整体煤气化联合循环发电(IGCC).docx

整体煤气化联合循环（IGCC）63整体煤气化联合循环发电（IGCC）目录一、整体煤气化联合循环的工作过程…………………………二、整体煤气化联合循环的特点………………………………三、整体煤气化联合循环的发展………………………………四、在整体煤气化联合循环的主要设备………………………五、整体煤气化联合循环的发展趋势…………………………六、对我国发展IGCC技术的若干启示………………………一、整体煤气化联合循环的工作过程整体煤气化联合循环（IGCC-IntegratedGasificationCombinedCycle）发电系统是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备（包括硫的回收装置）第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。IGCC的工艺过程如下：煤经气化成为中低热值煤气经过净化除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物变为清洁的气体燃料然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧加热气体工质以驱动燃气透平作功燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。其原理图见下图：二、整体煤气化联合循环的特点IGCC（整体煤气化联合循环）发电技术是当今国际上最引人注目的新型、高效的洁净煤发电技术之一。该技术以煤为燃料通过气化炉将煤转变为煤气经过除尘、脱硫等净化工艺使之成为洁净的煤气供给燃气轮机燃烧做功燃气轮机排气余热经余热锅炉加热给水产生过热蒸汽带动蒸汽轮机发电从而实现了煤气化燃气蒸汽联合循环发电过程。IGCC发电技术把联合循环发电技术与煤炭气化和煤气净化技术有机的结合在一起具有高效率、清洁、节水、燃料适应性广易于实现多联产等优点符合二十一世纪发电技术的发展方向。1、IGCC将煤气化和高效的联合循环相结合实现了能量的梯级利用提高了采用燃煤技术的发电效率。目前国际上运行的商业化IGCC电站的供电效率最高已达到43%与超超临界机组效率相当。当采用更先进的H系列燃气轮机时IGCC供电效率可以达到52%。2、IGCC对煤气采用“燃烧前脱除污染物”技术煤气气流量小(大约是常规燃煤火电尾部烟气量的1/10)便于处理。因此IGCC系统中采用脱硫、脱硝和粉尘净化的设备造价较低效率较高其各种污染排放量都远远低于国内外先进的环保标准可以与燃烧天然气的联合循环电厂相媲美。目前常规燃煤电厂脱硫主要采用尾部脱硫的方法脱硫所产出的副产品是石膏。IGCC一般采用物理/化学方式脱硫其脱硫效率可达99%以上脱硫产物是有用的化工原料-硫磺。常规燃煤电厂目前没有有效的脱除CO2的方法IGCC具有实现CO2零排放的技术潜力。在IGCC系统中可以对煤气中的CO进行变换生成H2和CO2H2可以作为最清洁的燃料（如燃料电池）CO2可以进行分离、填埋回注等以实现CO2零排放。3、IGCC的燃料适应性广褐煤、烟煤、贫煤、高硫煤、无烟煤、石油焦、泥煤都能适应。采用IGCC发电技术可以燃用我国储量丰富、限制开采的高硫煤使燃料成本大大降低。4、IGCC机组中蒸汽循环部分占总发电量约1/3使IGCC机组比常规火力发电机组的发电水耗大大降低约为同容量常规燃煤机组的1/2～2/3左右。5、IGCC的一个突出特点是可以拓展为供电、供热、供煤气和提供化工原料的多联产生产方式。IGCC本身就是煤化工与发电的结合体通过煤的气化使煤得以充分综合利用实现电、热、液体燃料、城市煤气、化工品等多联供。从而使IGCC具有延伸产业链、发展循环经济的技术优势。三、整体煤气化联合循环的发展1972年在德国Ltinen酌斯蒂克电站投运了世界上第一个以增压锅炉型燃气一蒸汽联合循环为基础的IGCC电站该电站的发电功率为170MW实际达到的供电效率为34%采用以空气为气化剂的燃煤的固定床式的Lurgi气化炉。显然这个电站开创了煤在燃气一蒸汽联合循环中应用的先例。但是由于Lurgi炉的运行不甚正常加上粗煤气中含有数量较多的煤焦油和酚甚难处理最后迫使该项示范工程夭折了。世界上公认的真正试运成功的IGCC是于1984年5月建成于美国加州Daggett的“冷水”(CoalWater)电站它是以余热锅炉型燃气一蒸汽联合循环为基础的该电站的净功率为93MW供电效率为31.2(HHV)。采用以99%纯氧为气化剂的Texaco喷流床气化炉。该电站成功地运行了4年历时共25000h。它相当彻底地解决了燃煤电站固有的污染物排放严重的问题同时证明IGCC发电方式具有足够高的运行可用率和负荷因素。“冷水”电站的试验成功向世界宣布了这样一个现实和方向即：IGCC是一种有相当发展前途的洁净煤发电技术它可能是21世纪