耦合化學(xué)鏈氣化的BIGCC 系統(tǒng)性能模擬和分析

穆 林，趙 琳，翟鎮(zhèn)德，王然宇，尚 妍，尹洪超

(大連理工大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院，大連 116024)

我國每年約有9 億噸作物秸稈、4.5 億噸林業(yè)剩余物產(chǎn)生，這些生物質(zhì)大部分被露天燃燒，造成了環(huán)境污染和資源浪費(fèi)[1-2].因此，生物質(zhì)的合理利用有重要意義[3].生物質(zhì)整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(BIGCC)是生物質(zhì)資源化利用的重要手段之一.瑞典在1996年成功運(yùn)行了世界首座BIGCC 電廠，隨后美國、英國、意大利等國家也相繼開展生物質(zhì)發(fā)電的相關(guān)研究，我國研究雖起步晚，但發(fā)展迅速.

BIGCC 中燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)燃料氣要求嚴(yán)格，傳統(tǒng)生物質(zhì)氣化技術(shù)制備的合成氣焦油含量高，無法滿足燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣要求，需對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造.生物質(zhì)化學(xué)鏈氣化技術(shù)可以降低合成氣中焦油含量，提高合成氣產(chǎn)率，是理想的生物質(zhì)氣化技術(shù)[4-5].Fe2O3作為載氧體在氣化反應(yīng)器中與生物質(zhì)反應(yīng)失去晶格氧，還原產(chǎn)物被送入空氣反應(yīng)器與氧氣反應(yīng)恢復(fù)晶格氧，F(xiàn)e2O3還將熱量從空氣反應(yīng)器傳遞到氣化反應(yīng)器中以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能量自平衡[6].黃振等[7-8]研究表明，與常規(guī)氣化方式(即用純氧或高溫水蒸氣作為氣化劑進(jìn)行生物質(zhì)氣化)相比，化學(xué)鏈氣化可以顯著提高氣體產(chǎn)率、碳的轉(zhuǎn)化率及氣化效率；而且化學(xué)鏈氣化技術(shù)不需制備純氧和高溫水蒸氣，節(jié)省了設(shè)備投資和制備能耗[9].Song等[10]研究結(jié)果顯示，化學(xué)鏈燃燒的反應(yīng)產(chǎn)物中未檢測到NO 和NO2，表明應(yīng)用化學(xué)鏈技術(shù)可以抑制熱力型和燃料型氮氧化物生成，減少含氮污染物的產(chǎn)生.

制備合成氣時(shí)，化學(xué)鏈氣化技術(shù)在產(chǎn)物品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性等方面均優(yōu)于常規(guī)氣化技術(shù)，與BIGCC 耦合的應(yīng)用前景廣泛，Ge 等[11]的模擬結(jié)果也證明了耦合系統(tǒng)的發(fā)電效率高于常規(guī)系統(tǒng)的發(fā)電效率.本文將進(jìn)一步研究耦合化學(xué)鏈氣化的BIGCC 系統(tǒng)性能，利用Aspen plus 軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬，考察化學(xué)鏈氣化部分主要參數(shù)(氣化反應(yīng)器溫度、載氧體與生物質(zhì)摩爾比)和余熱鍋爐汽水循環(huán)主要參數(shù)(高壓、中壓、低壓蒸汽壓力)對(duì)系統(tǒng)性能的影響；對(duì)耦合系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電效率分析和火用分析，并與常規(guī)系統(tǒng)進(jìn)行比較.

