[实用新型]一种联产合成天然气的干煤粉气化IGCC发电装置

说明书

本实用新型提高的一种联产合成天然气的干煤粉气化IGCC发电装置机方法，包括气化炉、煤气冷却器、脱硫单元、燃气轮机、余热锅炉、汽轮机、硫回收单元、硫碳共脱单元、硫碳分离单元、甲烷化单元和天然气储罐；在发电部分联产化工部分，通过调节合成气在发电侧和化工合成侧分配比例的方式，使得IGCC系统可以在电网中具备调峰能力，在用电高峰时保证发电负荷，在用气高峰时保证LNG产量；该系统同时能够使得发电侧和化工合成侧之间的热量转化与物质利用充分耦合，实现能量与合成气组分之间的梯级利用，最终达到能量转化效率的最大化；可在保持气化单元与深冷空分系统负荷不变的情况下，增加主要设备的年利用小时数，提高了系统的经济性。

技术领域

本实用新型属于洁净煤发电技术领域，具体涉及一种联产合成天然气的干煤粉气化IGCC发电装置。

背景技术

现有煤基发电技术存在效率提升和CO₂减排的问题，亟需发展高效、清洁、CO₂近零排放的煤电技术。IGCC整体煤气化联合循环发电技术将清洁的煤气化技术与高效的联合循环发电技术结合，易于实现CO₂捕集，是绿色煤电的重要技术路线之一。IGCC技术目前处在技术发展期，仍具有效率大幅提高的潜力，是近期内最有可能率先突破50％供电效率的煤基发电技术，且可与高温燃料电池发电结合，进一步提高煤基发电技术的净效率。IGCC具有天然的污染物减排优势。我国天津IGCC示范电站的SO₂、粉尘的实际排放都低于1mg/Nm³，NOx排放低于25mg/Nm³，达到了污染物的近零排放；而常规燃煤机组经过超低排放改造后，SO₂排放低于35mg/Nm³，粉尘低于5mg/Nm³，NOx低于50mg/Nm³，与IGCC的环保性能仍有不小的差距。并且常规燃煤机组的超低排放是基于低硫煤的，还有脱硫石膏、氨逃逸、废弃脱硝催化剂、脱硫废水等二次污染的问题。此外，基于IGCC的燃烧前CO₂捕集具有CO₂浓度高、分压高、气体处理量小的优势，捕集能耗大大低于常规燃煤机组的燃烧后CO₂捕集方式，可以实现低成本捕集CO₂。

IGCC技术系统较复杂，现阶段的单位造价高，发电成本还难以与常规燃煤机组竞争。同时，IGCC还存在灵活性差的问题，不能适应电网对煤基电站的深度调峰需求，其主要原因是IGCC系统中的深冷空分系统负荷响应速度慢。

但是，IGCC系统可以保持气化单元与深冷空分系统负荷不变或的情况下，可以通过联产化工品，保证气化单元与深冷空分系统的长周期满负荷运行，增加主要设备的年利用小时数，提高系统的经济性；也可以通过联产部分化工产品，通过调节合成气在发电侧和化工合成侧分配比例的方式，使得IGCC系统可以在电网中具备调峰能力。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种联产合成天然气的干煤粉气化IGCC发电装置，解决了现有的IGCC系统存在不能适应电网对煤基电站的深度调峰需求的缺陷，本实用新型通过联产合成天然气，增加主要设备的年利用小时数，提高系统的经济性。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提高的一种联产合成天然气的干煤粉气化IGCC发电装置，包括气化炉、煤气冷却器、脱硫单元、燃气轮机、余热锅炉、汽轮机、硫回收单元、硫碳共脱单元、硫碳分离单元、甲烷化单元和天然气储罐，其中，气化炉的粗煤气出口连接煤气冷却器的入口，煤气冷却器的出口连接预热锅炉的入口，预热锅炉的出口连接汽轮机的入口；

煤气冷却器的出口连接脱硫单元的入口和硫碳共脱单元的入口，其中，脱硫单元的洁净煤气出口连接燃气轮机的燃料气入口，脱硫单元的酸性气体出口连接硫回收单元的入口；

硫碳共脱单元的煤气出口连接甲烷化单元的原料气入口，甲烷化单元的合成天然气出口连接天然气储罐的入口，天然气储罐的出口连接燃气轮机；