煤气化发电与甲醇多联产系统燃气轮机子单元运行优化与改造

【摘要】：本文以煤气化发电与甲醇多联产系统为研究对象,以兖矿国泰化工有限公司24万吨/年甲醇和80MW发电的煤气化发电与甲醇联产系统作为工程范例,开展了煤气化发电与甲醇多联产系统燃气轮机子单元运行优化与改造的研究；探索了多联产系统中各种工况及其运行的灵活性,并通过优化和改造联产系统燃气轮机子单元工艺技术,进一步提高了联产系统运行稳定性。主要内容如下： 分别对煤气化发电与甲醇多联产系统中甲醇单产工况、电单产工况、并联工况、串并联工况及串联工况进行了分析,并以兖矿国泰多联产系统实际运行情况为例,对五种工况之间的相互转换与调节进行了探讨,分析了多联产系统各运行工况及其运行调节的灵活性。 对燃气轮机子单元的燃油系统、氮气系统、燃气系统进行了改造和优化研究,解决中低热值燃气轮机与甲醇联产系统匹配过程中出现的点火不成功、燃料压力波动大、油-气切换困难等难点问题,实现联产系统燃气轮机子单元自动开停车及稳定运行。 为掺烧富氢化工尾气,对中低热值合成煤气燃气轮机燃烧室进行改造。通过分析、研究改造后的富氢燃气轮机燃烧室工业化调试运行过程中喷嘴压比、排气分散度、烟气成分等主要参数变化以及燃烧器与火焰筒实际运行情况,考核富氢燃气轮机燃烧室改造与优化效果。 【关键词】：煤气化 多联产 燃气轮机 优化 改造
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM611.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-14
• 1.1 课题背景与意义10-11
• 1.2 本文研究的主要内容及目标11-14
• 第2章 文献综述14-30
• 2.1 煤气化发电与甲醇多联产系统发展现状与研究进展14-16
• 2.1.1 煤气化发电与甲醇多联产系统发展现状14-15
• 2.1.2 煤气化发电与甲醇多联产系统研究进展15-16
• 2.2 IGCC及燃气轮机系统发展现状与研究进展16-30
• 2.2.1 IGCC及多联产系统中燃气轮机的结构17-18
• 2.2.2 多联产及IGCC系统对燃气轮机的要求及其改造18-20
• 2.2.3 中低热值合成气、化工驰放气燃烧特性20-23
• 2.2.4 IGCC及燃气轮机系统发展现状23-25
• 2.2.5 IGCC及燃气轮机系统研究进展25-30
• 第3章 兖矿煤气化发电与甲醇多联产系统运行工况及其灵活性分析30-39
• 3.1 概述30
• 3.2 兖矿煤气化发电与甲醇多联产系统工艺技术路线30-35
• 3.2.1 多联产系统工艺简介30-31
• 3.2.2 多联产系统主要单元工艺流程31-35
• 3.3 多联产系统运行工况分析35-37
• 3.3.1 甲醇单产工况35
• 3.3.2 电单产工况35-36
• 3.3.3 并联工况36
• 3.3.4 串并联工况36-37
• 3.3.5 串联工况37
• 3.4 多联产系统变工况运行灵活性分析37-38
• 3.4.1 联产工况与单产工况的相互调节与转换37-38
• 3.4.2 并联工况与串并联工况的相互转换38
• 3.4.3 满负荷并联工况与部分负荷并联工况之间的相互转换38
• 3.4.4 满负荷并联工况与部分负荷并联工况之间的相互转换38
• 3.5 本章小结38-39
• 第4章 燃气轮机前置系统优化与改造39-51
• 4.1 概述39
• 4.2 燃油系统39-40
• 4.2.1 改造前状况39
• 4.2.2 原因分析39
• 4.2.3 改造方案与措施39-40
• 4.2.4 改造后效果40
• 4.3 氮气系统40-42
• 4.3.1 改造前状况40
• 4.3.2 原因分析40-41
• 4.3.3 改造方案与措施41-42
• 4.3.4 改造后效果42
• 4.4 燃气系统42-49
• 4.4.1 改造前状况42-43
• 4.4.2 原因分析43
• 4.4.3 改造方案43-44
• 4.4.4 改造步骤与措施44-49
• 4.5 优化及改造后整体运行效果49-51
• 4.5.1 前置系统运行情况49
• 4.5.2 工业化应用小结49-51
• 第5章 燃气轮机燃料灵活性喷嘴的优化改造与工业化考核51-58
• 5.1 概述51
• 5.2 燃料性质分析51-52
• 5.3 燃烧室的流量分配52
• 5.4 喷嘴结构设计与模化试验52-53
• 5.5 现场考核及运行效果分析53-57
• 5.5.1 考核方案53
• 5.5.2 考核结果53-56
• 5.5.3 考核结论56-57
• 5.6 本章小结57-58
• 第6章 经济效益与社会效益分析58-59
• 6.1 经济效益58
• 6.2 社会效益58-59
• 第7章 结论59-61
• 7.1 结论59
• 7.2 展望59-61
• 参考文献61-66
• 攻读工程硕士期间发表的论文及成果66-67
• 致谢67

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