1 模擬流程及評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.1 系統(tǒng)概述

耦合化學(xué)鏈氣化的BIGCC 系統(tǒng)包含生物質(zhì)化學(xué)鏈氣化凈化、燃?xì)廨啓C(jī)、余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)4 部分，系統(tǒng)示意圖見圖1.系統(tǒng)選用玉米稈作為氣化原料，工業(yè)分析、元素分析和熱值見表1.玉米稈經(jīng)過化學(xué)鏈氣化系統(tǒng)產(chǎn)生合成氣，從空氣反應(yīng)器流出的欠氧空氣溫度較高，可用于空氣反應(yīng)器入口空氣預(yù)熱，合成氣從氣化反應(yīng)器流出后采用常溫濕法進(jìn)行凈化，先冷卻到40 ℃左右再除塵脫硫，冷卻放熱用于預(yù)熱玉米稈.凈化后的合成氣通入燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室中，與經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后的空氣混合燃燒，燃燒得到的煙氣進(jìn)入透平發(fā)電，為保護(hù)透平葉片，通入一些空氣作冷卻氣體，這部分空氣也由壓縮機(jī)提供.從透平出口排出的煙氣通入三壓再熱型余熱鍋爐中，余熱鍋爐的換熱量和燃?xì)馀c汽水溫度的變化關(guān)系見圖2，水蒸氣被煙氣加熱后從余熱鍋爐中流出進(jìn)入蒸汽輪機(jī)中發(fā)電[11].

圖1 耦合化學(xué)鏈氣化的BIGCC系統(tǒng)示意Fig.1 Schematic of BIGCC system coupled with chemical looping gasification

表1 工業(yè)分析和元素分析(空氣干燥基)[12]Tab.1 Proximate and ultimate analysis(air dried basis)[12]

圖2 換熱量和燃?xì)馀c汽水溫度的變化關(guān)系Fig.2 Relationship between heat exchange and gas and steam-water temperatures

1.2 系統(tǒng)模擬

本文模擬采用Aspen plus 軟件，各部分的參數(shù)設(shè)置見表2.Aspen plus 是流程模擬的常用軟件，可以在較短時(shí)間內(nèi)模擬得到較精準(zhǔn)的宏觀參數(shù)，如出口煙氣溫度、組成成分等[13]，對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、放大、優(yōu)化以及提高效率有重要意義.

載氧體選用Fe2O3，來源于鐵礦石，具有價(jià)格低、耐磨性好、可循環(huán)性強(qiáng)、儲(chǔ)量豐富等優(yōu)點(diǎn)[9,14].黃振等[7]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)反應(yīng)溫度超過850 ℃時(shí)，鐵礦石的燒結(jié)現(xiàn)象加劇，因此空氣反應(yīng)器溫度設(shè)定為850 ℃；為便于熱量傳遞，氣化反應(yīng)器與空氣反應(yīng)器需有一定溫差，且設(shè)定的溫度還需使整個(gè)系統(tǒng)滿足熱量自平衡，因此氣化反應(yīng)器溫度設(shè)定為750 ℃.氣化產(chǎn)生的粗煤氣經(jīng)凈化后通入燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室中，凈化方法分為常溫濕法凈化和高溫干法凈化，高溫干法凈化是一種有潛力的合成氣凈化方式，尚在研究階段，不具備大規(guī)模應(yīng)用的條件，故選擇應(yīng)用更廣泛的常溫濕法凈化.燃?xì)廨啓C(jī)是發(fā)電系統(tǒng)最重要的設(shè)備，余熱鍋爐類型根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)參數(shù)選擇.本系統(tǒng)選擇M701F 型燃?xì)廨啓C(jī)，設(shè)計(jì)工況下排煙溫度為586 ℃，當(dāng)排煙溫度在593 ℃左右時(shí)，選擇三壓再熱型余熱鍋爐，余熱鍋爐參數(shù)和蒸汽輪機(jī)參數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值推薦和熱平衡計(jì)算結(jié)果設(shè)定[15].

表2 性能模擬運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定Tab.2 Setting for the operating parameters in performance simulation

1.3 系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)

運(yùn)用熱力學(xué)第一定律得到系統(tǒng)的發(fā)電效率，評(píng)價(jià)系統(tǒng)發(fā)電能力，運(yùn)用熱力學(xué)第二定律得到系統(tǒng)整體及各組成部分的效率、損率，從的角度分析各部分對(duì)系統(tǒng)的影響程度，為進(jìn)一步優(yōu)化提供依據(jù).此外，對(duì)化學(xué)鏈氣化系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)還考慮了系統(tǒng)的吸放熱情況.評(píng)價(jià)涉及公式如下[16-17].

