一种IGCC运行测试系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开的一种IGCC运行测试系统及其工作方法，属于气化炉技术领域。包括气化炉、废热锅炉、除尘装置、水洗装置、第一换热器、过滤装置、合成气催化转化单元、脱硫脱碳单元、控制单元和燃气轮机。通过三通阀调节进入合成气催化转化单元中原料气的比例，进而调节可燃气中CO和H2的含量；同时，通过可燃气成分分析装置，可以对进入燃气轮机的可燃气成分进行实时监测并反馈给控制系统。从而对燃气轮机的燃烧振荡特性进行研究，为解决IGCC实时变工况稳燃问题提供研究基础。另外，第一换热器充分利用了合成气催化转化单元出来的可燃气携带的热量，经济环保，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种IGCC运行测试系统及其工作方法


[0001]本专利技术属于气化炉
，具体涉及一种IGCC运行测试系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]IGCC是整体煤气化联合循环发电系统的英文缩写，主要包括煤气化、合成气净化、燃气
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蒸汽联合循环发电等主系统。该技术融合了化工和电力两大专业，通过将净化燃煤的气化技术和高效的联合循环发电技术相结合，对煤炭的利用实现了“吃干榨尽”，发电效率高，环保性能好，是目前国际上被验证的、能够工业化的最洁净、最具发展前景的高效燃煤发电技术。
[0003]煤气化是将煤气化成以CO和H2为主的燃料气，不同煤种气化产生不同CO和H2的比例，会使燃机产生燃烧振荡。研究不同CO和H2的比例以解决IGCC实时变工况稳燃问题具有重要意义。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种IGCC运行测试系统及其工作方法，结构设计合理、操作简单、自动化程度高，且充分利用了系统内产生的热量，经济环保；能够通过调节可燃气中CO和H2的含量，对燃气轮机的燃烧振荡特性进行研究，为解决IGCC实时变工况稳燃问题提供研究基础。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]本专利技术公开了一种IGCC运行测试系统，包括气化炉、废热锅炉、除尘装置、水洗装置、第一换热器、过滤装置、合成气催化转化单元、脱硫脱碳单元、控制单元和燃气轮机；
[0007]气化炉与废热锅炉连接，废热锅炉的合成气出口与除尘装置连接，除尘装置与水洗装置连接，水洗装置与过滤装置连接，第一换热器的冷介质通道分别与水洗装置和过滤装置连接，过滤装置的出口连接有可燃气第一支路和可燃气第二支路，可燃气第一支路与合成气催化转化单元连接，合成气催化转化单元的出口管路经过第一换热器的热介质通道后与可燃气第二支路汇合后连接至脱硫脱碳单元连接，脱硫脱碳单元的气体出口与燃气轮机连接，燃气轮机将电力输出至电用户；过滤装置的出口与可燃气第一支路和可燃气第二支路连接处设有三通阀，脱硫脱碳单元与燃气轮机之间的连接管路上设有可燃气成分分析装置，三通阀和可燃气成分分析装置分别与控制单元连接。
[0008]优选地，脱硫脱碳单元进口管路上设有第二换热器，脱硫脱碳单元进口管路与第二换热器的热介质通道连通，第二换热器的冷介质通道分别与锅炉水管路和合成气催化转化单元的连接，合成气催化转化单元的蒸汽出口和废热锅炉的蒸汽出口分别连接有余热锅炉，余热锅炉连接有蒸汽轮机，蒸汽轮机将电力输出至电用户。
[0009]进一步优选地，第二换热器为板式换热器。
[0010]优选地，脱硫脱碳单元的尾气出口连接有变压吸附脱除二氧化碳单元，变压吸附脱除二氧化碳单元连接有硫回收单元。
[0011]优选地，第一换热器为热管换热器。
[0012]优选地，除尘装置为旋风分离器。
[0013]优选地，脱硫脱碳单元包括MEDA脱硫脱碳塔。
[0014]优选地，可燃气成分分析装置前的管路上设有混气装置。
[0015]进一步优选地，混气装置内的混气室内壁为光滑曲线。
[0016]本专利技术公开了上述IGCC运行测试系统的工作方法，包括：
[0017]气化炉燃烧产生的合成气经废热锅炉后依次经除尘装置和水洗装置处理后，进入第一换热器的冷介质通道预热，经过滤装置过滤后的可燃气分为两股，一股经可燃气第一支路进入合成气催化转化单元进行催化转化，催化转化后的高温可燃气进入第一换热器的热介质通道换热后与可燃气第二支路中的另一股可燃气汇合后进入脱硫脱碳单元，经脱硫脱碳单元处理后的可燃气进入燃气轮机燃烧发电，将电力输出至电用户；
[0018]可燃气成分分析装置分析可燃气中CO和H2的含量并发送至控制单元，控制单元通过三通阀调节可燃气中CO和H2的含量，进行燃气轮机燃烧振荡特性的研究。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0020]本专利技术公开的一种IGCC运行测试系统，通过三通阀调节进入合成气催化转化单元中原料气的比例，进而调节可燃气中CO和H2的含量；同时，通过可燃气成分分析装置，可以对进入燃气轮机的可燃气成分进行实时监测并反馈给控制系统。从而对燃气轮机的燃烧振荡特性进行研究，为解决IGCC实时变工况稳燃问题提供研究基础。另外，第一换热器充分利用了合成气催化转化单元出来的可燃气携带的热量，经济环保，具有良好的应用前景。
[0021]进一步地，设置第二换热器能够利用合成气催化转化单元出来的可燃气携带的热量，对锅炉水进行预热，然后锅炉水进一步利用合成气催化转化单元的反应热量变成水蒸气和来自废热锅炉的水蒸汽一起经余热锅炉加热后进入蒸汽轮机做功发电，充分利用了系统内的热量。
[0022]更进一步地，第二换热器采用板式换热器，对气
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气的换热效率高。
[0023]进一步地，变压吸附脱除二氧化碳单元能够回收尾气中的二氧化碳，然后通过硫回收单元得到副产物，经济环保。
