一种IGCC运行测试系统的制作方法

一种igcc运行测试系统
技术领域
1.本实用新型属于气化炉技术领域，具体涉及一种igcc运行测试系统。


背景技术：

2.igcc是整体煤气化联合循环发电系统的英文缩写，主要包括煤气化、合成气净化、燃气
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蒸汽联合循环发电等主系统。该技术融合了化工和电力两大专业，通过将净化燃煤的气化技术和高效的联合循环发电技术相结合，对煤炭的利用实现了“吃干榨尽”，发电效率高，环保性能好，是目前国际上被验证的、能够工业化的最洁净、最具发展前景的高效燃煤发电技术。
3.煤气化是将煤气化成以co和h2为主的燃料气，不同煤种气化产生不同co和h2的比例，会使燃机产生燃烧振荡。研究不同co和h2的比例以解决igcc实时变工况稳燃问题具有重要意义。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种igcc运行测试系统，结构设计合理、操作简单、自动化程度高，且充分利用了系统内产生的热量，经济环保；能够通过调节可燃气中co和h2的含量，对燃气轮机的燃烧振荡特性进行研究，为解决igcc实时变工况稳燃问题提供研究基础。
5.本实用新型是通过以下技术方案来实现：
6.本实用新型公开了一种igcc运行测试系统，包括气化炉、废热锅炉、除尘装置、水洗装置、第一换热器、过滤装置、合成气催化转化单元、脱硫脱碳单元、控制单元和燃气轮机；
7.气化炉与废热锅炉连接，废热锅炉的合成气出口与除尘装置连接，除尘装置与水洗装置连接，水洗装置与过滤装置连接，第一换热器的冷介质通道分别与水洗装置和过滤装置连接，过滤装置的出口连接有可燃气第一支路和可燃气第二支路，可燃气第一支路与合成气催化转化单元连接，合成气催化转化单元的出口管路经过第一换热器的热介质通道后与可燃气第二支路汇合后连接至脱硫脱碳单元连接，脱硫脱碳单元的气体出口与燃气轮机连接，燃气轮机将电力输出至电用户；过滤装置的出口与可燃气第一支路和可燃气第二支路连接处设有三通阀，脱硫脱碳单元与燃气轮机之间的连接管路上设有可燃气成分分析装置，三通阀和可燃气成分分析装置分别与控制单元连接。
8.优选地，脱硫脱碳单元进口管路上设有第二换热器，脱硫脱碳单元进口管路与第二换热器的热介质通道连通，第二换热器的冷介质通道分别与锅炉水管路和合成气催化转化单元的连接，合成气催化转化单元的蒸汽出口和废热锅炉的蒸汽出口分别连接有余热锅炉，余热锅炉连接有蒸汽轮机，蒸汽轮机将电力输出至电用户。
9.进一步优选地，第二换热器为板式换热器。
10.优选地，脱硫脱碳单元的尾气出口连接有变压吸附脱除二氧化碳单元，变压吸附
脱除二氧化碳单元连接有硫回收单元。
11.优选地，第一换热器为热管换热器。
12.优选地，除尘装置为旋风分离器。
13.优选地，脱硫脱碳单元包括meda脱硫脱碳塔。
14.优选地，可燃气成分分析装置前的管路上设有混气装置。
15.进一步优选地，混气装置内的混气室内壁为光滑曲线。
16.进一步优选地，混气装置上设有泄压阀。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
18.本实用新型公开的一种igcc运行测试系统，通过三通阀调节进入合成气催化转化单元中原料气的比例，进而调节可燃气中co和h2的含量；同时，通过可燃气成分分析装置，可以对进入燃气轮机的可燃气成分进行实时监测并反馈给控制系统。从而对燃气轮机的燃烧振荡特性进行研究，为解决igcc实时变工况稳燃问题提供研究基础。另外，第一换热器充分利用了合成气催化转化单元出来的可燃气携带的热量，经济环保，具有良好的应用前景。
19.进一步地，设置第二换热器能够利用合成气催化转化单元出来的可燃气携带的热量，对锅炉水进行预热，然后锅炉水进一步利用合成气催化转化单元的反应热量变成水蒸气和来自废热锅炉的水蒸汽一起经余热锅炉加热后进入蒸汽轮机做功发电，充分利用了系统内的热量。
20.更进一步地，第二换热器采用板式换热器，对气
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气的换热效率高。
21.进一步地，变压吸附脱除二氧化碳单元能够回收尾气中的二氧化碳，然后通过硫回收单元得到副产物，经济环保。
22.进一步地，第一换热器采用热管换热器，对水
‑
气的换热效率高。
23.进一步地，除尘装置采用旋风分离器，分离效率高、效果好。
24.进一步地，脱硫脱碳单元采用meda脱硫脱碳塔，吸收选择性高、再生能耗低、处理能力大。
25.进一步地，可燃气成分分析装置前的管路上设有混气装置，能够使两股可燃气充分混合，提高可燃气成分分析装置检测数据的精确度。
26.更进一步地，混气装置内的混气室内壁为光滑曲线，能够使两股气体进行充分混合，且不留死角。
附图说明
27.图1为本实用新型的整体结构示意图。
28.图中：1
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气化炉、2
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废热锅炉、3
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除尘装置、4
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水洗装置、5
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第一换热器、6
