整体煤气化联合循环系统两种脱硫除尘方法的比较
整体煤气化联合循环发电厂

整体煤气化联合循环发电厂整体煤气化联合循环发电厂(IGCC)是一种新型的高效清洁能源发电技术。
该技术以煤作为主要原料,通过将煤气化产生的气体经过处理后转换为燃料,再与空气混合进行燃烧,产生高温高压蒸汽驱动汽轮发电机发电,最终实现能量的转换和利用。
IGCC技术是目前世界上最先进、最清洁、最高效的煤化工技术。
整体煤气化联合循环发电厂的主要流程包括煤气化、气体清洗、煤气净化、燃烧、废气处理和发电等环节。
在煤气化环节,将煤炭在高温高压条件下进行气化反应,产生水煤气和一氧化碳等气体。
经过气体清洗和煤气净化处理后,再与空气混合进行燃烧。
在燃烧过程中,产生的高温高压蒸汽驱动汽轮发电机发电,实现能源的转换和利用。
相较于传统的火力发电技术,整体煤气化联合循环发电厂具有以下几方面的优势:一、高效节能:整体煤气化联合循环发电厂采用的是煤化工热效应循环利用技术,不仅能够充分利用煤炭资源,节约能源,而且在煤气化和燃烧两个环节中采用热力电力联合循环,可以将热能转换为电能,实现整个发电过程的高效利用。
二、环保清洁:整体煤气化联合循环发电厂是一种清洁能源发电技术,其废气排放标准比传统的火力发电技术低很多。
在煤气化和燃烧两个环节中,采用了先进的废气处理技术,可以有效净化废气,减少大气污染。
三、灵活性高:整体煤气化联合循环发电厂具有灵活性高的特点,可以根据市场需求进行灵活调整,实现生产的高效、规模化和个性化。
四、可持续发展:整体煤气化联合循环发电厂采用的是煤炭资源开发利用的新型技术。
在煤气化和净化两个环节中,采用了先进的节能、环保技术,能够持续发展,满足人们日益增长的能源需求。
总之,整体煤气化联合循环发电厂是一种高效能源利用的先进技术。
该技术不仅能够有效利用能源资源,同时也是一种环保清洁的能源发电技术。
因此,它的推广和应用将为全球范围内的能源供应和环境保护做出重要的贡献。
燃煤锅炉烟尘治理方法及脱硫技术的选择比较

燃煤锅炉烟尘治理方法及脱硫技术的选择比较燃煤锅炉是一种常见的工业锅炉,但它们通常会产生大量的烟尘和二氧化硫等有害物质,对环境造成污染,并影响人们的健康。
燃煤锅炉烟尘治理和脱硫技术的选择比较变得尤为重要。
本文将对几种常见的烟尘治理方法和脱硫技术进行比较分析,帮助人们选择适合自己的技术方案。
一、烟尘治理方法1. 电除尘技术电除尘技术是一种利用电场作用力将烟尘颗粒从烟气中除去的方法。
这种方法操作简单,维护方便,不需要化学药剂,对烟气中的烟尘去除效果很好。
但由于烟气中含有大量的湿气,容易导致电除尘器的性能下降,需要配合脱湿设备进行使用。
袋式除尘技术是利用滤料对烟气中的颗粒物进行截留的方法。
袋式除尘器的滤袋采用高温耐磨的材料制成,具有良好的除尘效果。
但袋式除尘器需要定期更换滤袋,而且对烟气温度和湿度要求较高,维护成本较高。
湿式电除尘技术是将烟气通过水雾冷却后,再通过电除尘器的处理方法。
这种方法能够将烟气中的烟尘和微粒物完全去除,同时还可以降低烟气的温度和湿度,减少对冷凝板和烟囱的腐蚀。
但湿式电除尘技术的能耗较高,处理成本也较高。
以上几种烟尘治理方法各有优劣,可以根据具体情况选择合适的技术方案。
选择合适的烟尘治理方法可以有效降低烟气对环境的影响,保护人们的健康。
二、脱硫技术的选择比较1. 石灰石石膏法脱硫技术石灰石石膏法脱硫技术是一种成熟的脱硫工艺,其原理是利用石灰石反应生成石膏,将烟气中的二氧化硫去除。
这种方法操作简单,技术成熟,而且可以实现资源的循环利用。
但石灰石石膏法脱硫技术对石灰石质量要求较高,石膏的处理也需要专门的设备。
