IGCC中的空分系统[1]

1、IGCC IGCC 设设 备备 -空分子系统空分子系统 清华大学清华大学BPBP中心中心 2006.7.21 2006.7.21 上海上海IGCCIGCC与制氧技术与制氧技术深冷技术的发展及现状深冷技术的发展及现状深冷原理深冷原理空分系统在空分系统在IGCC中的应用中的应用空分新技术的应用空分新技术的应用IGCCIGCC与制氧与制氧能源危机能源危机高效清洁的高效清洁的IGCC我国的能源利用格局我国的能源利用格局纯氧燃烧纯氧燃烧高热值合成气高热值合成气减小气化炉尺寸减小气化炉尺寸减小冷却和净化器尺寸减小冷却和净化器尺寸制氧技术制氧技术化学法化学法水电解水电解空气分离空气分离制氧技术制氧技术 化学

2、法化学法 化学法是将氧化物在一定条件下分解，放出氧气。化学法是将氧化物在一定条件下分解，放出氧气。 例如：氯酸钾（例如：氯酸钾（KClOKClO3 3） 1kg 1kg 能放出能放出 270L 270L 氧氧 氧化钡（氧化钡（BaOBaO） 1kg 1kg 能放出能放出 100L 100L 氧氧 原料贵且消耗量大，生产能力又小原料贵且消耗量大，生产能力又小，无法大量生产。，无法大量生产。 水电解法水电解法 在电解槽中通直流电，电离水，氧积聚在阳极，氢积聚在阴极。在电解槽中通直流电，电离水，氧积聚在阳极，氢积聚在阴极。 每制取每制取1m1m3 3的氧气，同时可获得的氧气，同时可获得2m2m3 3

3、的氢气。的氢气。 制取制取1m1m3 3氧气耗电量为氧气耗电量为12121515度度，耗电量太大，无法大量生产。，耗电量太大，无法大量生产。 深冷法深冷法(cryogenic) 占整个制氧市场的占整个制氧市场的85%85%；能耗大，设备复杂，厂用电耗率较高能耗大，设备复杂，厂用电耗率较高 PSA/VPSA 产量和纯度进一步提高时，能耗增大，且提取率降低产量和纯度进一步提高时，能耗增大，且提取率降低 膜分离法膜分离法 选择性低，所得氧气纯度低，产量很小选择性低，所得氧气纯度低，产量很小 , ,产量大时膜贵产量大时膜贵 高温离子交换膜法高温离子交换膜法 尚属研究阶段，需进一步研究尚属研究阶段，需进

4、一步研究空分制氧技术空分制氧技术各空分技术性能比较各空分技术性能比较 项项 目目 类类 别别深冷法深冷法PSA/VPSAPSA/VPSA膜分离膜分离离子膜分离离子膜分离分离原理分离原理氧氮沸点不同氧氮沸点不同 氧氮吸附能力氧氮吸附能力 膜的选择性分离膜的选择性分离 对氧的选择性扩散对氧的选择性扩散 装置特点装置特点流程复杂，设备较多流程复杂，设备较多 流程简单，设备少流程简单，设备少 工艺简单，体积小工艺简单，体积小工艺简单，装置少工艺简单，装置少工艺特点工艺特点160160190 190 常温操作常温操作 常温操作常温操作6006001000 1000 操作特点操作特点启动时间长启动时间长1

5、51540h40h，连续运行连续运行启动时间短启动时间短3030minmin连续、间断均可连续、间断均可启动时间短启动时间短1515minmin连续、间断均可连续、间断均可启动时间短启动时间短 投投 资资10001000Nm3/hNm3/h 综合投资比综合投资比PSAPSA高高10%10%20%20%，维修费用高，维修费用高30%30%，管理费用高管理费用高50%50%以上以上550550650650万万 200200300300万万比深冷法可节约比深冷法可节约73-73-85%85%的投资，在的投资，在IGCCIGCC中可以节约中可以节约7%7%的投资的投资 制氧能耗制氧能耗中小型制氧电耗中