1.3.1 能量分析

系統(tǒng)的發(fā)電效率ηEN(%)為

式中：Wnet為系統(tǒng)凈功；mbiomass為生物質(zhì)流量；QLHV,bio為生物質(zhì)的低位發(fā)熱值；WGT為燃?xì)馔钙捷敵龉?；WST為蒸汽透平輸出功；WCOMP為壓縮空氣耗功；WP為泵耗功；Wbiomass為壓縮合成氣耗功.

式中：Egain為收益；Epay為消耗.對(duì)于生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)，收益為發(fā)電量，消耗為消耗的生物質(zhì)的.

式中：Ej,in為輸入模塊的，Ej,out為輸出模塊的.

式中：Ein為輸入系統(tǒng)的總.

2 結(jié)果與分析

在燃?xì)廨啓C(jī)型號(hào)確定的情況下，考察化學(xué)鏈氣化參數(shù)和余熱鍋爐汽水循環(huán)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，并將耦合系統(tǒng)和常規(guī)系統(tǒng)進(jìn)行性能對(duì)比，比較兩種系統(tǒng)的效率和系統(tǒng)中各個(gè)部分的損失.

2.1 化學(xué)鏈氣化對(duì)系統(tǒng)性能的影響

生物質(zhì)氣化部分是發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，本文采用化學(xué)鏈氣化的方式，其中氣化反應(yīng)器溫度TGR和載氧體與生物質(zhì)的摩爾比Fe2O3/C 會(huì)對(duì)制備的合成氣品質(zhì)產(chǎn)生重要影響，是影響氣化過程的重要反應(yīng)條件[5,19].

2.1.1 TGR對(duì)系統(tǒng)性能的影響

如前所述，為防止載氧體結(jié)焦，氣化反應(yīng)器反應(yīng)溫度控制在850 ℃以下，為便于熱量傳遞，需與空氣反應(yīng)器有一定溫差，故氣化反應(yīng)器溫度設(shè)定在700～800 ℃范圍內(nèi)變化，玉米稈的進(jìn)料量為 53 kg/s，F(xiàn)e2O3/C 設(shè)定為0.45.反應(yīng)過程中，氣化反應(yīng)器內(nèi)的熱解反應(yīng)和氣化反應(yīng)大多是吸熱的，無外熱源的情況下，反應(yīng)器無法維持在設(shè)定溫度，而空氣反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)是放熱的，其熱量可傳遞到氣化反應(yīng)器中維持化學(xué)鏈氣化整體熱量自平衡[7].

圖3(a)是化學(xué)鏈氣化系統(tǒng)的吸放熱Qout以及燃?xì)廨啓C(jī)WGT、蒸汽輪機(jī)WST的發(fā)電情況，系統(tǒng)吸熱時(shí)Qout為負(fù)，放熱時(shí)Qout為正.隨著溫度升高，系統(tǒng)由放熱逐漸變?yōu)槲鼰?，燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)的發(fā)電功率都隨溫度升高而增大.原因?yàn)闇囟壬撸铣蓺庵蠧O 和H2含量增多，生成CO 和H2的反應(yīng)是吸熱的，因此系統(tǒng)吸熱量增多，無法維持熱量自平衡.由于CO 和H2的含量增多，合成氣的熱值升高，在燃?xì)廨啓C(jī)中燃燒產(chǎn)生的煙氣溫度升高，因此透平的入口煙氣溫度高，燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電功率增大，進(jìn)入余熱鍋爐的煙氣溫度也升高，蒸汽產(chǎn)量增大，蒸汽輪機(jī)的發(fā)電功率提高.但溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響有限，溫度高于750 ℃時(shí)，汽輪機(jī)功率增加的速率變緩，且系統(tǒng)不能維持熱量自平衡，因此750 ℃是較好的溫度選擇.圖3(b)是系統(tǒng)效率ηEX和化學(xué)鏈氣化部分損率ηCLC,D隨溫度的變化情況，溫度升高，氣化部分損率降低，氣化過程中更多能量被有效利用，系統(tǒng)的效率升高.700～750 ℃范圍內(nèi)，效率和損率變化速率較快，效率由32.61%增大到36.18%，損率由32.74%減小到28.66%；750～800 ℃范圍內(nèi)，變化速率減緩，效率僅增大了0.46%，損率減小了0.22%.