2. 浆液喷射脱硫技术浆液喷射脱硫技术是将石灰石浆液喷射到烟气中进行喷淋和吸收的方法。
这种方法可以有效地去除烟气中的二氧化硫,操作简单,投资和运行成本相对较低。
但浆液喷射脱硫技术需要密切控制浆液的比例和喷射方式,以保证脱硫效果。
氨法脱硫技术是利用氨与烟气中的二氧化硫发生气-液相反应,生成硫酸铵,将二氧化硫从烟气中去除。
IGCC

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二、我国发展IGCC的必要性
1. 能源结构以煤为主
我国能源消费结构特点, 原油 造成了环境污染严重、 22.71% 能源效率低等多方面问题。
天然气 水电 2.82% 7.35%
煤炭 67.12%
2003年中国能源消费结构
中国一次能源结构
1% 6% 25%
能源消费结构源于我国能源 资源的自然条件和开发利用 水平。
为气化炉提供氧气 为输煤系统/燃气 轮机提供氮气
制氧空分系统技术已经成熟。 空分系统同整个电站的整合,以及如何降低空分系统造价,降 低空分系统能耗是需要进一步研究的问题。
三、IGCC系统中的主要设备 4、燃气轮机
燃气轮机主要是利用燃 料的燃烧,把化学能转 变成热能,燃烧后的高 温高压气体膨胀做功驱 动透平运转,从而带动 电机发电。 701F航改机 MS7001F
排气
西门子燃气轮机系列
西门子主要燃气轮机产品
燃气轮机型号 电网频率,Hz 进气温度,℃ 压比 排气流量,kg/s 排气温度,℃ 燃气轮机功率,MW 燃气轮机效率,% 联合循环效率,% SGT-1000F SGT6-2000E SGT6-4000F SGT5-2000E SGT5-3000E SGT5-4000F 50/60 1190 16.2 192 571 69 36.5 54.0 60 1060 11.0 360 544 109 34.0 51.9 60 1230 16.9 457 582 185 38.8 57.7 50 1060 11.1 519 540 159 34.5 52.3 50 1161 14.0 532 573 190 36.4 55.6 50 1230 16.9 659 582 268 39.0 57.7
整体煤气化联合循环-IGCC技术综述

1 工 艺及流 程简 介
11 组成 部 分 及 设 备 .
() 5 可以进行煤炭资源综合利用 , 可根据需要进行多联产 , 将 煤气转化为热能 , 燃料气和化工产 品, 并进行 c 获实 现接 近 0捕 零排放。
冷凝器
图 1 I G 典 型 系 统 图 GC
P e o ao示 范厂 )容量 :2 We, ua n n ( : 3 0M l气化燃料 : / 煤 石油焦 。 气化 系统证实的可用率 :5 8 %
9一
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高全娥 : 整体煤气化联合循环 一G C技术综述 IC
表 1 I C3 GC 0年 的发展历程及展望 年代 18 9 0年代 19 9 0年代 21 0 0年代
科学之友
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21年O月 00 3
整体煤气化联 合循环 一GC l C技术综述
高全娥
( 山西 电力职业技术学 院 ,山西 太原 002 ) 3 0 1
摘 要 :文章 简要介绍了 I C技术的工艺流程及其主要特点 ,对其存在的问题提 出了建 GC
1 . 工 艺 流 程 2
莲
墨