6、小型制氧电耗0.50.51.0 KW1.0 KWh/Nm3h/Nm3 0.320.320.35KW0.35KWh/Nm3h/Nm3 能耗低能耗低为深冷法的为深冷法的55-70%55-70% 安全性能安全性能有爆炸隐患有爆炸隐患无爆炸隐患无爆炸隐患无爆炸隐患无爆炸隐患无爆炸隐患无爆炸隐患技术成熟度技术成熟度技术成熟，广泛应用技术成熟，广泛应用 较成熟，局部应用较成熟，局部应用较成熟，局部应用较成熟，局部应用尚不成熟，无应用尚不成熟，无应用空分技术空分技术深冷技术的发展及现状深冷技术的发展及现状深冷原理深冷原理空分系统在空分系统在IGCC中的应用中的应用空分新技术的应用空分新技术的应用发展历程发展

7、历程 1902 1902 林德制造第一台制氧机，迄今已有林德制造第一台制氧机，迄今已有100100多年多年的历史。的历史。在此期间，分离空气的原理与设备不断改进：在此期间，分离空气的原理与设备不断改进：1902年，克劳年，克劳特用膨胀机液特用膨胀机液化空气成功化空气成功1932年，拉年，拉赫曼挖掘上赫曼挖掘上塔精馏潜力塔精馏潜力1924年弗廉克尔提年弗廉克尔提出用金属带填料的出用金属带填料的蓄冷器代替换热器蓄冷器代替换热器1939年卡皮查年卡皮查将透平膨胀机将透平膨胀机用于低压空分用于低压空分装置装置40年代末，年代末，可逆式换热可逆式换热器用于空分器用于空分装置装置70年代，大型化全年代，大

8、型化全部板翅式换热器部板翅式换热器80年代，大年代，大型全低压空型全低压空分流程分流程国外八大气体公司国外八大气体公司 法国液化空气公司（法液空）法国液化空气公司（法液空） 建于建于19021902年，法液空是世界上资格最老的空分设备制造公司之一，是年，法液空是世界上资格最老的空分设备制造公司之一，是世界第世界第一大气体公司，全球最大的气体供应商一大气体公司，全球最大的气体供应商。20032003年从南非年从南非SASOLSASOL手中得到的手中得到的103660m103660m3 3h h（33003300吨氧气吨氧气/ /天）空分设备订单，天）空分设备订单，20042004年年2 2月月S

9、ASOLSASOL煤油气公司举行煤油气公司举行全球最大全球最大氧气生产厂落成典礼。氧气生产厂落成典礼。 法液空曾为西班牙的法液空曾为西班牙的ELOGASELOGAS（即（即PuertollanoPuertollano）IGCCIGCC示范电站提供示范电站提供ASUASU系统。系统。 美国空气制品与化学品公司美国空气制品与化学品公司(APCI) (APCI) ： 创建于创建于19391939年。年。APCIAPCI最大的空分设备为供荷兰鹿特丹壳牌石油公司的最大的空分设备为供荷兰鹿特丹壳牌石油公司的90520m90520m3 3h h空分设备，空分设备，19971997年投运，加工空气量年投运，加

10、工空气量450000m450000m3 3h h，可同时生产，可同时生产90520m90520m3 3h h（约（约3000t/d3000t/d）氧气、）氧气、216450m216450m3 3h h氮气、氮气、450450吨天然液态产品和吨天然液态产品和2878m2878m3 3h h氩。氩。 APCI APCI曾为荷兰的曾为荷兰的BuggenumBuggenum和美国的和美国的TampaTampaIGCCIGCC示范电站提供空分设备。并且示范电站提供空分设备。并且积极致力于膜分离技术的研究。积极致力于膜分离技术的研究。 德国林德冷冻机械制造公司德国林德冷冻机械制造公司 创建于创建于1879

