熱能與動力工程專業(yè)英語譯文-第四章譯文-資料下載頁
2025-08-08 13:38本頁面
【正文】 備，由于減少了外部壓縮設(shè)備，因此制氧過程更加高效。然而，壓縮機(jī)和汽輪機(jī)之間存在相當(dāng)大的系統(tǒng)容積，因此這些地方對汽輪機(jī)有更高的控制要求。燃料特性等其他一些技術(shù)因素會影響工藝設(shè)計。褐煤這樣的高水分燃料可能不適合作為水煤漿提供給氣化爐，因為那樣會降低效率。燃燒較大容積、較低熱值的煤氣時，在燃?xì)庾钚嶂?、污染物排放性能和空壓機(jī)工作范圍方面，燃?xì)廨啓C(jī)有更好的能力處理空氣流量和煙氣流量之間的不匹配問題。設(shè)計時還需考慮環(huán)境溫度的影響和電站負(fù)荷需求特性。電站的規(guī)模主要取決于燃?xì)廨啓C(jī)。一套燃?xì)?蒸汽輪機(jī)機(jī)組出力可超過250MW，其中60%來自燃?xì)廨啓C(jī)。 更大的電站則需要多級燃?xì)廨啓C(jī)，這樣就可以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)，因為只需要維護(hù)一臺蒸汽輪機(jī)，并且具有更大的電廠平衡系統(tǒng)，如燃料處理，電氣和控制以及水處理。IGCC可以分期建設(shè)，先建一個以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)（簡單循環(huán)），再依次建造蒸汽輪機(jī)和余熱鍋爐（聯(lián)合循環(huán)），最后建設(shè)一個煤氣化系統(tǒng)，這樣就能使業(yè)主更加靈活地滿足負(fù)荷在峰谷之間變化的需求，同時也適應(yīng)于天然氣成本高于煤炭的現(xiàn)狀。雖然原理很簡單，但將天然氣改為煤氣，還需要在燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽側(cè)熱平衡方面做很多改進(jìn)。各種各樣可利用的技術(shù)和外界設(shè)計因素結(jié)合起來使IGCC電站的設(shè)計變成一個復(fù)雜、地點相關(guān)性強(qiáng)的過程。 同時，這種靈活性提供了一個機(jī)會，可以針對各種應(yīng)用制造出一個最優(yōu)化的系統(tǒng)。 IGCC的優(yōu)點對更加清潔環(huán)境的需求是推動整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)展和實施的主要力量。 常規(guī)燃煤電廠持續(xù)增加環(huán)境控制措施來滿足日益嚴(yán)格的污染物排放要求。 整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)電廠本質(zhì)上有潛力達(dá)到非常低的排放物。 帶有冷氣清潔系統(tǒng)的吹氧氣化爐就非常合適，具有較低的二氧化硫、氮氧化物、固體廢棄物和空氣污染物的排放水平。如上所述，采用帶有Claus和尾氣凈化系統(tǒng)的IGCC電廠可以脫除99%以上的硫。 常規(guī)燃煤電廠的濕法脫硫也可以在設(shè)計后達(dá)到相似的性能，這需要通過使用更加昂貴的高性能脫硫劑和/或更多的輔助能源用以提供更多的脫硫劑與煙氣的相互作用。由于已經(jīng)在冷氣清潔系統(tǒng)中脫除了燃料氮，從IGCC系統(tǒng)中排放的NOx嚴(yán)格地由燃?xì)廨啓C(jī)的性能決定。以目前科技水平的燃燒室， lb/106Btu()是可行的，取決于燃?xì)馊紵臒嶂?可以加上水分和/或氮)和汽輪機(jī)入口溫度，這兩者都影響火焰峰值溫度和熱力型NOx的生成。 比較起來，常規(guī)燃煤電廠只能通過低NOx燃燒技術(shù)結(jié)合煙氣脫硝才能達(dá)到這樣的數(shù)值。帶有鼓泡氣化爐的IGCC電廠產(chǎn)生的固體副產(chǎn)物主要包括氣化爐的爐渣和單質(zhì)硫。 如果硫磺作為商品出售，需要處理的就只有燃料灰了。 根據(jù)燃料硫含量，常規(guī)燃煤電廠由于二氧化硫(SO2)副產(chǎn)品可能生成兩倍的固體廢料。然而，這也許可以通過常規(guī)電廠脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的可供出售的石膏或可再生脫硫系統(tǒng)的其他副產(chǎn)品得到部分的補償?，F(xiàn)在，重金屬、空氣污染物和極微小顆粒物排放對環(huán)境的影響得到了仔細(xì)的調(diào)查研究。IGCC系統(tǒng)也在這方面表現(xiàn)了優(yōu)越性。相對于常規(guī)電廠，高循環(huán)效率是IGCC系統(tǒng)的另一個優(yōu)點?；谌蜿P(guān)心的二氧化碳排放問題，效率已經(jīng)不僅是一個與燃料成本相關(guān)的經(jīng)濟(jì)問題，還是一個環(huán)境問題。理論上的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)的效率在38%到43%的之間，這取決于交易投資成本、電站一體化程度，以及燃料類型等因素。由于開發(fā)出了具有更高燃燒溫度的燃?xì)廨啓C(jī)，進(jìn)一步提高循環(huán)效率變?yōu)榭赡堋Ｗ钚滦偷拇笮统R界蒸汽電站效率大約為38%，而亞臨界蒸汽循環(huán)效率大約為35%。正在開發(fā)的帶熱煙氣凈化的吹空氣IGCC系統(tǒng)可以作為另一選擇，它不需要進(jìn)行氧氣分離，也不需要類似化工廠的冷煙氣凈化過程。 這就將電廠設(shè)計簡化成了電力工業(yè)更加熟悉的設(shè)備和過程設(shè)計。比吹氧氣系統(tǒng)具有更低的投資成本和更高的效率是追求的目標(biāo)之一。由于有關(guān)高溫?zé)煔馇鍧嵉沫h(huán)境標(biāo)準(zhǔn)很嚴(yán)格，所以需要進(jìn)一步改進(jìn)，以降低含有燃料氮化物的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室中氮氧化物的排放水平，脫除溫度高達(dá)1000F(538C)的煙氣中的顆粒物，同時展現(xiàn)合理的性能和壽命?？傊瑹o論是整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，先進(jìn)的郎肯循環(huán)蒸汽電站，還是增壓流化床這樣一些具有競爭力的其他發(fā)電系統(tǒng)，它們的發(fā)電成本將會決定其在將來應(yīng)用的廣泛程度。
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