[0024]进一步地，第一换热器采用热管换热器，对水
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气的换热效率高。
[0025]进一步地，除尘装置采用旋风分离器，分离效率高、效果好。
[0026]进一步地，脱硫脱碳单元采用MEDA脱硫脱碳塔，吸收选择性高、再生能耗低、处理能力大。
[0027]进一步地，可燃气成分分析装置前的管路上设有混气装置，能够使两股可燃气充分混合，提高可燃气成分分析装置检测数据的精确度。
[0028]更进一步地，混气装置内的混气室内壁为光滑曲线，能够使两股气体进行充分混合，且不留死角。
[0029]本专利技术公开的上述IGCC运行测试系统的工作方法，操作简单，自动化程度高、充分利用了系统内产生的热量、经济环保；能够通过调节可燃气中CO和H2的含量，对燃气轮机的燃烧振荡特性进行研究，为解决IGCC实时变工况稳燃问题提供研究基础。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0031]图中：1
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气化炉、2
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废热锅炉、3
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除尘装置、4
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水洗装置、5
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第一换热器、6
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过滤装置、7
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合成气催化转化单元、8
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、9
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脱硫脱碳单元、10
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变压吸附脱除二氧化碳单元、11
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硫回收单元、12
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余热锅炉、13
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蒸汽轮机、14
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控制单元、15
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燃气轮机、16
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电用户、17
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三通阀、18
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可燃气成分分析装置。
具体实施方式
[0032]下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述，其内容是对本专利技术的解释而不是限定：
[0033]如图1，为本专利技术的IGCC运行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IGCC运行测试系统，其特征在于，包括气化炉(1)、废热锅炉(2)、除尘装置(3)、水洗装置(4)、第一换热器(5)、过滤装置(6)、合成气催化转化单元(7)、脱硫脱碳单元(9)、控制单元(14)和燃气轮机(15)；气化炉(1)与废热锅炉(2)连接，废热锅炉(2)的合成气出口与除尘装置(3)连接，除尘装置(3)与水洗装置(4)连接，水洗装置(4)与过滤装置(6)连接，第一换热器(5)的冷介质通道分别与水洗装置(4)和过滤装置(6)连接，过滤装置(6)的出口连接有可燃气第一支路和可燃气第二支路，可燃气第一支路与合成气催化转化单元(7)连接，合成气催化转化单元(7)的出口管路经过第一换热器(5)的热介质通道后与可燃气第二支路汇合后连接至脱硫脱碳单元(9)连接，脱硫脱碳单元(9)的气体出口与燃气轮机(15)连接，燃气轮机(15)将电力输出至电用户(16)；过滤装置(6)的出口与可燃气第一支路和可燃气第二支路连接处设有三通阀(17)，脱硫脱碳单元(9)与燃气轮机(15)之间的连接管路上设有可燃气成分分析装置(18)，三通阀(17)和可燃气成分分析装置(18)分别与控制单元(14)连接。2.根据权利要求1所述的IGCC运行测试系统，其特征在于，脱硫脱碳单元(9)进口管路上设有第二换热器(8)，脱硫脱碳单元(9)进口管路与第二换热器(8)的热介质通道连通，第二换热器(8)的冷介质通道分别与锅炉水管路和合成气催化转化单元(7)的连接，合成气催化转化单元(7)的蒸汽出口和废热锅炉(2)的蒸汽出口分别连接有余热锅炉(12)，余热锅炉(12)连接有蒸汽轮机(13)，蒸汽轮机(13)将电力输出至电用户(16)。3.根据权利要求2所述的IGCC运...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗丽珍，王鹏杰，许世森，任永强，陶继业，刘刚，李小宇，刘沅，陈智，樊强，张欢，
申请(专利权)人：华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：