11、1879年，是年，是世界上最早的空气分离公司世界上最早的空气分离公司。林德公司现制造的最大制氮。林德公司现制造的最大制氮设备是安装在墨西哥坎塔雷尔的设备是安装在墨西哥坎塔雷尔的335000m335000m3 3h h制氮设备，共制氮设备，共4 4套，于套，于20002000年投运。年投运。 美国普莱克斯实用气体有限公司美国普莱克斯实用气体有限公司 英国氧气公司英国氧气公司(BOC) (BOC) 最大设备产量最大设备产量24002400吨氧气吨氧气/ /天天 德国梅塞尔公司德国梅塞尔公司(MG) (MG) 俄罗斯深冷机械公司俄罗斯深冷机械公司 日本氧气公司日本氧气公司 日本酸素日本酸素20042

12、004年初建立上海日酸气体公司年初建立上海日酸气体公司 据据20032003年报道，在欧洲气体市场，法液空占年报道，在欧洲气体市场，法液空占2828、林德占、林德占2121、空气制品占空气制品占1212、梅塞尔占、梅塞尔占1010、BOCBOC占占8 8、普莱克斯占、普莱克斯占7 7, , 其他公其他公司为司为1414。 当前，世界空分设备领域形成了法液空、当前，世界空分设备领域形成了法液空、APCIAPCI、林德公司、林德公司“三足三足鼎立鼎立”的局面；而的局面；而BOCBOC、普莱克斯、梅塞尔也在努力奋斗，被称为、普莱克斯、梅塞尔也在努力奋斗，被称为“后后三足鼎立三足鼎立”。国外八大气体公

13、司国外八大气体公司国内发展历程国内发展历程 解放前，我国不能制造空分装置，仅在几个主要城市有解放前，我国不能制造空分装置，仅在几个主要城市有进口的小型空分装置。全国空分总容量只有进口的小型空分装置。全国空分总容量只有5005001000m1000m3 3O O2 2/h/h。1952年，第年，第一套一套I-6800型空分装置型空分装置1958年，成批制年，成批制造具有铝带蓄冷造具有铝带蓄冷器的器的3350m m3 3O O2 2/h/h的高低压空分装的高低压空分装置置1953年二套年二套20m m3 3O O2 2/h/h空空分装置，建立分装置，建立空分制造业空分制造业1966年，自主设年，自

14、主设计带有石头蓄冷计带有石头蓄冷器的器的3350m m3 3O O2 2/h/h等低压空分装置等低压空分装置70年代，带纯化器年代，带纯化器和透平膨胀的低压和透平膨胀的低压空分装置空分装置80年代，板年代，板翅式大型全翅式大型全低压空分流低压空分流程程国内发展现状国内发展现状 我国具备生产制氧空分设备的能力。但是无论是行业的规模、企业的我国具备生产制氧空分设备的能力。但是无论是行业的规模、企业的经济实力、生产规模还是技术水平都与国际先进水平有较大的差距：经济实力、生产规模还是技术水平都与国际先进水平有较大的差距： 林德集团近几年的年销售额约林德集团近几年的年销售额约9090亿欧元亿欧元 经济规

15、模经济规模 法液空的平均销售额在法液空的平均销售额在8080亿欧元亿欧元 我国我国20022002年年全行业全行业的销售收入约人民币的销售收入约人民币2121亿元亿元( (约约2.32.3亿欧元亿欧元) ) 最大的最大的杭氧杭氧的销售收入仅人民币的销售收入仅人民币10.2810.28亿元亿元( (约约1.11.1亿欧元亿欧元) ) 国外最大规模的制氧设备在国外最大规模的制氧设备在35003500吨吨/ /天天 生产规模生产规模 杭氧投运的最大规模为杭氧投运的最大规模为52000m3/h52000m3/h（相当于（相当于17001700吨吨/ /天天） 一座一座400MW400MW的的IGCCI

