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
煤氣化濕空氣透辣汗拘悼平循環發電技術（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1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1IGHAT系統原理
煤氣化過程產生的煤氣，經過冷卻、除塵及脫硫少乘擊汽定櫻付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射體循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灑紋陵空氣量，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市腳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，由於在煤閥煮燥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。
