅汽用量,t/h,101.2,3.1,洁净煤气预热蒸汽,t/h,5.2,3.2,至空分纯化再生系统（,11barg,260),t/h,2.75,3.3,反吹氮气加热用汽,t/h,1.5,3.4,至,cos,前加热,t/h,3.1,3.5,合成气饱和用汽,t/h,88.65,10,、全厂,辅,辅汽用,汽,汽,11,、余热,锅,锅炉,11.1,、余热,锅,锅炉设,计,计平衡,图,图,11.2,设计煤,种,种、额,定,定工况,余,余热锅,炉,炉和汽,轮,轮机系,统,统能量,平,平衡及,分,分布图,12,、汽轮,机,机,单缸,(,高压部,分,分,冲动式,),汽轮机,12.1,、汽轮,机,机本体,结,结构,12.2,、汽轮,机,机性能,设,设计参,数,数,蒸汽轮机接口参数,序号,名称,单位,设计工况,1,设计工况,2,负荷,负荷,/,100%,100%,1,高压进汽蒸汽压力,MPa,9.0,9.13,2,高压进汽蒸汽温度,520.0,520,3,高压进汽流量,kg/h,196400,195700,4,高排蒸气压力,MPa,4.5,4.54,5,高排蒸气温度,428.1,424,9,中压进汽压力,MPa,4.0,4.09,10,中压进汽温度,520.0,520,11,中压进蒸汽流量,kg/h,246690.0,252315,12,低压进汽压力,(,阀前）,MPa,0.5,0.548,14,低压进汽温度,206.0,208,15,低压进汽流量,kg/h,17600.0,18450,16,低压排汽焓,kJ/kg,2345.0,2340.8,17,凝汽器压力,MPa,0.0049,0.0049,18,蒸气轮机发电功率,kW,92146,94457,13.1,、,IGCC,系统,aspenplus,模型,13,、,IGCC,全厂系,统,统,13.2IGCC,电厂设,计,计煤种,额,额定工,况,况全厂,平,平衡图,环境温度,12.6,-3.3,26.5,12.6,-3.3,26.5,负荷率,%,100,100,100,100,100,100,煤种,/,设计煤种,设计煤种,设计煤种,校核煤种,校核煤种,校核煤种,脱硫后煤气流量,t/h,160.5,160.1,150.1,149,148.1,138.6,水洗后煤气流量,t/h,173.2,172.8,162.0,158.5,157.5,147.40,燃气轮机发电功率,kW,172849.4,172857.3,159204.1,173477.1,172865.2,158760.9,蒸汽轮机发电功率,kW,94457.0,93686.0,87110.0,93160.0,91908.0,86568.0,原煤煤耗,t/d,2096.7,2091.5,1960.9,2224.3,2210.9,2069.1,电厂发电功率,kW,267306.4,266343.3,246314.1,266344.1,264563.2,245328.9,电厂发电效率,%,48.4,48.3,47.7,47.9,47.9,47.5,电厂净功率,kW,226916.4,226098.8,209096.0,226099.5,224587.7,208259.7,电厂效率,%,41.08,41.04,40.48,40.70,40.67,40.30,毛标准煤耗率,g/kWh,253.8,254.1,257.6,256.2,256.4,258.8,净标准煤耗率,g/kWh,299.0,299.3,303.4,301.8,302.0,304.8,Nox,指标（估算）,ppm,48.6,48.6,48.6,54.5,54.5,54.5,13.3,、设计,煤,煤种各,工,工况平,衡,衡图,IGCC,是一种,洁,洁净煤,发,发电技,术,术，高,效,效、低,污,污染的,特,特点为,节,节能减,排,排提供,一,一条重,要,要途径,。,。,IGCC,若采用,F,级燃气,轮,轮机，,净,净效率,可,可以到,达,达,44%,左右，,可,可与超,超,超临界,技,技术,(,华电邹,县,县,1000MW,净效率,43.1%,47/300/32),。,IGCC,进行燃,烧,烧前,CO,2,捕集是,发,发展低,碳,碳能源,、,、解决,温,温室排,放,放和碳,税,税问题,的,的一种,重,重要技,术,术。,14,、,IGCC,技术发,展,展和展,望,望,IGCC,是一种,洁,洁净煤,发,发电技,术,术，高,效,效、低,污,污染的,特,特点为,节,节能减,排,排提供,一,一条重,要,要途径,。,。,IGCC,若采用,F,级燃气,轮,轮机，,净,净效率,可,可以到,达,达,44%,左右，,可,可与超,超,超临界,技,技术,(,华电邹,县,县,1000MW,净效率,43.1%,47/300/32),。,IGCC,进行燃,烧,烧前,CO,2,捕集是,发,发展低,碳,碳能源,、,、解决,温,温室排,放,放和碳,税,税问题,的,的一种,重,重要技,术,术。,14,、,IGCC,技术发,展,展和展,望,望,谢 谢,大,大,家,家,!,谢谢观,看,看,/,欢迎下,载,载,BYFAITHI MEANAVISIONOFGOODONECHERISHES ANDTHEENTHUSIASMTHAT PUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES. BY FAITH IBYFAITH,
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