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过滤装置、7
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合成气催化转化单元、8
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、9
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脱硫脱碳单元、10
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变压吸附脱除二氧化碳单元、11
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硫回收单元、12
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余热锅炉、13
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蒸汽轮机、14
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控制单元、15
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燃气轮机、16
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电用户、17
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三通阀、18
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可燃气成分分析装置。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，其内容是对本实用新型的解释而不是限定：
30.如图1，为本实用新型的igcc运行测试系统，包括气化炉1、废热锅炉2、除尘装置3、水洗装置4、第一换热器5、过滤装置6、合成气催化转化单元(7)、脱硫脱碳单元9、控制单元14和燃气轮机15。
31.气化炉1与废热锅炉2连接，废热锅炉2的合成气出口与除尘装置3连接，除尘装置3与水洗装置4连接，水洗装置4与过滤装置6连接，第一换热器5的冷介质通道分别与水洗装置4和过滤装置6连接，过滤装置6的出口连接有可燃气第一支路和可燃气第二支路，可燃气第一支路与合成气催化转化单元7连接，合成气催化转化单元7的出口管路经过第一换热器5的热介质通道后与可燃气第二支路汇合后连接至脱硫脱碳单元9连接，脱硫脱碳单元9的气体出口与燃气轮机15连接，燃气轮机15将电力输出至电用户16；过滤装置6的出口与可燃气第一支路和可燃气第二支路连接处设有三通阀17，脱硫脱碳单元9与燃气轮机15之间的连接管路上设有可燃气成分分析装置18，三通阀17和可燃气成分分析装置18分别与控制单元14连接。
32.在本实用新型的一个较优的实施例中，脱硫脱碳单元9进口管路上设有第二换热器8，脱硫脱碳单元9进口管路与第二换热器8的热介质通道连通，第二换热器8的冷介质通道分别与锅炉水管路和合成气催化转化单元7的连接，合成气催化转化单元7的蒸汽出口和废热锅炉2的蒸汽出口分别连接有余热锅炉12，余热锅炉12连接有蒸汽轮机13，蒸汽轮机13将电力输出至电用户16。
33.在本实用新型的一个较优的实施例中，脱硫脱碳单元9的尾气出口连接有变压吸附脱除二氧化碳单元10，变压吸附脱除二氧化碳单元10连接有硫回收单元11。
34.第一换热器5优选采用热管换热器，对水
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气的换热效率高。
35.第二换热器8优选采用板式换热器，对气
‑
气的换热效率高。
36.除尘装置3优选采用旋风分离器，分离效率高、效果好。
37.在本实用新型的一个较优的实施例中，脱硫脱碳单元9包括meda脱硫脱碳塔，吸收选择性高、再生能耗低、处理能力大。
38.可燃气成分分析装置18前的管路上设有混气装置，如混气罐，混气装置内的混气室内壁为光滑曲线，能够使两股可燃气充分混合，提高可燃气成分分析装置检测数据的精确度。优选地，混气装置上设有泄压阀
39.上述igcc运行测试系统的工作方法，包括：
40.气化炉1燃烧产生的合成气经废热锅炉2后依次经除尘装置3和水洗装置4处理后，进入第一换热器5的冷介质通道预热，经过滤装置6过滤后的可燃气分为两股，一股经可燃气第一支路进入合成气催化转化单元7进行催化转化，催化转化后的高温可燃气进入第一换热器5的热介质通道换热后与可燃气第二支路中的另一股可燃气汇合后进入脱硫脱碳单元9，经脱硫脱碳单元9处理后的可燃气进入燃气轮机15燃烧发电，将电力输出至电用户16；
41.可燃气成分分析装置18分析可燃气中co和h2的含量并发送至控制单元14，控制单元14通过三通阀17调节可燃气中co和h2的含量，进行燃气轮机15燃烧振荡特性的研究。
42.以上所述，仅为本实用新型实施方式中的部分，本实用新型中虽然使用了部分术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了方便的描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。以上所述仅以实施例来进一步说明本实用新型的内容，以便于更容易理解，但不代表本实用新
型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。