圖3 TGR對(duì)系統(tǒng)性能的影響Fig.3 Effect of TGRon system performance

2.1.2 Fe2O3/C 對(duì)系統(tǒng)性能的影響

化學(xué)鏈氣化過程中載氧體與生物質(zhì)的摩爾比也是影響氣化過程的重要因素[20]，載氧體過多，合成氣品質(zhì)下降，載氧體過少，系統(tǒng)無法維持熱量自平衡[11]，設(shè)定Fe2O3/C 在0.25～0.65 變化，氣化反應(yīng)器溫度為750 ℃，其他參數(shù)與溫度優(yōu)化時(shí)相同.

如圖4，F(xiàn)e2O3/C 在0.25～0.45 范圍內(nèi)變化時(shí)，摩爾比增大，系統(tǒng)發(fā)電功率和效率沒有顯著變化，當(dāng)Fe2O3/C 大于0.45 時(shí)，摩爾比增大，系統(tǒng)性能顯著下降.原因?yàn)镕e2O3/C 在0.45～0.65 范圍內(nèi)時(shí)，載氧體的量過多，氣化反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)生成較多的CO2和H2O，不僅降低了合成氣品質(zhì)以及燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)的做功能力，而且使氣化反應(yīng)器放出大量的熱，氣化過程損失顯著增加，由28.66%增大到37.78%，進(jìn)而使系統(tǒng)整體的效率從36.18%下降到27.91%.因此Fe2O3/C 應(yīng)設(shè)定在0.25～0.45 范圍內(nèi)，且摩爾比為0.45 時(shí)，系統(tǒng)發(fā)電功率較大、效率較高且不需外界提供熱量，故選擇0.45 為系統(tǒng)模擬參數(shù).

圖4 Fe2O3/C 對(duì)系統(tǒng)性能的影響Fig.4 Effect of Fe2O3/C on system performance

2.2 余熱鍋爐汽水循環(huán)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響

余熱鍋爐利用燃?xì)廨啓C(jī)排煙余熱生產(chǎn)水蒸氣供給蒸汽輪機(jī)發(fā)電，其參數(shù)的選擇對(duì)系統(tǒng)性能有重要影響[15].本文著重研究了汽水循環(huán)中高壓、中壓、低壓蒸汽壓力pH、pI、pL對(duì)系統(tǒng)性能的影響.

在前文的研究基礎(chǔ)上，考察高壓蒸汽壓力在11.5～13.0 MPa 范圍內(nèi)變化時(shí)對(duì)系統(tǒng)性能的影響.圖5(a)表明，高壓蒸汽輪機(jī)功率WHST隨pH升高而增大，中壓WIST、低壓WLST蒸汽輪機(jī)功率均減小，蒸汽輪機(jī)整體功率WST略有增大，從129.61 MW 上升到130.04 MW.壓力升高，高壓蒸汽品質(zhì)提高，做功能力增強(qiáng)，但煙氣在高壓段換熱多導(dǎo)致中低壓段產(chǎn)生的蒸汽濕度增加，因此中壓、低壓透平功率減小[21].圖5(b)是余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)以及系統(tǒng)的效率ηHRSG,EX、ηST,EX、ηEX隨pH變化情況，pH增大使余熱鍋爐效率降低，蒸汽輪機(jī)效率升高.雖然pH升高使得余熱鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽焓值增大、品質(zhì)提高，但高壓蒸汽產(chǎn)量減少，中低壓蒸汽焓值不變，中壓蒸汽產(chǎn)量減少，低壓蒸汽產(chǎn)生增加，產(chǎn)生的蒸汽物流降低，因此余熱鍋爐效率從74.52%下降到73.80%，從余熱鍋爐流出的蒸汽物流減小，而蒸汽輪機(jī)的功率增大，故蒸汽輪機(jī)效率從53.33%上升到53.98%.從整體角度評(píng)價(jià)，pH從11.5 MPa 增大到13 MPa，系統(tǒng)效率從36.17%上升到36.19%，增大高壓蒸汽壓力有利于系統(tǒng)性能提升，但效果并不顯著.

