Igcc
2.2.3.1没有二氧化碳捕获
IGCC发电煤炭见图2.9,显示主要的流程组件和流流动。的氧气从空气分离装置是用来燃烧足够的气化炉中碳通常在500 - 1000 psig增加温度到1500°C (2730°F)。典型的煤的灰熔点是1200°C到1450°C。在1500°C,煤灰融化和叶子的底部熔渣气化炉。在这个温度下,水(蒸汽),与煤炭或单独添加,与剩下的碳反应转换
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- 图2.9代表燃煤IGCC装置显示主要流程组件和流(NETL)
合成气,混合主要是一氧化碳(CO)和氢气(H2)和一些二氧化碳,随着杂质如硫化氢、氨和汞。合成气是淬火和水去除悬浮微粒、清洗杂质,然后在涡轮机燃烧联合循环功率元件,它很像一个天然气联合循环(NGCC)单位(见图2.9)。因为所有的气体包含在高压力,高水平的颗粒物、硫、汞等污染物的去除是有可能的。空气排放水平的IGCC装置从NGCC单位应该类似。煤炭矿产固体物质从气化炉中移除,相对致密的玻璃渣。
气化炉是最大的变量系统的类型(移动床、流化床和夹带流),饲料的方法(成浆、干饲料)、操作压力和移走的热量。对IGCC单位到目前为止,entrained-flow气化炉的主要选择。发电,没有二氧化碳捕获,背后的辐射和对流冷却部分气化炉生产高压蒸汽额外发电导致效率可达到或超过40%。额外的热量排除选项见图2.10。
图2.11是一个500兆瓦的示意图IGCC单位总结了操作条件,给流流没有二氧化碳捕获。单位使用# 6煤在伊利诺斯州的185000公斤/小时或每天4400吨煤炭。本单元采用辐射冷却,但没有对流冷却,在它的基础上生成效率38% (10、13)。
氧气 |
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我。 |
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有限公司 |
铝/水 |
泥浆 |
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气化炉 |
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辐射合成气冷却器 |
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压力 |
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图2.10为entrained-flow气化炉热恢复选项。额外产生的蒸汽用于发电 渣 图2.10为entrained-flow气化炉热恢复选项。额外产生的蒸汽用于发电  电力 图2.11 500兆瓦IGCC装置没有二氧化碳捕获的示意图。预计产生辐射冷却效率是38.4% [10] 电力 图2.11 500兆瓦IGCC装置没有二氧化碳捕获的示意图。预计产生辐射冷却效率是38.4% [10] 框图和关键材料流动为二氧化碳捕获500兆瓦IGCC机组设计见图2.12。实现二氧化碳捕获与IGCC、合成气的公司必须首先被转化为二氧化碳和氢气通过水煤气转移反应(CO + H2O ^ CO2 + H2)。为此,添加两个催化转变反应堆仅次于淬火将水H2和CO2和CO。气清理火车需要添加第二个煤气洗涤单元位于sulfur-scrubbing背后单元去除二氧化碳。二氧化碳捕获和恢复是在高浓度和压力下完成的,包括弱吸收、失望和恢复二氧化碳的压力。因此,它需要更少的能源和更便宜比稀释从烟气二氧化碳捕获。设计和操作参数的估计发电效率是31 - 32% (10、13)。图2.13说明了寄生能量需求捕获二氧化碳的IGCC电站;效率损失大约是7个基点与大约10 - 11%的PC与二氧化碳捕获。最大效率减少有关生成所需的蒸汽水煤气转移反应。 CO2 compression is second largest but is less than for PC because the compression begins at a higher pressure. After shift and clean up, the resulting gas stream is largely H2, which is then burned in a combustion turbine as part of a combined cycle unit to generate power. Turbines that can burn high concentrations of H2 have not yet been developed. All other technologies are commercial. For example, ammonia production from coal utilizes all the steps up to combustion and is practiced in the US, Europe, and particularly China. However, these technologies have yet to be integrated and 饲料空气801000公斤/小时 氮604000公斤/小时 氮604000公斤/小时 燃烧空气2890000公斤/小时 淬火气化炉
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