煤氣化濕空氣透平循環發電技術（IGHAT）技術是正處於研究開發階段的新型煤氣化聯合循環發電技術。與IGCC系統主要區別在於以一個單軸燃氣輪機取代IGCC系統中的燃氣輪機和蒸汽輪機聯合子系統，由蒸汽和燃氣混合工質通過單一燃氣輪機輸出全部有用功，其供電效率有望達到60%。這是熱力循環系統輸出功所能達到的最高效率，期望它將成為跨世紀的新型煤發電技術。
基本介紹
- 中文名：煤氣化濕空氣透平循環發電技術
- 外文名：Coal gasification wet air turbine generation technology
- 學科：煤炭工程
- 領域：能源
- 範圍：開採
- 簡稱：IGHAT技術
簡介,IGHAT系統原理,IGHAT系統的優點,IGHAT系統IGCC系統比較,總結,
簡介
煤氣化濕空氣透平循環發電技術（IGHAT）技術是正處於研究開發階段的新型煤氣化聯合循環發電技術，其構想如圖5-6所示。可見，它與IGCC系統主要區別在於以一個單軸燃氣輪機取代IGCC系統中的燃氣輪機和蒸汽輪機聯合子系統，由蒸汽和燃氣混合工質通過單一燃氣輪機輸出全部有用功，其供電效率有望達到60%。這是熱力循環系統輸出功所能達到的最高效率，期望它將成為跨世紀的新型煤發電技術。
圖5-6IGHAT系統原理
煤氣化過程產生的煤氣，經過冷卻、除塵及脫硫等淨化處理後供濕空氣透平（HAT）燃燒室作為燃料。從省煤器、空壓機中間冷卻器、後置冷卻器以及煤氣化過程中回收的低品位熱量都用來加熱補給水。被加熱到200℃左右的補給水被送至混合飽和器頂部。從空壓機來的高壓空氣被送至混合飽和器的底部。這樣，空氣與給水在混合飽和器內逆流接觸，空氣被加熱和加濕，而給水被冷卻和部分蒸發，濕空氣中含有20%-40%的水蒸氣。這部分水蒸氣不僅直接減少了空壓機所需壓縮的空氣量，而且能夠維持適中的燃氣透平的燃燒溫度。從混合飽和器出來的濕空氣被燃氣透平的排氣所預熱，從而使排氣中的高品位熱能循環回到燃氣透平去作功。而在IGCC系統中，這些高品位的熱能有相當一部分作為潛熱消耗在了水的汽化上，而未能轉化為電力。
IGHAT系統的優點
由於採用水淬冷的煤氣冷卻方式，從而省去了IGCC系統採用的昂貴的餘熱鍋爐，同時也取消了底置的蒸汽循環發電子系統。預計IGHAT的比投資費用要比IGCC低300美元/kW左右。IGHAT排放的污染物也很少，且由於有大量水蒸氣進入燃燒器，預計其產生的NOx低於IGCC系統。
IGHAT系統IGCC系統比較
與IGCC系統相比，IGHAT系統具有更高的供電效率，其原因是它充分利用了低品位的熱能、空壓機消耗的軸功率下降了40%以及高品位的熱能得到了更加有效的利用。另外，由於在煤氣化子系統及發電設備兩方面的簡化，使得IGHAT技術的運行可靠性提高，運行維修費用可降低15%。
總結
1.在其它條件一定的情況下，提高透平前溫或者增加濕空氣的相對濕度，有利於提高循環比功。提高壓比並不一定能增加比功輸出。同普通的循環相比，IGHAT循環通過透平的工質流量較大，所以輸出比功較大。
2.提高透平前溫，可以提高循環效率。效率最佳壓比值比較高。相對濕度對效率的影響比較複雜，要根據具體情況，選擇合適的濕空氣相對濕度。
3.影響系統性能的參數較多，不能單純追求高壓比、高的濕空氣相對濕度，應該根據具體情況，對IGHAT循環進行流程和參數同步最佳化。
