煤氣化聯合循環發電的IGCC和CCPP有什麽區別？

1燃氣輪機聯合循環發電的現狀與需求20世紀80年代以來，隨著燃氣輪機及其聯合循環總能量系統新概念的確立、材料科學和制造技術的進步，特別是能源結構的變化和環保要求的日益嚴格，燃氣輪機及其聯合循環機組在世界電力系統中的地位發生了顯著變化，既可作為應急、備用電源和高峰負荷，也可作為基本負荷和中間負荷。自21世紀以來，世界燃氣輪機進入了壹個新的發展時期，我國燃氣輪機的引進、開發和應用也進入了壹個新的發展階段。燃氣輪機的技術進步主要表現在單機容量的增加、熱效率的提高和汙染物排放的減少。目前全球年裝機容量的1/3以上是燃氣-蒸汽聯合循環機組，美國接近1/2，日本火電占比43%。據不完全統計，世界上現有的以石油和天然氣為燃料的燃氣-蒸汽聯合循環發電機組總容量已超過400 GW。目前燃氣輪機單臺功率已超過300MW，簡單循環熱效率超過39%。聯合循環功率已超過780 MW，聯合循環熱效率已超過58。5%.幹式低氮氧化合物燃燒技術使燃用天然氣和餾分油時的氮氧化合物排放分別低於25毫克/千克和42毫克/千克，提高了燃氣輪機在能源和電力中的地位和作用。從目前世界火力發電的技術水平來看，除了有脫硫除塵裝置的超臨界發電技術(USC)、循環流化床(CFB)、增壓流化床聯合循環(PFBC)外，燃用天然氣、燃油、煤氣化壹體化等燃氣-蒸汽聯合循環是提高火電廠效率、減少汙染物排放的重要措施。根據相關研究和預測，未來10年，中國對燃氣輪機的總需求將達到34 000 MW左右。中國已經開始使用西氣東輸管道、東海和南海的石油和天然氣，進口液化天然氣(LNG)並開發煤氣化等清潔能源。壹批300 MW燃氣-蒸汽聯合循環電廠已經建成或即將建成投產。可以說，隨著國產化率的提高和成本的降低，燃用天然氣和煤氣的大型燃氣-蒸汽聯合循環發電機組必將成為中國電力工業的重要組成部分。2燃氣-蒸汽聯合循環的總能系統概念燃氣-蒸汽聯合循環是將兩個獨立的使用不同工質的動力循環通過能量交換結合起來的循環，兼顧了燃氣輪機的布拉格頓循環高溫加熱和汽輪機的蘭金循環低溫熱損失的優點，形成了總能系統設計的新概念，集合了燃氣輪機、余熱鍋爐和汽輪機先進技術的優勢進行發電，提高了聯合循環的效率。比如現在的三壓鍋爐，亞臨界參數和再熱燃氣-蒸汽聯合循環發電效率都在60%以上。常規燃氣-蒸汽聯合循環中的高溫熱源溫度(燃機初始溫度)高達1 1 000 ~ 1 300℃，遠高於壹般蒸汽循環中采用的主蒸汽溫度540~566℃，而燃氣-蒸汽聯合循環中的低溫冷源溫度(凝汽器溫度)為29~33℃，遠低於此。因此，聯合循環的熱效率比任何單壹循環都要高得多。在聯合循環中，提高燃氣輪機ηgt的效率比同等程度地提高余熱鍋爐ηHRSG和汽輪機ηSt的效率更明顯。因此，在設計聯合循環時，首先應選擇功率和效率能滿足要求的燃氣輪機作為設計出發點，然後從整個聯合循環的效率和投資角度考慮余熱鍋爐和汽輪機系統及形式的配置是否合理。研究表明，燃氣輪機在聯合循環中的最大效率並不意味著獲得最佳的聯合循環效率。當燃氣初始溫度壹定時，高壓比燃氣輪機的排氣溫度較低。雖然燃氣輪機本身的效率高於低壓比燃氣輪機，但余熱鍋爐的能量利用率、蒸汽參數和蒸汽循環效率較低。但是，低壓比燃氣輪機的排氣溫度較高。雖然燃氣輪機本身的效率低於高壓比的燃氣輪機，但是利用成熟的高溫、高壓、亞臨界、再熱技術，蒸汽循環可以實現高效率。在評價燃氣輪機是否適合聯合循環時，不僅要考慮其效率，還要考慮其匹配蒸汽循環的效率和整體聯合循環的效率。簡單循環燃氣輪機在某壹初始溫度下具有最佳的壓力比和排氣溫度。聯合循環也有壹個最佳的壓比和排氣溫度，在壹定的初始氣體溫度下效率最高。這個最佳壓比比簡單循環低得多，非常接近簡單循環燃氣輪機比功達到最大時的壓比。這個最佳排氣溫度比簡單循環的溫度高得多。因此，為了獲得聯合循環的最大效率，不僅要選擇高效的燃氣輪機，還要選擇盡可能高的初始燃氣溫度和聯合循環的最佳壓比和排氣溫度。也就是說，只有兼顧燃氣循環和蒸汽循環的效率，才能獲得聯合循環的最大效率。3燃氣-蒸汽聯合循環的發展趨勢燃氣輪機及其聯合循環是壹項多學科和高密度的高技術。提高性能的傳統方法是不斷提高渦輪的初始溫度，相應提高壓氣機壓比，改進相關部件。20世紀50年代初，汽輪機的初始溫度(T3)僅為600℃~700℃，由於耐熱材料性能的提高，平均每年上升約65438±00℃。20世紀60年代以後，在空氣冷卻技術的幫助下，T3平均每年上升20℃。自20世紀70年代以來，先進的航空技術和傳統的新型渦輪技術被充分吸收，其性能沿著傳統的方式不斷改進。現在又開發了壹批新的高渦輪初溫技術產品“F、FA、FB、H”，代表了商用工業燃氣輪機的最高水平，T3=1 430℃，這可能是傳統冷卻技術和材料所能達到的渦輪初溫極限。正在開發的新壹代產品的主要特點是采用了蒸汽冷卻技術。高溫部件仍然主要由高溫合金制成。燃氣輪機殼體由CrMO鋼制成，轉子軸和轉輪由Inconel706制成。采用了定向結晶、單晶材料、Co-Cr-Al-Y噴塗等先進技術，部分靜止部件采用陶瓷材料。初始溫度提高到T3 = 1500℃～1。采用智能微電腦控制系統，更加註重環保。未來燃氣輪機的概念將基於最新的航天技術和新材料。燃燒器將在理論燃燒風量或接近理論燃燒風量下工作，T3將達到1 600℃~1 800℃。目前熔點為65438±0200℃、密度為8 g/cm3的葉片高溫合金將被淘汰，新的高級材料應為低密度(