煤经气化成为中低热值煤气 ,经过 净化 ,除去煤 中的硫 化 物、 氮化物 、 粉尘等污染物 , 变为 洁净 的气体燃料 , 然后送入燃气 轮机的燃烧室燃 烧 , 加热气体工质 以驱动燃气轮机作功 , 燃气轮
机排气进入余热 锅炉加 热给水 ,产生过热蒸 汽驱动蒸汽轮机作
4 存在 问题及 建 议
() 1 需要进一步提高系统的可靠性和可用率。 () 2 系统复杂 , 是发 电和化工两大系统 的综合体 , 不仅各 自自
整体煤气化联合循环发电系统基本工艺过程

整体煤气化联合循环发电系统基本工艺过程整体煤气化联合循环发电系统(IGCC:Integrated Gasification Combined Cycle)是一种先进的洁净煤发电技术。
这项技术通过煤气化产生合成气(主要为一氧化碳和氢气),再利用这些气体推动燃气轮机和蒸汽轮机联合发电。
IGCC不仅效率高,而且排放低,尤其是硫、氮和颗粒物的排放远低于传统的燃煤电厂。
以下是IGCC系统的基本工艺过程的详细描述。
1. 煤的预处理首先,原煤经过破碎和筛分,去除其中的石块、金属等杂质,得到适当粒度的煤粉。
预处理还包括可能的煤干燥过程,以降低煤中的水分含量,提高后续气化过程的效率。
此外,为了提高气化效率和减少气化炉的结渣,有些IGCC电厂还会对煤进行预处理,如添加助熔剂或进行部分氧化。
2. 煤气化预处理后的煤粉与气化剂(通常是氧气、二氧化碳或水蒸气的混合物)在气化炉中高温(通常超过1300℃)下进行气化反应。
在气化过程中,煤中的碳与气化剂反应生成一氧化碳、氢气和少量甲烷等可燃气体,这些气体被称为合成气或煤气。
气化炉内还会产生一些熔渣,这些渣通过炉底的排渣系统排出。
3. 煤气净化从气化炉出来的粗煤气含有飞灰、未反应完全的碳、硫化物、氯化物等杂质。
这些杂质不仅影响后续燃气轮机的运行,还可能造成环境污染。
因此,需要对粗煤气进行净化处理。
净化过程通常包括除尘、脱硫、脱氯和可能的碳氢化合物调整等步骤。
净化后的煤气应满足燃气轮机对气体燃料的要求。
4. 燃气轮机发电净化后的煤气进入燃气轮机燃烧室,与压缩空气混合并燃烧,产生高温高压的燃气。
这些燃气推动燃气轮机的涡轮叶片旋转,进而带动发电机发电。
燃气轮机发电是IGCC系统中的第一个发电环节,其效率通常较高。
5. 余热回收与蒸汽轮机发电燃气轮机排出的烟气温度仍然很高,为了充分利用这部分热量,IGCC系统通常配备有余热回收装置,如余热锅炉。
在余热锅炉中,烟气将热量传递给水,产生高温高压的蒸汽。
循环流化床脱硫和煤粉炉烟气湿法脱硫的比较

循环流化床脱硫和煤粉炉烟气湿法脱硫的比较核心提示:循环流化床(循环流化床)锅炉脱硫和煤粉炉烟气湿法脱硫都是目前应用于大型燃煤电厂工程的主要脱硫方式,为此,以新建燃煤电厂为例,分析循环流化床(循环流化床)锅炉脱硫和煤粉炉烟气湿法脱硫的特点并进行技术经济的综合比较,强调锅炉选型时应注意的事项。
近年来,国家对大气环境的保护要求越来越严格,在新建、扩建燃煤电厂时,都必须按照国家环保局的要求,考虑配置脱硫设施。
目前应用于大型燃煤发电厂工程成熟的脱硫方式有2种:一种是向炉膛加入脱硫剂石灰石,与燃料一起流化、燃烧来进行脱硫,也就是循环流化床锅炉(CFB);另一种是在燃料燃烧后进行烟气脱硫,主要方法有湿式石灰石/石膏法、喷雾干燥法、氨法、电子束法、海水脱硫法等。
目前国内外大型燃煤电厂多数采用石灰石/石膏湿法脱硫,它在技术上最为成熟,脱硫效率亦能保证在90%以上,为此,对CFB锅炉脱硫法和石灰石湿法脱硫的特点进行分析,并作技术经济综合比较。
