IGCC系统中废热锅炉的热量回收与流程模拟分析

"本文主要探讨了在整体煤气化联合循环发电（IGCC）系统中，如何有效地利用废热锅炉回收气化炉出口煤气的显热，以提升发电效率。作者提出了通过水激冷高温合成气的方法，并利用废热锅炉回收剩余热量，通过流程模拟来确定废热锅炉出口蒸汽的温度和压力参数，以及它们对系统发电量的影响。文章指出，传统的直接水浴降温方式会浪费大量显热，而采用废热锅炉虽然有效，但可能面临受热面粘污的问题，影响系统稳定性。壳牌（Shell）公司则采取了净化后冷却合成气的方式，避免了这一问题。" 在IGCC系统中，整体煤气化联合循环发电技术是一种高效且环保的燃煤发电技术，它能够显著提高能源利用率。其中，气化炉产生的高温合成气含有大量的潜在能量，这部分能量如果未能有效利用，将极大地影响发电效率。本文提出了一种创新策略，即通过水激冷技术将高温合成气冷却，同时配合废热锅炉回收余热，以此提高整个发电机组的效率。 废热锅炉在IGCC系统中的作用至关重要，它能捕获气化炉出口煤气的显热，将其转化为蒸汽，然后驱动蒸汽涡轮发电机进行发电。通过流程模拟分析，研究者能够确定最佳的出口蒸汽温度和压力，这些参数的选择直接影响到发电量和系统的经济性。过高的温度可能导致受热面材料的耐热性挑战，而过低的温度则可能减少能效。因此，合理设定废热锅炉的参数是优化系统性能的关键。 此外，文中还提及了GE公司的辐射式废热锅炉技术，虽然能在高温段回收大量热量，但由于灰渣粘性问题可能导致受热面粘污，影响稳定运行。相比之下，Shell公司的方法是将合成气先净化再冷却，这样可以将温度降低至900℃，减少了受热面的维护难题。 该研究为IGCC系统的热能回收提供了新的思路，强调了在设计和操作过程中，不仅要考虑热量回收的效率，还要考虑设备的稳定性和维护成本。通过不断优化流程设计和技术选择，可以进一步提升IGCC系统的发电效率，实现更清洁、更高效的能源利用。