3CCPP(燃气-蒸汽联合循环发电)工程培训资料(一)
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燃气-蒸汽联合循环王小亮(学号:1090230113 班级:0902301)摘要:本文介绍上海发电设备成套设计研究所在整体煤气化燃气-蒸汽联合循环(IGCC)和第二代增压流化床联合循环(PFBC)关键技术方面的研究概况。
关键词:洁净煤技术联合循环发电煤气化燃烧室磨蚀试验1. 引言“煤的洁净燃烧”技术是当前各工业发达国家都十分重视的研究领域,燃煤燃气-蒸汽联合循环由于能较大幅度提高火力发电厂的热效率,并使污染问题获得解决,因而成为最有发展前途的发电技术。
我国是以燃煤为主的国家,电力工业中燃煤发电厂的装机容量占总装机容量的70%以上。
同时,燃煤发电厂又是严重的污染源,全国SO2总排放量的三分之一,NO X和粉尘总排放量的一半由燃煤发电厂产生。
所以我国对“洁净煤技术”也十分重视,七十年代末国家科委就开始部署“煤的洁净燃烧”发电技术的研究工作。
上海发电设备成套设计研究所在“六五”到“八五”期间先后承担了国家科委下达的燃煤燃气-蒸汽联合循环项目中的“低热值煤气燃气轮机关键技术研究”、“常压流化床空气埋管传热试验研究”、“第二代增压流化床联合循环发电关键技术研究”等科技攻关课题。
在吸收国外先进技术的基础上,成功地开展了对上述关键技术的攻关,取得了科研成果。
本文将介绍这些科技攻关课题的研究概况。
2. 低热值煤气燃气轮机关键技术研究整体煤气化燃气-蒸汽联合循环(IGCC)是“煤的洁净燃烧”发电技术的一个重要方式。
在IGCC中的燃气轮机必须可靠地燃烧气化炉产生的中、低热值煤气,标准的燃气轮机产品必须经过对燃烧系统改造方能满足IGCC的要求。
1981年国家科委布置了燃煤联合循环发电的关键技术科研攻关工作,上海发电设备成套设计研究所承担了“燃用低热值煤气的燃气轮机技术研究”课题,研究内容包括“低热值煤气燃气轮机燃烧室试验研究”和“低热值煤气燃气轮机燃料调节系统试验研究”两个方面。
课题攻关于1990年10月完成,并通过了国家科委和机械工业部组织的专家鉴定,主要研究成果有:2.1建立了国内第一套使用配制组合压缩气体为燃料的气体燃料燃烧室试验台,可进行燃气轮机燃烧室燃油、燃气或油气混燃的低压模化试验,配置了供油、供气体燃料的燃料系统、空气供应系统及燃烧室试验控制系统。
联合循环发电技术联合循环发电技术(CCPP)是由燃气轮机发电和蒸汽轮机发电叠加组合起来的联合循环发电装置,与传统的蒸汽发电系统相比,具有发电效率高、成本低、效益好,符合调节范围宽,安全性能好、可靠性高,更加环保等等一系列优势。
联合循环由于做到了能量的梯级利用从而得到了更高的能源利用率,已以无可怀疑的优势在世界上快速发展。
目前发达国家每年新增的联合循环总装机容量约占火电新增容量的40%~50%,所有世界生产发电设备的大公司至今(如美国的GE公司87年开始)年生产的发电设备总容量中联合循环都占50%以上。
最高的联合循环电站效率(烧天然气)已达55.4%,远远高于常规电站,一些国家(如日本等)已明确规定新建发电厂必须使用联合循环。
由于整体煤气化联合循环发电机组(IGCC)是燃煤发电技术中效率最高最洁净的技术,工业发达国家都十分重视,现在世界上已建成或在建拟建IGCC电站近20座,一些已进入商业运行阶段。
燃气轮发电机组在我国近几年才有较大发展,目前装机占火电总容量的 3.5%,大部分由国外购进,国产机组只占9.4%,且机组容量小、初温低,机组水平只处于国外80年代水平,且关键部件仍有外商提供,远不能满足大容量、高效率的联和循环机组的需要。
燃气轮机是联合循环包括燃煤联合循环的最关键技术,我公司虽然以前也曾设计制造过燃气轮机,但功率小、,初温低,且某些关键技术如冷却技术、跨音速压气机等项目尚处于研究开发阶段。
有一些公司对燃气轮机的研制始于1960年前后,在船用、机车用、发电用等几条线上同时进行。
作为技术水平综合标志的综合技术能力即设计能力是:到七十年代中后期,基本能按自己的科研成果独立设计高原铁路使用的燃气轮机(7000马力);能按测绘资料设计长输气管线用的燃气轮机(17600kw);具有品种较全但规模较小检测设备较初级的实验台,进行了相当多的试验,取得了可观的成果。
经过不小于十余种型号的整机的自行设计、试验、生产和运行的全过程不但掌握了技术而且培养了一批人。