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| 小型電站應用發(fā)生爐煤氣技術(shù)分析 發(fā)表于: 2011/10/28 15:20:57 |
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| 小型電站應用發(fā)生爐煤氣技術(shù)分析：
目前技術(shù)狀況
目前，發(fā)生爐煤氣發(fā)電采取的技術(shù)有兩種，第一種：蒸汽發(fā)電，即利用燃氣鍋爐和蒸汽輪機的技術(shù)組合進(jìn)行發(fā)電；第二種：燃氣發(fā)電，即以發(fā)生爐煤氣為燃料的燃氣內燃機發(fā)電。
蒸汽發(fā)電，就是采用鍋爐直接燃燒發(fā)生爐煤氣，將發(fā)生爐煤氣燃燒產(chǎn)生的熱能通過(guò)鍋爐內的管束傳遞給鍋膽內的水，將水汽化為蒸汽，利用蒸汽推動(dòng)蒸汽輪機再驅動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。該工藝的優(yōu)點(diǎn)，對于煤氣的熱值、壓力和潔凈度等要求較低，煤氣凈化和加壓系統簡(jiǎn)單，投資較少；其缺點(diǎn)是，系統工藝復雜，建設周期較長(cháng)，消耗水量較大，占地面積大，發(fā)電效率較低，通常不足20％【3】。
燃氣發(fā)電，即利用發(fā)生爐煤氣為燃料驅動(dòng)燃氣內燃機發(fā)電，燃氣內燃機的工作原理與汽車(chē)發(fā)動(dòng)機相同，其發(fā)電效率一般可以達到35％左右。該發(fā)電工藝的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)電效率較高，系統基本不需要水，設備集成度高，安裝快捷方便，燃氣內燃機對煤氣中的粉塵要求不高，整體設備單位千瓦造價(jià)較低。但是其缺點(diǎn)也較為明顯，第一，由于發(fā)生爐煤氣熱值較低，機組出力下降明顯，需采用多臺發(fā)電機組以消除利用率低的影響。第二，燃氣內燃機需要頻繁更換機油和火花塞，設備運行消耗較大，第三，內燃機設備對發(fā)生爐煤氣中的水和硫化氫含量比較敏感，需要保證發(fā)生爐煤氣含有盡量少的水和硫化氫，避免設備腐蝕受損。
技術(shù)發(fā)展方向
采用IGCC技術(shù)優(yōu)化發(fā)生爐煤氣發(fā)電系統
目前發(fā)生爐煤氣發(fā)電采取的技術(shù)，普遍存在效率不高的問(wèn)題，究其原因，主要是因為能源利用不徹底。故此，我們可以借鑒成熟的IGCC發(fā)電技術(shù)，對現在采用的發(fā)生爐煤氣發(fā)電技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步完善，有效提高其發(fā)電效率。
IGCC即“煤氣化燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電”技術(shù)，由煤制氣凈化、燃氣發(fā)電、蒸汽發(fā)電三部分組成。IGCC技術(shù)是利用燃料的動(dòng)能和熱能發(fā)電，即包括燃氣發(fā)電和蒸汽發(fā)電兩個(gè)階段。第一階段，煤氣燃燒發(fā)電是利用燃燒后氣體膨脹所產(chǎn)生的動(dòng)能發(fā)電，第二階段，回收燃燒發(fā)電后排除的高溫煙氣，生產(chǎn)蒸汽發(fā)電，則是利用熱能。目前采用的發(fā)生爐煤氣發(fā)電系統，只利用了IGCC的第一階段或第二階段，補充進(jìn)所欠缺的發(fā)電階段，便成為IGCC小型發(fā)電站，發(fā)電效率明顯提高。
就IGCC技術(shù)本身而言，對煤氣化爐、燃氣發(fā)電和蒸汽發(fā)電設備的形式無(wú)固定選擇要求，要根據電站裝機規模、投資狀況等進(jìn)行選擇，例如歐美國家、日本和現在中國所建電站規模較大，一般都在250MW以上，在選擇煤氣爐時(shí)，就不能選擇產(chǎn)氣量較小的常壓固定床煤氣發(fā)生爐，因為需要選擇上百臺發(fā)生爐，所以一般選擇純氧加壓氣化爐，而對于30MW以下的發(fā)電站而言，考慮氣化爐產(chǎn)能和投資問(wèn)題，常壓固定床煤氣發(fā)生爐是最佳選擇。
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