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IGCC示范工程回热器的研究与设计及计算软件的开发

贾继刚  
【摘要】:自上世纪七十年代以来,整体煤气化联合循环(IGCC)一直被人们认为是有相当发展前途的洁净煤发电技术之一,备受电力工业界的关注。整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术用于燃煤发电或结合多联产,具有效率高、环境友好等优势。IGCC系统中,煤气化炉出口的粗合成气和燃气压气机的抽气都具有较高的温度,因而有大量的热量需要回收以提高效率。 回热器中的合成气的成分包括:CH_4, CO_2, N_2, H_2, H_2O, CO, H_2S, COS, Ar, NH_3。回热器系统工作压力范围在1.14-10 MPa之间,工作温度在35-355℃之间。对回热器中各个换热器的设计提出了比较高的要求。本文结合国家863项目:整体煤气化联合循环(IGCC)合成气回热设备的研制,进行了如下研究: 1.研究回热器中燃气冷却器、净燃气过热器、空气冷却器的相互关系,并进行总体设计。 2.研究适用于高压力、多组分合成气换热器的基本设计原则与方法。利用ASPEN HTFS+平台完成IGCC回热器中燃气冷却器、净燃气过热器、空气冷却器的设计。 3.基于所完成的多组分、高压力参数回热器计算方法,对中国天辰工程有限公司设计的IGCC回热系统中的燃气冷却器、净燃气过热器和空气冷却器进行了校核。校核结果显示,中国天辰工程有限公司对燃气冷却器和空气冷却器设计合理;对净燃气过热器的设计能够完成生产任务,但是换热面积过大,建议减小换热面积25%-30%。 4.基于对多组分、高压力回热器计算方法的研究,开发出IGCC系统回热器的设计软件,为多组分、高压力回热器的研究与设计提供了有利工具。


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