Система сухого корму - огляд тем ScienceDirect

Пов’язані терміни:

• Газифікація
• Азот
• Газифікатори
• Подрібнене вугілля
• Газ-перевізник
• Кормова суспензія
• Блокуючий бункер

Завантажити у форматі PDF

Про цю сторінку

Аналіз доступності електростанцій з комбінованим циклом газифікації (ІГКЦ)

3.4.1 Система подачі

Питання для суспензійних кормів та систем сухого корму, як правило, різні. Однією з основних проблем, пов’язаних із системою подачі шламу, є осідання твердих частинок як у резервуарах для зберігання, так і в всмоктувальних трубах (особливо перед насосом шламу під час простоїв). Цього можна уникнути, забезпечивши постійний рух суспензії. У більшості шламів, що харчуються ІГКЦ, використовуються резервуари для зберігання шламу, які можуть подолати незаплановані простої стрижневих млинів. Більше того, більшість заводів (крім Тампи) мають два шламові насоси потужністю 50–100% кожен.

Подібне рішення необхідно для систем з сухим харчуванням. Кількість та потужність млинів мають вирішальний вплив на наявність установки для приготування палива. Валкові млини 2 × 60% з Пуертольяно були визнані недостатньо надійними (Peña, 2005) і мають важливий внесок у відключення. 3 × 50% млини, що використовуються в Buggenum, забезпечують більшу доступність установки для приготування палива. IGCC, що харчуються сухим способом, звичайно, стурбовані загальними питаннями, пов'язаними з транспортуванням та зберіганням ґрунтового вугілля, наприклад перекриття шлюзових пристроїв або засмічення конвеєрів, як це було у Пуертольяно. Більше того, нетривіально підтримувати стабільну псевдозрідження та адекватний контроль тиску в транспортних системах з щільною фазою та створити життєво важливу та розумну систему запобігання вибуху вугільного пилу.

Проблемою, спільною для обох кормових систем, є правильне змішування сировини, щоб гарантувати адекватні та передбачувані характеристики вихідної сировини газифікатора. Це має вирішальне значення, оскільки регулювання умов газифікації, видалення шлаків та параметрів охолодження необробленого газу базується на прогнозованих властивостях вихідної сировини.

Технологія процесу газифікації

Приготування корму

Існує дві основні системи подачі твердого палива в газифікатор під тиском. Деякі ліцензіари, такі як GE Energy (GEE), Східно-Китайський університет науки і технологій (ECUST) та ConocoPhillips (E-Gas) використовують вугільну або коксо-водну суспензію, тоді як Shell, Siemens та Mitsubishi використовують системи сухого корму.

У системі сухого живлення кокс або вугілля подрібнюють і сушать разом з флюсуючим агентом у валковому млині з контуром сушіння гарячим газом, подібним до того, що використовується у звичайних електростанціях з пилоподібним вугіллям. Подрібнені тверді речовини подаються через систему запорного бункера в посудину для подачі під тиском. Потім кокс транспортується до пальників з подаючої посудини пневматичним транспортуванням у щільній фазі. Газом-носієм, як правило, є чистий азот із відділення повітря (ASU), але для деяких хімічних застосувань, де азот небажаний, можна використовувати CO2. Як правило, суха система подачі сприяє підвищенню ефективності газифікатора. Однак кількість газу-носія, необхідна для пневматичного транспорту твердих речовин у газифікатор, зростає із тиском. Економічним обмеженням для сухих кормових систем, як правило, вважається близько 40 бар.

Для систем вологого живлення суспензію виготовляють у стрижневому млині, в який попередньо подрібнюють (

50 мм) подається кокс, флюс і вода. Тверді речовини подрібнюють у мокрому процесі подрібнення до розміру близько 100 мкм. Зазвичай суспензія перекачується до тиску в реакторі за допомогою мембранного поршневого насоса, який дозволяє працювати газифікатору при температурі до 80 бар. Це може бути перевагою для деяких хімічних застосувань. Вміст води в суспензії зазвичай знаходиться в межах 35-40%. Потреба випаровувати воду з суспензії в газифікаторі знижує ефективність систем подачі суспензії.

Технології чистого вугілля для вдосконаленого виробництва електроенергії

7.5 Дослідницькі потреби МГКК

Для вдосконалення технології IGCC та інтеграції захоплення та зберігання СО2 потрібно декілька напрямків досліджень та розробок [7]. Вони, як правило, поділяються на області доступності та надійності, моделювання та моделювання, процеси та компоненти та захоплення перед згорянням. Що стосується доступності та надійності, їх потрібно збільшити; повинно зростати міцність за рахунок запобігання зашлаковуванню, забрудненню та корозії; а системи сухого корму потребують оптимізації або повинні розроблятися нові. Потреби дослідження для моделювання та моделювання включають накопичення баз даних для моделювання речовин і процесів, розробку моделей для оптимізації газифікації та моделювання та моделювання газифікаторів.

У галузі технологічних процесів та компонентів напрямки досліджень включають розробку методів використання високотемпературного тепла без зменшення його доступності, вдосконалення технологій очищення гарячого газу, оптимізацію газових турбін для синагсів, підвищення температури на вході газових турбін, оптимізацію технологічних схем та зменшення капітальних витрат. Потреби досліджень, пов’язані із захопленням перед згорянням на електростанціях IGCC, включають розробку оптимізованої газової турбіни, що працює на водні; оптимізація процесу шляхом інтеграції технологій ASU, CO-shift та CO2; розробка динамічного моделювання всього процесу; та проведення аналізу здатності до часткового навантаження та змінного захоплення CO2.

Газифікатори

Газифікатор Siemens

Розробка газифікатора Siemens розпочалася в 1970-х роках, а перший комерційний завод був побудований в 1984 році. У 2006 році Siemens придбала технологію газифікації у Future Energy. 34,35

Siemens, як і GE, пропонує газифікатори, газові турбіни та парові турбіни - усі важливі компоненти заводу IGCC. 36 Газифікатор, показаний на малюнку 4.15, також приблизно подібний до газифікатора GE у режимі загартування, показаному на малюнку 4.9. Однак є суттєві відмінності. Газифікатор Siemens оснащений системою сухого подавання із застосуванням запобіжної бункера, подібної до тієї, що показана на малюнку 4.5. 37 Бункери знаходяться під тиском N2 або CO2 до тиску газифікатора, приблизно 2,8 МПа. 34,36 Для попереднього нагрівання газифікатора використовується газове паливо. Вугілля та O2 подаються у верхню частину газифікатора, який працює приблизно при 1400 ° C. Газифікатор облицьований мембранною стінкою замість вогнетривкої. Siemens також пропонує версію свого газифікатора з низькозольним паливом з вогнетривкою підкладкою. Газифіковано найрізноманітніші види палива. 38

---