IGCC的技术现状和发展趋势.docx

IGCC的技术现状和发展趋势整体煤气化联合循环（IntegratedGasificationCombinedCycle），简称IGCC发电技术是将固体煤气化、净化与燃气—蒸汽联合循环发电相结合的一种洁净煤发电技术。IGCC作为燃煤发电或结合多联产，具有效率高、环境友好等诸多优势，代表未来电力技术的发展方向，成为世界上极有发展前途的一种洁净煤发电技术。“十一五”863示范项目--浙江半山IGCC发电示范工程本工程是国家“十一五”863重大项目“200MW级IGCC关键技术研究开发与工业示范”研究课题的依托项目。按科技部下发的课题立项通知，本示范工程装机容量为200MW级，其中，燃机采用E级重型燃机，出力约121MW(年平均工况)，汽机采用高压再热汽轮机，出力约107MW，整套IGCC发电机组的总出力约228MW(年平均工况)。以开发和建设200MW等级的IGCC发电技术为目标，将IGCC发电系统划分成气化岛、燃机岛和与IGCC相适应的模块配套岛三个岛进行研究开发。气化岛内主要设备包括：空分装置、气化原料制备装置、气化炉、辐射和对流废锅、净化装置等。燃机岛内主要设备包括：燃气轮机和余热锅炉等。与IGCC相适应的模块配套岛内的主要设备包括：蒸汽轮机及配套系统等。在继承和发展现有单元技术基础上，特别是继承十五“863”气化、合成气燃机技术，着重解决三个岛中的关键技术及关键工艺，以形成岛的模块化技术。在此基础上完成系统的整体配置及参数优化，实现IGCC发电机组的可靠、经济运行。IGCC的技术现状及发展趋势IGCC的技术现状整体煤气化联合循环（IntegratedGasificationCombinedCycle），简称IGCC发电技术是将固体煤气化、净化与燃气—蒸汽联合循环发电相结合的一种洁净煤发电技术。其技术特点如下所述：①燃料适应性广。IGCC对燃料的适应性主要取决于所采用的气化炉型式及给料方式。对于干粉加料系统，可以适合从无烟煤到褐煤的所有煤种；对湿法加料的气化工艺，则适合灰份较低和固有水分较低的煤。②具有较高的热效率。IGCC具有联合循环的特点，因此具有较高的循环热效率。IGCC的热效率已经达到43%，正在开发热效率超过50%的IGCC。③对环境污染小，废物回收利用的条件好。IGCC技术是在合成气进入燃气轮机之前进行脱硫和除尘。在脱硫装置中，99%以上的硫被清除，并在硫回收装置中以元素硫的方式得到回收，回收的硫可用于生产化工产品。控制NOX的排放是采用N2气回注或其他方式，使NOX的排放低于25ppm。IGCC的粉尘排放浓度一般低于10mg/Nm3。气化炉的排渣可用于筑路、制砖等，进行综合利用。由于IGCC电站的热效率高，与同容量常规火力发电厂相比可减少耗煤量，因此可减少对大气中CO2的排放。④节水：IGCC的燃气轮机发电部分占总发电量的60%左右，蒸汽轮机发电部分占40%左右，因此IGCC电站的耗水量也只有常规火力发电厂的一半左右。⑤可实现多联产与多联供。气化炉产生的合成气可用于发电、合成氨、合成甲醇、制氢等，也可供城市居民生活用气。IGCC具有的良好的环境指标，是作为城市多联供机组的最佳选择之一。IGCC发电机组的热效率已达43%，有望达到50%，环保性能是几种发电技术中最好的，可以和天然气联合循环相比拟。在世界范围内，燃煤电站排放的SOX、NOX和粉尘造成的污染问题可以通过现有技术进行解决，CO2减排的问题，尚无其它商业技术，IGCC发电技术是可实现CO2的近零排放的重要技术。IGCC结合多联产综合技术，能够生产甲醇等燃料或化工原料，发电和多联产的气化共用，便于电网峰谷调整负荷和提高可用率，降低发电成本。将IGCC和制氢及燃料电池结合起来，还可以解决石油短缺和交通污染等目前我们面临的严重问题。IGCC作为燃煤发电或结合多联产，具有效率高、环境友好等诸多优势，代表未来电力技术的发展方向，成为世界上极有发展前途的一种洁净煤发电技术。典型IGCC发电机组的原则性系统图见图2-1。图2-1典型IGCC发电机组的原则性系统图煤气化技术的发展煤气化技术发展的过程固定床气化炉早期的煤气化技术采用固定床，最有代表性的是1933年LurgiOil，GasandChemicalsCompany（Lurgi）开发的加压气化炉，几经修改完善，沿用至今。南非SasolLimited（Sasol）就有97台Lurgi炉在运行。该炉型的生产强度较低，尚未出现日处理千吨煤级的商业装置，从煤种和粒度的适用性、单系列、大型化、高强度等指标加以衡量，该炉型有其不足之处。流化床气化炉流化床气化炉1922年始于Winkler（德国专利437970），此后HighTemperatureWinkler（HTW）、U－Gas（InstituteofGasTechnolo