煤气化联合循环发电的IGCC和CCPP有什么区别？

1燃气轮机联合循环发电的现状与需求20世纪80年代以来，随着燃气轮机及其联合循环总能量系统新概念的确立、材料科学和制造技术的进步，特别是能源结构的变化和环保要求的日益严格，燃气轮机及其联合循环机组在世界电力系统中的地位发生了显著变化，既可作为应急、备用电源和高峰负荷，也可作为基本负荷和中间负荷。自21世纪以来，世界燃气轮机进入了一个新的发展时期，我国燃气轮机的引进、开发和应用也进入了一个新的发展阶段。燃气轮机的技术进步主要表现在单机容量的增加、热效率的提高和污染物排放的减少。目前全球年装机容量的1/3以上是燃气-蒸汽联合循环机组，美国接近1/2，日本火电占比43%。据不完全统计，世界上现有的以石油和天然气为燃料的燃气-蒸汽联合循环发电机组总容量已超过400 GW。目前燃气轮机单台功率已超过300MW，简单循环热效率超过39%。联合循环功率已超过780 MW，联合循环热效率已超过58。5%.干式低氮氧化合物燃烧技术使燃用天然气和馏分油时的氮氧化合物排放分别低于25毫克/千克和42毫克/千克，提高了燃气轮机在能源和电力中的地位和作用。从目前世界火力发电的技术水平来看，除了有脱硫除尘装置的超临界发电技术(USC)、循环流化床(CFB)、增压流化床联合循环(PFBC)外，燃用天然气、燃油、煤气化一体化等燃气-蒸汽联合循环是提高火电厂效率、减少污染物排放的重要措施。根据相关研究和预测，未来10年，中国对燃气轮机的总需求将达到34 000 MW左右。中国已经开始使用西气东输管道、东海和南海的石油和天然气，进口液化天然气(LNG)并开发煤气化等清洁能源。一批300 MW燃气-蒸汽联合循环电厂已经建成或即将建成投产。可以说，随着国产化率的提高和成本的降低，燃用天然气和煤气的大型燃气-蒸汽联合循环发电机组必将成为中国电力工业的重要组成部分。2燃气-蒸汽联合循环的总能系统概念燃气-蒸汽联合循环是将两个独立的使用不同工质的动力循环通过能量交换结合起来的循环，兼顾了燃气轮机的布拉格顿循环高温加热和汽轮机的兰金循环低温热损失的优点，形成了总能系统设计的新概念，集合了燃气轮机、余热锅炉和汽轮机先进技术的优势进行发电，提高了联合循环的效率。比如现在的三压锅炉，亚临界参数和再热燃气-蒸汽联合循环发电效率都在60%以上。常规燃气-蒸汽联合循环中的高温热源温度(燃机初始温度)高达1 1 000 ~ 1 300℃，远高于一般蒸汽循环中采用的主蒸汽温度540~566℃，而燃气-蒸汽联合循环中的低温冷源温度(凝汽器温度)为29~33℃，远低于此。因此，联合循环的热效率比任何单一循环都要高得多。在联合循环中，提高燃气轮机ηgt的效率比同等程度地提高余热锅炉ηHRSG和汽轮机ηSt的效率更明显。因此，在设计联合循环时，首先应选择功率和效率能满足要求的燃气轮机作为设计出发点，然后从整个联合循环的效率和投资角度考虑余热锅炉和汽轮机系统及形式的配置是否合理。研究表明，燃气轮机在联合循环中的最大效率并不意味着获得最佳的联合循环效率。当燃气初始温度一定时，高压比燃气轮机的排气温度较低。虽然燃气轮机本身的效率高于低压比燃气轮机，但余热锅炉的能量利用率、蒸汽参数和蒸汽循环效率较低。但是，低压比燃气轮机的排气温度较高。虽然燃气轮机本身的效率低于高压比的燃气轮机，但是利用成熟的高温、高压、亚临界、再热技术，蒸汽循环可以实现高效率。在评价燃气轮机是否适合联合循环时，不仅要考虑其效率，还要考虑其匹配蒸汽循环的效率和整体联合循环的效率。简单循环燃气轮机在某一初始温度下具有最佳的压力比和排气温度。联合循环也有一个最佳的压比和排气温度，在一定的初始气体温度下效率最高。这个最佳压比比简单循环低得多，非常接近简单循环燃气轮机比功达到最大时的压比。这个最佳排气温度比简单循环的温度高得多。因此，为了获得联合循环的最大效率，不仅要选择高效的燃气轮机，还要选择尽可能高的初始燃气温度和联合循环的最佳压比和排气温度。也就是说，只有兼顾燃气循环和蒸汽循环的效率，才能获得联合循环的最大效率。3燃气-蒸汽联合循环的发展趋势燃气轮机及其联合循环是一项多学科和高密度的高技术。提高性能的传统方法是不断提高涡轮的初始温度，相应提高压气机压比，改进相关部件。20世纪50年代初，汽轮机的初始温度(T3)仅为600℃~700℃，由于耐热材料性能的提高，平均每年上升约65438±00℃。20世纪60年代以后，在空气冷却技术的帮助下，T3平均每年上升20℃。自20世纪70年代以来，先进的航空技术和传统的新型涡轮技术被充分吸收，其性能沿着传统的方式不断改进。现在又开发了一批新的高涡轮初温技术产品“F、FA、FB、H”，代表了商用工业燃气轮机的最高水平，T3=1 430℃，这可能是传统冷却技术和材料所能达到的涡轮初温极限。正在开发的新一代产品的主要特点是采用了蒸汽冷却技术。高温部件仍然主要由高温合金制成。燃气轮机壳体由CrMO钢制成，转子轴和转轮由Inconel706制成。采用了定向结晶、单晶材料、Co-Cr-Al-Y喷涂等先进技术，部分静止部件采用陶瓷材料。初始温度提高到T3 = 1500℃～1。采用智能微电脑控制系统，更加注重环保。未来燃气轮机的概念将基于最新的航天技术和新材料。燃烧器将在理论燃烧风量或接近理论燃烧风量下工作，T3将达到1 600℃~1 800℃。目前熔点为65438±0200℃、密度为8 g/cm3的叶片高温合金将被淘汰，新的高级材料应为低密度(