1循环流化床锅炉脱硫循环流化床锅炉(CFB)是20世纪80年代迅速发展起来的工业锅炉,它是国际上在应用循环流化床燃烧理论发展起来的新一代清洁燃烧技术产品,其特点是燃料和脱硫剂在炉内经多次循环,反复在850~900℃之间燃烧,这是脱硫的最佳反应温度区。
循环流化床锅炉既能得到与煤粉炉相近的燃烧效率,又能有90%以上的脱硫效率,因而在国际上得到迅速的商业推广,中国近年来亦大量生产配100MW机组级的CFB锅炉,目前300MW机组级的CFB锅炉已在设计中。
国内外大量的工程实践证明,CFB锅炉是较先进的。
1.1脱硫效率高燃烧与脱硫过程合一,脱硫效率可达90%以上。
由于脱硫剂石灰石在燃烧过程中与煤一起加入炉膛,并在最佳反应温度850~900℃中燃烧,循环流化,脱硫剂在炉内停留时间长,燃烧充分,化学反应完全。
1.2低NOx排放CFB锅炉内燃烧温度保持在850~900℃范围内,并保持低过量空气系数燃烧,二次风分段送入,使炉内NOx不易生成。
整体煤气化联合循环zhengtimeiqihualianhexunhuan

整体煤气化联合循环zhengti meiqihualianhexunhuan integrated gasification combined cycle,IGCC字体[大][中][小]把煤气化和燃气-蒸汽联合循环发电系统有机集成的一种洁净煤发电技术。
在IGCC系统中,煤经过气化产生合成煤气,经净化处理的煤气燃烧后驱动燃气透平发电,利用高温排气在余热锅炉中产生蒸汽驱动汽轮机发电。
为了制备并净化煤气,IGCC中还设置了空气分离设备(用于制氧供气化用,简称空分设备)和煤气除尘、脱硫设备。
对采用空气作气化介质的IGCC系统一般不设置空分设备。
这种发电系统也可以采用石油焦和生物质等作为燃料。
图1 IGCC的工艺流程示意图1—煤气制备输送;2—煤气化炉;3—粗煤气冷却及净化; 4—燃气轮机; 5—余热锅炉;6—汽轮机; 7—发电机; 8—硫回收; 9—废水处理; 10—空分设备工作原理典型的IGCC工艺流程如图1所示,煤经过处理后送入气化炉。
气化过程所需的氧气来自空分设备。
出气化炉的粗煤气显热被回收利用以产生蒸汽(蒸汽送入余热锅炉中去过热),然后粗煤气通过除尘、脱硫处理进入燃气轮机燃烧室,燃烧产生的高温燃气驱动透平发电。
燃气透平排气的热能在余热锅炉中被回收,将给水加热成为蒸汽,用以驱动汽轮机发电。
此外系统还包括硫回收设备、灰渣系统和废水处理设备。
发展简史IGCC是70年代西方国家在石油危机时期开始研究和发展的一种技术。
世界上第一个工业规模的IGCC机组是1972年在德国克尔曼(KDV)电厂内建成的,容量为170MW,采用鲁奇(Lurgi)固定床气化工艺,用西门子(Siemens)公司的V93型燃气轮机,组成增压锅炉型联合循环。
该机组完成预定试验后于70年代末停运。
世界上第一个完整地进行工业性试验研究的IGCC机组于1984年在美国加州冷水(Cool Water)电厂建成。
该机组采用德士古(Texaco) 气流床气化工艺和GE公司7E型燃气轮机,组成余热锅炉型联合循环,机组净功率为93MW。
煤中脱硫-煤的脱硫、煤气脱硫和烟气脱硫

煤中脱硫煤炭是世界上最丰富的化石资源。
一般煤中都不同程度地含有硫。
依据煤的不同用途,硫会以多种硫化物的形态存在。
这些硫化物在许多场合下会对设备或环境造成破坏,所以需要对其进行脱除。
根据脱硫在煤燃烧过程所处阶段,煤中脱硫可分燃烧前脱硫、燃烧过程中脱硫及燃烧后脱硫[1]。
燃后脱硫又称为烟气脱硫。
燃前脱硫有3个主要方向:煤炭物理脱硫,煤热解和加氢热解、煤炭生物脱硫。
煤的物理脱硫分干选脱硫,和湿选脱硫(洗选),主要是通过物理方法将煤炭中的黄铁矿分离出来。