16、GCC电站的耗氧量在电站的耗氧量在2500-30002500-3000吨吨/ /天天 国内已经具备了生产国内已经具备了生产20002000吨吨/ /天以上级别的制氧空分设备的实力，不天以上级别的制氧空分设备的实力，不过缺乏实际的工程经验。在设备的效率方面，国内空分的能耗比国际先进过缺乏实际的工程经验。在设备的效率方面，国内空分的能耗比国际先进设备高设备高3-5%3-5%，但造价及后期服务费用远低于国际价格。，但造价及后期服务费用远低于国际价格。 国内空分生产商国内空分生产商 目前，我国生产大中型空分设备的企业有杭州制氧机集团有限公司目前，我国生产大中型空分设备的企业有杭州制氧机集团有限公司（杭

17、氧杭氧）、开封空分集团有限公司（）、开封空分集团有限公司（开空开空）、四川空分设备（集团）有限责）、四川空分设备（集团）有限责任公司（任公司（川空川空）、哈尔滨制氧机厂（）、哈尔滨制氧机厂（哈氧哈氧）、杭氧液空有限公司（）、杭氧液空有限公司（杭氧液杭氧液空空）、江西制氧机厂等。）、江西制氧机厂等。20032003年排在前年排在前3 3位的是：杭氧、川空、开空位的是：杭氧、川空、开空 。2002年空分企业的相关经济和技术指标年空分企业的相关经济和技术指标 指标名称指标名称生产企业生产企业总资产总资产（万元）（万元） 主要设备拥有量主要设备拥有量（台）（台） 工程技术人员工程技术人员( (人人)

18、) 开封空分集团有限公司开封空分集团有限公司 61473.2 61473.2 693 693 537 537 四川空分设备（集团）四川空分设备（集团）有限责任公司有限责任公司 58854.0 58854.0 591 591 383 383 江西制氧机厂江西制氧机厂 22749.2 22749.2 323 323 86 86 杭州制氧机集团有限公司杭州制氧机集团有限公司 135623.3 135623.3 1555 1555 643 643 哈尔滨制氧机厂哈尔滨制氧机厂 18945.5 18945.5 484 484 126 126 技术参数技术参数空分技术空分技术深冷技术的发展及现状深冷技术的

19、发展及现状深冷原理深冷原理空分系统在空分系统在IGCC中的应用中的应用空分新技术的应用空分新技术的应用空气组成空气组成 常温下的空气是无色无味的气体，液态空气则是一种易流动的浅常温下的空气是无色无味的气体，液态空气则是一种易流动的浅黄色液体。液态空气的组成是黄色液体。液态空气的组成是20.95%氧，氧，78.12%氮和氮和0.93氩。氩。 标准大气压（标准大气压（101.3KPa101.3KPa）下：）下： 空气的露点温度为空气的露点温度为81.7K，泡点温度为泡点温度为78.9K； 液氮的蒸发温度为液氮的蒸发温度为77.36K，液氮冷却到，液氮冷却到63.2K时转变成无色透明的时转变成无色透

20、明的结晶体；结晶体； 液氩的凝固点为液氩的凝固点为87.29K； 氧在氧在90.188K时变为易于流动的淡蓝色液体；在时变为易于流动的淡蓝色液体；在54.4K时凝固成淡时凝固成淡蓝色的固体结晶。蓝色的固体结晶。 此外，空气中还有机械杂质、水蒸汽、二氧化碳、乙炔和其它碳此外，空气中还有机械杂质、水蒸汽、二氧化碳、乙炔和其它碳氢化合物。氢化合物。液空重要性质液空重要性质 汽相中氧的浓度为汽相中氧的浓度为30304040时，相平衡时，相平衡的汽液浓度差最大，即气相（或液相）的汽液浓度差最大，即气相（或液相）含氧（氮）量越少越难分离；含氧（氮）量越少越难分离； 压力越低，液相线与汽相线的间距越大，压力

