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随着社会的发展,工业化水平的提高,电力及能源的需求不断增加。我国煤炭资源储量丰富,燃煤发电一直占主导地位,而火电机组排放的污染物对环境造成了很大的威胁。整体煤气化联合循环发电技术可实现煤基近零排放,有效的降低了烟气的污染物含量,符合环保要求,实现了能量的梯级利用。既不需要解决原料问题,又可实现节能减排,从而保护环境。因此,对IGCC发电系统进行结构改进及参数优化,以提高IGCC系统的效率是非常重要的,也是很有意义的。本文运用吉布斯自由能最小化原理对煤在气化炉中的气化过程进行模拟,利用Aspen plus软件对水煤浆气化炉进行建模分析。分析计算了不同水煤浆浓度、氧煤比、气化温度及气化压力对粗煤气成分、粗煤气温度及冷煤气效率的影响,得到其最佳工况,为煤气化参数的合理选择提供了理论参考。其次,运用Aspen plus软件搭建了常温湿法煤气净化系统,得到了最佳工况下的净煤气参数。提高燃气轮机及联合循环的效率,对提高整个IGCC系统的效率至关重要。本文基于付忠广教授提出的一种已经获得授权的整体煤气化联合循环发电系统进行分析。动力岛部分采用高压燃气轮机再热联合循环系统,该系统设置了两级压气机及间冷器,并增加了再热燃烧室,将燃气透平分为高压和低压两部分。运用Aspen plus软件建立高压燃气轮机再热循环系统、余热锅炉系统及蒸汽轮机系统模型,通过计算得到该系统中的燃气轮机效率可达40.96%,燃机输出功率581MW,其联合循环效率可达59.18%,比普通9F级燃机联合循环效率高了近3个百分点。对不同工况进行模拟计算,得到了间冷器出口空气温度、最高压力及再热压力对燃气轮机和IGCC系统的输出功率、效率的影响规律,并得到最佳工况,为高压燃气轮机再热循环系统及IGCC系统的参数选择及结构优化提供了理论依据,进而提高了 IGCC发电系统的输出功率及系统效率。