整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)中流化床氣化爐的數(shù)值模擬

陳巨輝+孟誠+李九如+黎嘉豪

摘 要：針對整體煤氣化聯(lián)合循環(huán) （IGCC） 總的熱效率沒有得到充分提高這一問題。為了獲得更高的發(fā)電效率，發(fā)展了先進的IGCC技術，而此種技術是基于回收概念基礎之上的。從IGCC整體系統(tǒng)與設備結構看來，這種技術將發(fā)電先進技術合為一體化，綜合利用當前的發(fā)電技術，并通過蒸汽在氣化爐內(nèi)的吸熱反應，回收燃氣輪機或固體氧化物燃料電池的排氣熱。據(jù)估計，這種回收利用具有易于使用、分離、收集固定CO2的效果使其非常具有吸引力，并且可以提高總效率的10%甚至更高。研究整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的核心設備之一的流化床氣化爐的特征性能，以及它對整個系統(tǒng)的作用和影響。

關鍵詞：整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)； 循環(huán)流化床； 氣化爐； 發(fā)電技術；數(shù)值模擬

DOI：10.15938/j.jhust.2017.03.024

中圖分類號： TQ545

文獻標志碼： A

文章編號： 1007-2683（2017）03-0132-05

Abstract：The overall thermal efficiency of the integrated gasification combined cycle （IGCC） has not been sufficiently improved.In order to achieve higher power generation efficiency，the advanced technology of IGCC has been developed which is on the basis of the concept of exergy recovery. IGCC systems and devices from the overall structure of opinion， this technology will generate electricity for the integration of advanced technology together， the current utilization of power generation technology and by endothermic reaction of steam in the gasifier， a gas turbine exhaust heat recovery or the solid oxide fuel cell. It is estimated that such the use of exergy recycling has the advantage of being easy to use， separating， collecting fixed CO2， making it very attractive， and can increase the overall efficiency by 10% or more. The characteristics of fluidized bed gasifier， one of the core equipment of the IGCC system， and its effect on the whole system were studied.

Keywords：intergrated gasification combined cycle； circulating fluidized bed； gasification furnace；power generation technology； numerical simulation

3 結 論

IGCC發(fā)電技術的整體性能具有發(fā)電效率高，適用煤種廣，節(jié)能環(huán)保等顯著優(yōu)勢；而對于新型循環(huán)流化床氣化爐來說，低溫蒸汽氣化的煤/生物質(zhì)TBCFB氣化爐技術將成為未來的IGCC發(fā)電系統(tǒng)的新型技術。熱和化學調(diào)理的廢熱在燃氣輪機中被高效利用，通過高密度和高固體質(zhì)量流量循環(huán)惰性傳熱材料的循環(huán)的上升管中存在未反應燃燒的炭中的熱能。通過分離熱解，通過蒸汽氣化和在TBCFB氣化爐內(nèi)的不完全燃燒和完全燃燒反應，完成煤/生物質(zhì)到合成氣在低溫環(huán)境的轉換下伴隨著限制氧氣消耗可能被實現(xiàn)。但是，基礎研究顯示在TBCFB結構和水動力操作的高密度和高固體質(zhì)量流量仍然被限制并且需要做進一步的研究。

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（編輯：王 萍）