圖5 pH對(duì)系統(tǒng)性能影響Fig.5 Effect of pHon system performance

研究中壓蒸汽壓力對(duì)系統(tǒng)性能影響時(shí)，選定的范圍是2.5～3.5 MPa，圖6(a)表明pI升高，中壓蒸汽輪機(jī)功率增大，高壓、低壓蒸汽輪機(jī)功率均減小，蒸汽輪機(jī)總功率先增大后減小，在pI為3.25 MPa 時(shí)達(dá)到峰值130.20 MW.圖6(b)表明，pI由2.5 MPa 增大到3.5 MPa，余熱鍋爐效率從72.33%升高到75.21%，蒸汽輪機(jī)效率從54.43%降低到52.76%.效率先升后降，在3.25 MPa 時(shí)效率最高為36.21%.因此，提高 pI，系統(tǒng)性能先提升后略有下降，在3.25 MPa 時(shí)系統(tǒng)性能較好.

圖6 pI對(duì)系統(tǒng)性能影響Fig.6 Effect of pIon system performance

低壓蒸汽壓力的研究范圍為0.4～0.8 MPa，如圖7，pL升高，低壓蒸汽輪機(jī)功率增大，高壓、中壓蒸汽輪機(jī)功率下降，總功率由 128.68 MW 上升到130.25 MW，余熱鍋爐的效率由 73.54% 增大到74.27%，蒸汽輪機(jī)效率先略有增大再緩慢減小，由53.63%上升到53.79%后下降到53.75%，整體效率由36.06%增大到36.21%，表明升高pL對(duì)系統(tǒng)性能提升有促進(jìn)作用.

對(duì)于余熱鍋爐的汽水循環(huán)系統(tǒng)，高壓、低壓蒸汽壓力升高有利于系統(tǒng)性能提升，中壓蒸汽壓力對(duì)系統(tǒng)性能的影響是先提高后降低，存在一個(gè)最優(yōu)壓力使系統(tǒng)性能達(dá)到最佳，模擬結(jié)果與文獻(xiàn)[21]描述的變化趨勢吻合.高壓蒸汽壓力對(duì)系統(tǒng)性能的影響幅度較小，中低壓蒸汽壓力對(duì)系統(tǒng)性能的影響相對(duì)明顯.選擇合適的汽水循環(huán)參數(shù)，可以減小系統(tǒng)的損失，提高效率，本文模擬最佳參數(shù)分別為13 MPa/3.25 MPa/0.8 MPa，比三壓再熱型余熱鍋爐蒸汽壓力的經(jīng)驗(yàn)選取值12.5 MPa/2.86 MPa/0.72 MPa 略高，實(shí)際生產(chǎn)過程中還需考慮成本、熱量損失等因素，工況也有所不同，因此參數(shù)略有偏差.

圖7 pL對(duì)系統(tǒng)性能影響Fig.7 Effect of pLon system performance

2.3 耦合系統(tǒng)與常規(guī)系統(tǒng)的性能對(duì)比

在對(duì)比耦合系統(tǒng)和常規(guī)系統(tǒng)性能的同時(shí)，還考慮了兩種壓力條件下制備合成氣對(duì)系統(tǒng)性能的影響：①常壓條件下制備合成氣后加壓到1.7 MPa 通入燃燒室；②先加壓到1.7 MPa，在高壓條件下制備合成氣后直接通入燃燒室.

