IGCC电站的过程模拟和性能分析

摘要

整体煤气化联合循环(IGCC)系统是一种先进的高效、清洁、具有燃烧前碳捕捉功能的能源利用和转化系统。本文利用流程模拟软件Aspen Plus对基于干煤粉气化技术的IGCC 电站(电功率 250MWe,包括干煤粉Shell 气化炉、煤气净化系统、燃烧前CO2 捕捉系统、燃气轮机和余热锅炉等) 进行模拟,并针对Shell 气化炉、常温湿法煤气净化系统、燃烧前CO2 捕捉系统等进行性能分析。通过灵敏度分析发现氧煤比是Shell 气化炉性能的最重要影响因素,气化炉优化参数为：气化温度1450℃ ~1500℃(热损失在2%),气化压力4MPa,氧煤比0.72,蒸汽煤比0.08,氧气纯度99.5%；煤气净化系统的热煤气效率可达94.48%,可回收显热52.71MW；M702F 燃气轮机静输出功222.9MW；三压再热式余热锅炉静输出功70.6MW；以神华煤为燃料时,不考虑碳捕捉的IGCC 电站的能量转换效率可达到46.37%,而考虑碳捕捉功能的IGCC 电站的效率下降为35.63%(降低10.74%)。