21、越低，液相线与汽相线的间距越大，说明说明低压分离空气较高压容易低压分离空气较高压容易； 汽液平衡时，液相中的氧浓度大于汽相汽液平衡时，液相中的氧浓度大于汽相中的氧浓度，汽相中的氮浓度大于液相中的氧浓度，汽相中的氮浓度大于液相中的氮浓度；中的氮浓度； 压力一定时，溶液中低沸点组分的浓度压力一定时，溶液中低沸点组分的浓度越大，它的蒸发温度和冷凝温度愈低。越大，它的蒸发温度和冷凝温度愈低。简单蒸发与简单冷凝简单蒸发与简单冷凝 若将液空置于一密闭的容器内，使它在定压下加热蒸发，且不引出蒸气，使器内若将液空置于一密闭的容器内，使它在定压下加热蒸发，且不引出蒸气，使器内的气、液经常处于平衡状态，这种蒸发过

22、程称为简单蒸发。的气、液经常处于平衡状态，这种蒸发过程称为简单蒸发。 空气的冷凝过程是沿蒸发过程相反方向进行的。若将空气置于一密闭容器中，使空气的冷凝过程是沿蒸发过程相反方向进行的。若将空气置于一密闭容器中，使其在定压下冷却液化，气、液处于平衡状态且不引出冷凝液，这种过程简单冷凝。其在定压下冷却液化，气、液处于平衡状态且不引出冷凝液，这种过程简单冷凝。 用简单蒸发用简单蒸发和冷凝不能得和冷凝不能得到较高摩尔分到较高摩尔分数的氧、氮产数的氧、氮产品，而且分离品，而且分离过程也不能连过程也不能连续进行续进行。部分蒸发与部分冷凝部分蒸发与部分冷凝 如果当液体蒸发时，把产生的蒸如果当液体蒸发时，把产生

23、的蒸气连续不断地从容器中引出，这种蒸气连续不断地从容器中引出，这种蒸发过程称发过程称部分蒸发部分蒸发。部分蒸发可以在。部分蒸发可以在液相中获得氧摩尔分数较高的产品；液相中获得氧摩尔分数较高的产品；但氧的摩尔分数越高，获得的液氧数但氧的摩尔分数越高，获得的液氧数量越小，数量与质量间存在着矛盾，量越小，数量与质量间存在着矛盾，而且不可能同时获得高纯度的气氮。而且不可能同时获得高纯度的气氮。 如果在空气定压冷凝过程中，如果在空气定压冷凝过程中，将所产生的冷凝液连续不断地从容器将所产生的冷凝液连续不断地从容器中导出，这种冷凝过程称中导出，这种冷凝过程称部分冷凝部分冷凝。部分冷凝仅能获得数量很少的高摩尔

24、部分冷凝仅能获得数量很少的高摩尔分数气氮，也存在着分数气氮，也存在着质和量的矛盾质和量的矛盾，而且不能获得高纯度的液氧。而且不能获得高纯度的液氧。 多次蒸发与多次冷凝多次蒸发与多次冷凝 多次的部分蒸发多次的部分蒸发和部分冷凝过程的结和部分冷凝过程的结合称为合称为精馏过程精馏过程。 多次进行下去，液相中多次进行下去，液相中氮会更多地蒸发到气相中，氮会更多地蒸发到气相中，而气相中氧会更多地冷凝进而气相中氧会更多地冷凝进入液相中，最后可获得足够入液相中，最后可获得足够数量的高纯度气氮和液氧。数量的高纯度气氮和液氧。这就是利用精馏过程分离空这就是利用精馏过程分离空气的实质。气的实质。 单级精馏塔单级精

25、馏塔 单级精馏分离空气是单级精馏分离空气是不完善不完善的，不能同时获得纯氧和纯氮，的，不能同时获得纯氧和纯氮，只有在少数情况下（如仅需纯氮或富氧）使用。只有在少数情况下（如仅需纯氮或富氧）使用。 双级精馏塔双级精馏塔下塔塔釜中的液空作回流液下塔塔釜中的液空作回流液送入上塔中部，在上塔底部得到送入上塔中部，在上塔底部得到高纯度液氧。液氧进入冷凝蒸发高纯度液氧。液氧进入冷凝蒸发器的蒸发侧，被下塔的气氮加热器的蒸发侧，被下塔的气氮加热蒸发。蒸发出来的气氧一部分作蒸发。蒸发出来的气氧一部分作为产品引出；另一部分自下而上为产品引出；另一部分自下而上穿过每块塔板进行精馏。穿过每块塔板进行精馏。双级精馏塔可

