熱能與動(dòng)力工程專業(yè)英語(yǔ)譯文-第四章譯文(參考版)
2024-08-19 13:38本頁(yè)面
【正文】 總之，無(wú)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(jìng)爭(zhēng)力的其他發(fā)電系統(tǒng)，它們的發(fā)電成本將會(huì)決定其在將來(lái)應(yīng)用的廣泛程度。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。正在開(kāi)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(guò)程。由于開(kāi)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；谌蜿P(guān)心的二氧化碳排放問(wèn)題，效率已經(jīng)不僅是一個(gè)與燃料成本相關(guān)的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，還是一個(gè)環(huán)境問(wèn)題。IGCC系統(tǒng)也在這方面表現(xiàn)了優(yōu)越性。然而，這也許可以通過(guò)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(bǔ)償。 如果硫磺作為商品出售，需要處理的就只有燃料灰了。 比較起來(lái)，常規(guī)燃煤電廠只能通過(guò)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。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。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。 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。 IGCC的優(yōu)點(diǎn)對(duì)更加清潔環(huán)境的需求是推動(dòng)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)展和實(shí)施的主要力量。各種各樣可利用的技術(shù)和外界設(shè)計(jì)因素結(jié)合起來(lái)使IGCC電站的設(shè)計(jì)變成一個(gè)復(fù)雜、地點(diǎn)相關(guān)性強(qiáng)的過(guò)程。IGCC可以分期建設(shè)，先建一個(gè)以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)（簡(jiǎn)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(gè)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(shí)也適應(yīng)于天然氣成本高于煤炭的現(xiàn)狀。一套燃?xì)?蒸汽輪機(jī)機(jī)組出力可超過(guò)250MW，其中60%來(lái)自燃?xì)廨啓C(jī)。設(shè)計(jì)時(shí)還需考慮環(huán)境溫度的影響和電站負(fù)荷需求特性。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?yàn)槟菢訒?huì)降低效率。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(duì)汽輪機(jī)有更高的控制要求。制氧設(shè)備整合是另一種設(shè)計(jì)方向。將大量低品質(zhì)蒸汽的熱量(受限于金屬承受溫度)吸收至蒸汽循環(huán)會(huì)使電站控制系統(tǒng)和操作變得復(fù)雜。在設(shè)計(jì)的高效率循環(huán)中，工作在高溫下的氧氣攜帶流氣化爐需要冷卻更多的新煙氣。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是相當(dāng)復(fù)雜的，需要綜合考慮，合理地的平衡投資成本、電站效率、可操作性和特定應(yīng)用下的環(huán)境保護(hù)等諸多因素。高達(dá)1000F (538C)的燃?xì)廨啓C(jī)排氣流經(jīng)余熱鍋爐(HRSG)生產(chǎn)過(guò)熱蒸汽，用以驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組。如圖43所示，在聯(lián)合循環(huán)電廠中，通過(guò)煤氣化和燃燒氣體燃料進(jìn)行電能生產(chǎn)的方式要求設(shè)備高度地一體化。雖然技術(shù)上可行，但是這種用煤發(fā)電的方法還沒(méi)有大量的商業(yè)應(yīng)用，因?yàn)槌Ｒ?guī)的燃燒系統(tǒng)較為便宜和簡(jiǎn)單。合成煤氣也可以用來(lái)發(fā)電，最近的應(yīng)用是在燃?xì)廨啓C(jī)中燃燒。 用于電力生產(chǎn)的煤氣化煤氣化爐合成的煤氣有很多應(yīng)用。 在熱平衡設(shè)計(jì)中可以看到疏水冷卻器具有顯著優(yōu)點(diǎn)。 疏水冷卻器的明顯優(yōu)點(diǎn)在于它減少了引起其內(nèi)部熱量傳遞的傳熱溫差。預(yù)熱單元將加熱器疏水中的熱量傳遞給流入的凝結(jié)水，可能由于存在溫差，它被稱作疏水冷卻器。第三種同時(shí)也是非常復(fù)雜的表面式加熱器的布置如圖42(d)所示。衡量此種加熱器相對(duì)于閃蒸加熱器的熱力學(xué)收益必須考慮不得不使用疏水泵所帶來(lái)的不利因素。 它名稱的由來(lái)是因?yàn)榧訜崞魇杷强渴杷帽萌朐摷訜崞鞒隹谥髂Y(jié)水管路。有一種替代情況是加熱器中的給水以給定的流率流經(jīng)一個(gè)孔口，而給定的流率建立在熱平衡的基礎(chǔ)上。該類型常常是來(lái)自上一級(jí)較高壓力加熱器的疏水被引入到閃蒸加熱器，然后和本加熱器抽汽凝結(jié)成的疏水混合后排出。在這種布置中被稱為閃蒸加熱器。表面式加熱器在實(shí)踐中至少有三種可能的布置。由于除氧器是蒸汽和凝結(jié)水共用的水箱，常常引入其它疏水與主凝結(jié)水混合。各種類型的加熱器可以應(yīng)用在許多途徑。這種布置的可用性(純粹從熱量的角度)是不容置疑的，但是它的熱力學(xué)收益必須和每臺(tái)混合式加熱器必需配備分離水泵的支出相平衡。有時(shí)混合式加熱器也用于給水加熱系統(tǒng)的低壓部分，但這是特例而不是一般的規(guī)則。這就使得不凝結(jié)氣體從水中逸出。眾所周知，當(dāng)水被加熱至
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