干选脱硫有干式分选摇床、磁力分选、静电法等。
煤的洗选有跳汰、重介、浮选等技术。
近年,一些发达国家对煤炭的深度降灰脱硫开展大量工作,如微细磁铁矿重介旋流器、静电选、高梯度磁选、浮选柱、油团选、选择性絮凝等。
美国在微泡浮选柱和油团选方面已投入工业应用[2]。
煤热解和加氢热解:硫在原煤中主要以Fe-S和C-S的化学键形式存在的,这两种化学键与C-C键比较起来不稳定,在热解条件下很容易生成气相硫化物H2S或COS。
煤热解和加氢热解就是利用这一特性脱除煤中的硫分。
煤炭生物脱硫即生物催化脱硫(BDS),是一种在常温常压下利用厌氧菌、需氧菌去除含硫杂环化合物中硫的技术。
BDS是利用菌株氧化燃料中硫分,而不破坏烃类主体的分子结构,因而不会象高温热解那样降低煤中热值。
脱硫菌株对硫分的选择性很强,对无机硫的脱除有很好效果。
对沸点较高的二苯并噻吩及其衍生物难于脱除,是目前研究的重要方向。
制约生物脱硫技术产业化主要有三方面因素:菌种活性、寿命、选择性。
生物脱硫技术与浮选技术的联合使用[3]也有研究。
燃烧过程中脱硫:即炉内脱硫,指炉内喷射固硫剂,在煤燃烧放出SO2同时,利用固硫剂和SO2反应,生成硫酸盐或硫化物,将气体中硫固定下来。
炉内脱硫具有独特优势:只需加入一定比例脱硫剂即可达到脱硫目的,节省了许多附加设备;出炉的洁净煤气,以热能的状态供应用户,气化与热效率均大大提高[4]。
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10 0 以上 的粗煤气 , 先经 过 冷却 器 把 温 度 降 0 ℃ 首
到 2 0~ 5 ℃ 左 右 , 进 入 旋 风 分 离 器 进 行 初 级 0 20 再 除 尘 , 着 将 初 步 除 尘 的 煤 气 经 过 文 氏 洗 涤 器 进 接
张 光斌 , ,9 4年 7月 生 , 士 研 究 生 。 江 苏 省 常 州 市 , 1 0 6 男 18 硕 2 32 。
要求。 煤 气 净 化 的 目 的是 除 去 粗 煤 气 中 的 粉 尘 、 H S C S( 基 硫 ) N H 1 碱 金 属 等 污 染 , 、O 羰 、H 、C 及
燃 气透 平
物, 以满 足燃 气轮 机和 环保 排放 的要 求 。I C 中 GC 使用 的粗煤气 的净 化 系统 可分为 常温 湿法 的净 化 系统 和 高温 干法 的净化 系统 , 现对 其作 一评 述 。
1 常 温 湿 法 净 化 系统
图 1 常 温湿 法脱硫 除 尘流程 简 图
1 — 煤气冷却器 ; 2 — —— 旋风分 离器或 中温 陶瓷过滤器 ; 3 — 文 氏洗 涤 器 ; 4 — 脱 硫 吸 收塔 ; — — 5 — 煤 气饱 和 器 ; 6 — 燃 烧 室 ; — — 7 —再 生塔 ; — 8 — 焚烧 炉 —
64 9
化
工
机
械
21 0 0年
以上 , 粗 煤 气 在 进 入 常 温 净 化 系 统 的 除 尘 设 备 而 时 温 度 要 降 低 到 2 0~ 5  ̄ 右 , 了 充 分 利 用 0 2 0C左 为
) J }
6 \
浩气体
煤气 的显热 , 必须 对 粗煤 气 进行 冷 却 。然后 粗 煤
甲
污 水
图பைடு நூலகம்2 文氏洗 涤器的 结构示意 图
煤 气 净 化 系 统 是 先 除 掉 煤 气 中 的 灰 尘 , 后 然 在 除 硫 装 置 中 除 去 煤 气 中 的 硫 化 物 , 后 在 燃 烧 最
1 1 除 尘 过 程 的 原 理 和设 备 . 从 气 化 炉 出 来 的 粗 煤 气 总 要 含 有 一 定 数 量 的