26、在塔顶部和底双级精馏塔可在塔顶部和底部部同时获得纯氮和纯氧同时获得纯氮和纯氧；也可以；也可以在冷凝蒸发器的蒸发侧和冷凝侧在冷凝蒸发器的蒸发侧和冷凝侧分别取出分别取出液氧和液氮液氧和液氮。 经过压缩、净化并冷经过压缩、净化并冷却后的空气进入下塔底部，却后的空气进入下塔底部，至下塔顶部便得到一定纯至下塔顶部便得到一定纯度的气氮。气氮进入冷凝度的气氮。气氮进入冷凝蒸发器的冷凝侧时，被液蒸发器的冷凝侧时，被液氧冷却变成液氮。一部分氧冷却变成液氮。一部分作为下塔回流液空；另一作为下塔回流液空；另一部分送入上塔顶部作上塔部分送入上塔顶部作上塔的回流液。的回流液。流程图流程图筛孔塔板结构筛孔塔板结构鼓泡层鼓

27、泡层 紧接塔板的一层紧接塔板的一层很薄的清亮液体很薄的清亮液体泡沫层泡沫层 鼓泡层上蜂窝状鼓泡层上蜂窝状结构，液体为薄膜状，气结构，液体为薄膜状，气液两相接触面积大，主要液两相接触面积大，主要传质区域传质区域雾沫层雾沫层 泡沫层上，气相泡沫层上，气相中雾沫和飞翔的液滴中雾沫和飞翔的液滴 三个区域的大小随着三个区域的大小随着气流速度的大小而定，气气流速度的大小而定，气流速度越大，鼓泡区域的流速度越大，鼓泡区域的范围越小，泡沫区的范围范围越小，泡沫区的范围扩大。扩大。气流速度对精馏的影响气流速度对精馏的影响 气流速度过小气流速度过小 小于临界速度时出现小于临界速度时出现不均匀鼓泡不均匀鼓泡，鼓泡只

28、在塔板局部范围进行；，鼓泡只在塔板局部范围进行； 很小时，由于气体顶托不了清亮液层的静压，而使液体从塔板上很小时，由于气体顶托不了清亮液层的静压，而使液体从塔板上泄漏泄漏下来；下来； 最小蒸气速度：上塔最小蒸气速度：上塔3 33.5m/s 3.5m/s 下塔下塔1.5m/s 1.5m/s 实际取实际取1.51.52.02.0倍倍 气流速度过大气流速度过大 使一部分含氧量较高的液体带入到上层含氧量较少而含氮量较高使一部分含氧量较高的液体带入到上层含氧量较少而含氮量较高的液体，造成的液体，造成雾沫夹带雾沫夹带； 造成液体不能顺利下流，累积在塔板上，形成造成液体不能顺利下流，累积在塔板上，形成液泛液

29、泛。 由于速度的限制以及气液交换以达到充分相平衡所必由于速度的限制以及气液交换以达到充分相平衡所必需的时间，造成了需的时间，造成了IGCCIGCC中空分系统的中空分系统的最大延迟特性最大延迟特性。连续精馏过程连续精馏过程空分技术空分技术深冷技术的发展及现状深冷技术的发展及现状深冷原理深冷原理空分系统在空分系统在IGCC中的应用中的应用空分新技术的应用空分新技术的应用 纯度要求纯度要求 用于煤气化炉的氧气纯度为用于煤气化炉的氧气纯度为90%90%95%95%；氮气纯度为氮气纯度为99.9%99.9%；稀释煤气的氮气（污氮）纯度为稀释煤气的氮气（污氮）纯度为96%96%99%99%。 压力要求压力

