[发明专利]一种IGCC运行测试系统及其工作方法

说明书

本发明公开的一种IGCC运行测试系统及其工作方法，属于气化炉技术领域。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。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。

技术领域

本发明属于气化炉技术领域，具体涉及一种IGCC运行测试系统及其工作方法。

背景技术

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-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。

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。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种IGCC运行测试系统及其工作方法，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。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种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；

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。

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。

进一步优选地，第二换热器为板式换热器。

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。

优选地，第一换热器为热管换热器。

优选地，除尘装置为旋风分离器。

优选地，脱硫脱碳单元包括MEDA脱硫脱碳塔。

优选地，可燃气成分分析装置前的管路上设有混气装置。

进一步优选地，混气装置内的混气室内壁为光滑曲线。

本发明公开了上述IGCC运行测试系统的工作方法，包括：