IGCC系统中余热锅炉的优化研究

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1、万方数据第25卷第5期2009年9月电站系统工程PowerSystemEngineeringV．01．25No．53l文章编号：1005·006X(2009)05-003l·03IGCC系统中余热锅炉的优化研究木王颖1邱朋华1(1．哈尔滨工业大学燃烧工程研究所，吴少华1李振中22闺家电站燃烧工程技术研究中心)摘要：余热锅炉是IGCC系统中将燃气循环和蒸汽循环结合起来的热力设备，起着承上启下的作用，其流程和参数的合理选择对整个IGCC系统有重要的影响。首先建立200MW级IGCC系统模型．然后对余热锅炉双压、双压再热、三压和三压再热流程的IGCC系统进行计算比较．得出最

2、佳的余热锅炉流程方式是三压再热．针对三压再热余热锅炉的1GCC系统，根据能量梯级利用原理合理设计余热锅炉与废热锅炉的匹配方案，并对不同方案的系统发电量、系统效率、汽轮机功率及热耗率进行比较．得出最佳匹配方案．关键词：能源与动力工程；IGCC：余热锅炉；三压再热；优化；匹配中图分类号：TM611．3l；TK229．92+9文献标识码：AStudyonOptimizationofHRSGinIGCCSystemWANGYing，QIUPeng—hua，WUShao-hua，LIZhen-zhongAbstract：Heatrecoverysteamgenerator(HR

3、SG)isathermalequipmentcontactinggascyclewithsteamcycle，anditplayaconnectingIinkrole．itsreasonableselectionandmatchingofprocessandparametershasallimportante腩ctonthewholeIGCCsystem．The200MWIGCCsy，stemmodelWasestablishedfirst,thenIGCCsystemswithdoublepressure．doublepressurerehe她three-press

4、ureandthree．pressurereheatHRSGwerecalculatedandcompared．thethree．pressurereheatHRSGsystemiSthebestprocesswasobtained．Aimingatthree-pressurereheatHRSGsystem．thematchingschemesofHRSGwithwasteheatcoolerwerereasonablydesignedaccordingtocascadeutilizationofenergy,andthesystemgrosspower,syste

5、mefficiency,steamturbinepowerandheatrateofdifferentschemeswerecompared，thebestmatchingschemeWasobtained．Keywords：energyandpowerengineering；IGCC：HRSG；three-pressurereheat；optimization；matchingIGCC系统比较复杂、集成度高，在优化系统提高效率方面有较大的潜力。余热锅炉是在IGCC系统中回收燃气轮机的排气余热，产生蒸汽驱动蒸汽轮机发电的换热设备，是将燃气循环与蒸汽循环联合起来的一个热

6、力设备，起着承上启下的作用，是系统整体优化和与各主要子系统匹配的一个关键所在。因此余热锅炉流程和参数的合理选择、匹配对IGCC的系统效率、比投资费用及机组的运行性能都有重要影响。国内外对于改善IGCC系统效率及其余热锅炉的优化进行了很多研究。Bolland[1．2】比较了许多改善联合循环效率的方法，并且表明蒸汽再热可以增加联合循环效率0．2～0．4个百分点。焦树建【3】指出余热锅炉是回收燃气轮机排气余热的，用来产生推动蒸汽轮机发电所需要的蒸汽的换热设备，它对于IGCC的供电效率和比投资都有重要的影响。高健【4】采用GTPRO软件，研究了余热锅炉和合成气冷却器联合运行的

7、工作过程，对比了余熟锅炉在不同位置抽取和回送对系统的影响。本文利用Thermoflex软件建立200MW级IGCC系统模型，对双压、双压再热、三压、三压再热余热锅炉的汽水流程布置型式的IGCC系统进行计算和比较，得出最佳的流程是三压再热形式。针对三压再热余热锅炉的IGCC系统，根据能量梯级利用原理设计余热锅炉和废热锅炉的不同匹配方案，并对系统在200Mw满负荷下的发电量、汽轮机功收稿日期：2009-05．1l王颖(1981．)。女，博士研究生。哈尔滨，150001+国家863高技术基金项1j(2006AA05AI10)率、热耗率及系统发电效率进行比较