30、要求 用氧压力取决于煤气化工艺，一般在用氧压力取决于煤气化工艺，一般在3 38MPa8MPa。 产量要求产量要求 氧气用量取决于煤的成分和气化工艺。通常为氧气用量取决于煤的成分和气化工艺。通常为0.820.821.0kgO1.0kgO2 2/kg/kg煤煤。IGCCIGCC对空分技术的要求对空分技术的要求 低压空分系统低压空分系统 入口入口0.50.50.65MPa 0.65MPa 出口出口0.130.130.15MPa 0.15MPa 空分后的氧压机、氮压机耗功大空分后的氧压机、氮压机耗功大 升压空分系统升压空分系统 入口入口1.01.01.5MPa 1.5MPa 出口出口0.550.550

31、.6MPa 0.6MPa 尽管氧压机、氮压机耗功减少，但由于空气升压时耗功增加，尽管氧压机、氮压机耗功减少，但由于空气升压时耗功增加，故总耗功变化不大。故总耗功变化不大。IGCCIGCC中的空分形式中的空分形式 按压力划分按压力划分 整体空分系数整体空分系数 XasXas=Gas=Gas2 2/Gas(Gas/Gas(Gas2 2是由空分系统从燃气轮是由空分系统从燃气轮机压气机所抽取的空气量，机压气机所抽取的空气量，GasGas是空分系统的空气加工总量是空分系统的空气加工总量) )独立的空分系统独立的空分系统 XasXas0 0独立、可靠、运行灵活、操作方便，但厂用电率大独立、可靠、运行灵活、

32、操作方便，但厂用电率大完全整体空分系统完全整体空分系统 XasXas1 1高效（热耗降高效（热耗降2%2%）、成本低（整厂投资降低）、成本低（整厂投资降低2-3%2-3%）但操作不便、控制困难但操作不便、控制困难部分整体空分系统部分整体空分系统 0 0 XasXas11兼顾两方面优点，推荐兼顾两方面优点，推荐252550%50%之间之间IGCCIGCC中的空分形式中的空分形式 按集成度划分按集成度划分空分集成度空分集成度 空分集成度决定了空分系统从燃气轮机压气机抽气的份空分集成度决定了空分系统从燃气轮机压气机抽气的份额，从而影响燃气轮机额，从而影响燃气轮机各部件之间匹配，出力与效率各部件之间匹

33、配，出力与效率。 独立空分系统，氮气完全不回注独立空分系统，氮气完全不回注 部分整体化空分系统，氮气全部回注部分整体化空分系统，氮气全部回注 KasuKasu0.530.53时最佳时最佳 氮气回注系数氮气回注系数 XgnXgn=Gn=Gn2 2/Gn(Gn/Gn(Gn2 2为空分系统回注到燃气轮机的氮为空分系统回注到燃气轮机的氮气流量，气流量，GnGn为空分系统生产的氮气总量为空分系统生产的氮气总量) )氮气完全回注系统氮气完全回注系统 XgnXgn1 1氮气不回注系统氮气不回注系统 XgnXgn0 0氮气部分回注系统氮气部分回注系统 00XgnXgn11 氮气回注系数直接影响燃气轮机燃烧室的

34、流量氮气回注系数直接影响燃气轮机燃烧室的流量, ,因而会影响透因而会影响透平的流量，最终影响平的流量，最终影响燃气轮机的出力、效率和变工况性能燃气轮机的出力、效率和变工况性能。 以上各种空分形式的配合，对以上各种空分形式的配合，对IGCCIGCC电站的厂用电耗率、燃气电站的厂用电耗率、燃气轮机的作功能力、燃气轮机的轮机的作功能力、燃气轮机的NOXNOX控制系统，以及整个电站调节控制控制系统，以及整个电站调节控制的灵活性都有重要影响。的灵活性都有重要影响。IGCCIGCC中的空分形式中的空分形式 按氮回注与否划分按氮回注与否划分空分系统在空分系统在IGCCIGCC中的应用中的应用特特 点点 电电 站站荷兰荷兰BuggenumBuggenum美国美国Wabash RiverWabash River美