2.3.1 常壓氣化時(shí)系統(tǒng)性能對(duì)比

為比較耦合化學(xué)鏈氣化的BIGCC 系統(tǒng)與常規(guī)氣化的BIGCC 系統(tǒng)性能差異，利于Aspen plus 軟件分別對(duì)兩系統(tǒng)建模，常規(guī)氣化系統(tǒng)選擇純氧作為氣化劑，空分設(shè)備不進(jìn)行建模，制氧耗功以0.261 kW·h/kg 計(jì)算[17]，純氧中O2占比95%，N2占比5%.兩系統(tǒng)其他模塊和參數(shù)選取均相同，假設(shè)模擬在穩(wěn)態(tài)條件下運(yùn)行；反應(yīng)物在氣化爐中有足夠長的停留時(shí)間，化學(xué)反應(yīng)可以達(dá)到平衡狀態(tài)；生物質(zhì)熱解完全，不考慮碳以焦油的形式存在；生物質(zhì)灰作為惰性物質(zhì)不參與化學(xué)反應(yīng).將模擬結(jié)果進(jìn)行能量分析和分析[16,18]，主要結(jié)果見表3，兩系統(tǒng)中損失最大的模塊都為氣化凈化部分，分別為 28.66% 和30.13%，化學(xué)鏈氣化降低了損失.燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)損失也較多，余熱鍋爐損失較少，鍋爐排煙溫度在90 ℃左右，也分別有6.51%和6.57%的損失.從整體角度評(píng)價(jià)，耦合化學(xué)鏈氣化的BIGCC 系統(tǒng)的能量效率和效率均高于常規(guī)系統(tǒng)，表現(xiàn)出較好的性能優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿?

表3 常壓下系統(tǒng)性能對(duì)比Tab.3 Comparison of system performance under normal pressure

2.3.2 1.7 MPa 氣化時(shí)系統(tǒng)性能對(duì)比

常壓氣化系統(tǒng)是在常壓下制備合成氣，再將合成氣加壓到燃燒室的設(shè)計(jì)壓力，是一種先氣化再加壓的運(yùn)行方式.本文還模擬了一種先加壓后氣化的運(yùn)行方式，將氣化部分壓力提高到1.7 MPa，即燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室設(shè)計(jì)運(yùn)行工況的壓力，在此壓力下氣化制備的合成氣無需再次加壓，可直接通入燃燒室.在1.7 MPa 下重新對(duì)溫度和載氧體的量進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后耦合系統(tǒng)和常規(guī)系統(tǒng)性能見表4.耦合系統(tǒng)的發(fā)電效率為46.45%，效率為38.15%，常規(guī)系統(tǒng)發(fā)電效率為45.88%，效率為37.68%.與常壓運(yùn)行相比，系統(tǒng)在1.7 MPa 下運(yùn)行性能有所提升，表明采用先加壓后氣化的運(yùn)行方式可以優(yōu)化系統(tǒng)性能.同樣地，孟靖等[22]在4 MPa 氣化壓力下對(duì)常規(guī)IGCC 系統(tǒng)進(jìn)行模擬，發(fā)電效率可以達(dá)到46.37%，也進(jìn)一步反映了壓力提升對(duì)系統(tǒng)性能的優(yōu)化作用.

表4 1.7 MPa下系統(tǒng)性能對(duì)比Tab.4 Comparison of system performance under1.7 MPa

3 結(jié)論

本文運(yùn)用Aspen plus 軟件對(duì)耦合化學(xué)鏈氣化的BIGCC 系統(tǒng)進(jìn)行模擬，得到以下結(jié)論.

(1) 氣化反應(yīng)器溫度為750 ℃，載氧體與生物質(zhì)摩爾比為0.45 時(shí)，系統(tǒng)性能較好且可以滿足氣化過程熱量自平衡.

(2) 余熱鍋爐汽水循環(huán)部分的高壓、低壓蒸汽壓力升高有利于系統(tǒng)效率提高，中壓蒸汽壓力升高，系統(tǒng)效率先升后降.系統(tǒng)對(duì)高壓蒸汽壓力的變化不敏感，受中低壓蒸汽壓力影響較大.優(yōu)化后高、中、低壓蒸汽壓力分別為13 MPa/3.25 MPa/ 0.8 MPa.

(3) 系統(tǒng)的火用損失主要在氣化部分和燃?xì)廨啓C(jī)部分；在常壓和1.7 MPa 下耦合系統(tǒng)的發(fā)電效率和火用效率均高于常規(guī)系統(tǒng)，表明化學(xué)鏈技術(shù)有利于系統(tǒng)性能提升；對(duì)氣化壓力的模擬表明，系統(tǒng)采用先加壓后氣化的方式優(yōu)于先氣化后加壓的運(yùn)行方式.