室 内经过 喷射 蒸 汽 、 回注氮 气 和分 级 燃烧 等方 法
煤 气 通 入 脱 硫 吸 收 塔 除 去 H s和 C S 煤 气 的 温 O ,
度进一 步 降为 3 ℃ ; 8 最后 将 除 尘及 除 硫 的煤 气 通
人 煤 气 饱 和 器 进 行 增 湿 饱 和 , 将 增 湿 饱 和 后 的 并 煤气 送入燃 气 轮机 系统 的燃烧 室 中。
气 进 入 旋 风 分 离 器 或 陶 瓷 过 滤 器 中 进 行 初 次 除
篓 。 ‘ 年 删 。
\_ _/
尘, 随后初 步净化 的煤 气进 入 文 氏洗 涤器 进 行再 次 除尘 。粗 煤气经 过两步 除尘后就 可将 含尘浓度
降 至 1 2 g m ( 左 右 。在 粗 煤 气 经 初 步 除 尘 ~ m / N) 时 分 离 出来 的 含 有 未 燃 的 碳 粒 , 次 循 环 通 人 气 再 化 炉 中 参 与 气 化 , 样 可 以 提 高 气 化 炉 的 碳 转 化 这
大气
化合 物 、 卤化 物 、 化 物 及硫 化 物 等 除去 , 氮 确保 进
入 燃 气 轮 机 燃 烧 室 的 洁 净 煤 气 具 有 很 高 的 净 化 质
量, 这样 就 可 以保 证 了 I C G C排 气 中粉 尘 、 O S 以 及 氮氧 化物 的含 量都 能达 到高标 准 的环保 法规 的
一
步精 除尘 , 除去 碱金 属化 合物 、 并 卤化 物和 N H +HC 同时 温度 降 为 1 0 N, 5 ℃左 右 ; 再将 除尘 后 的
认 的最 清 洁 的燃 煤 技 术 ¨ 。整 体 煤 气化 联 合 循 ’
环 的 “ 洁 ” 要 是 其 在 气 化 炉 系 统 中 使 用 了 粗 清 主 煤 气 的 净 化 设 备 , 够 把 粗 煤 气 中 的 灰 尘 、 金 属 能 碱
关 键 词 净 化 系统 除 尘 脱 硫 热 力 学 定 律
中 图分 类 号 T 4 . Q5 6 5 文 献 标 识 码 A 文章编号 0 5 —0 4( 0 0) 6 0 9 —5 2 4 6 9 2 1 0 —6 30
整体 煤气 化 联 合 循 环 系统 ( G C) 目前公 IC 是
第3 7卷
第 6期
化 工 机 械
63 9
整 体 煤 气 化 联 合 循 环 系 统 两 种 脱 硫 除 尘 方 法 的 比较
张 光 斌 肖立 川 吕宏 伟
( 州大学) 常
摘 要 介 绍 了整 体 煤 气 化 联 合 循 环 系 统 ( G C 的 两 种 净 化 系统 —— 常 温 湿 法 净 化 系统 和 高 温 干 法 IC )
净 化 系 统 的 结构 和 除 尘脱 硫 的 原 理 , 并基 于 净化 流 程 结 构 与 热 力 学 定 律 对 两 种 净 化 系统 进 行 了比 较 , 指
出在 采 用 高 温 干 法 净 化 系统 的 I C G C整 体 效 率 要 高 于采 用常 温 湿 法净 化 系统 的 。
控 制 氮 氧 化 物 的 生 成 。 常 温 湿 法 脱 硫 除 尘 净 化 系 统 的 流 程 简 图如 图 1所 示 。从 气 化 炉 输 出 温 度 在
粉尘 , 尘 的含 量 随 着 气化 炉 系 统 和 煤种 含 量 的 粉
不 同 而 有 较 大 的 差 异 。 一 般 而 言 , 分 含 量 较 多 灰 的煤 种 , 气 化 后 其 煤 气 中 粉 尘 的含 量 较 高 , 且 经 而 采 用 流 化 床 气 化 炉 要 比 喷 流 床 气 化 炉 的 粉 尘 含 量 高些 。 通 常 从 气 化 炉 来 的 粗 煤 气 温 度 均 在 10 0C 0 ̄