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整体煤气联合循环（IGCC）简介 1、IGCC的由来和含义 整体煤气化联合循环(1GCC-Integrated Casification combined Cycle)发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环发电技术相结合的先进动力系统，发电效率高，环保性能好，是一种有广阔前景的洁净煤发电技术。 上世纪70年代初期由中东战争引发的石油危机以及不断恶化的环境污染问题，给世界带来巨大影响和冲击。西方主要工业国家从经济发展和国家安全的战略角度考虑，推行能源多样化的政策，并鼓励发电行业燃料多样化。根据对世界能源结构的分析，化石燃料中煤的储量大、价格低廉、供应稳定，但直接燃煤严重污染环境是一个不容忽视的问题。因此，各国政府在考虑利用储量丰富的煤炭资源时，特别重视洁净煤技术的研究与开发工作。各种形式的洁净煤发电技术经过几十年的努力得到了很大发展, 但从大型化和商业化发展来看，近期各国开发研究的重点主要放在IGCC上，投入人力物力最多，己建和在建的示范项目也占多数。越来越多的实践证明：IGCC是最有发展前景的洁净煤发电技术。美国、西欧、日本等国相继提出并推行洁净煤计划。据统计，美国能源部自1986年开始实施洁净煤计划以来，经过长达9年，在5轮竞争性的论证后，目前共选中43个项目，项目投资超过70亿元，其中IGCC占的份额最大。 IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle)整体煤气化联合循环，它的设计思想是：使煤在高压、高强度、高效率的气化炉中气化成为中热值煤气或低热值煤气，进而通过洗涤和脱硫处理，把煤气中的微尘、硫化物、碱金属等杂质清除干净，最后，把洁净的煤气输送到燃气-蒸汽联合循环中去燃烧做功。 2、IGCC的组成和工艺流程 整体煤气化燃气一蒸汽联合循环(简称IGCC )是一种先进的高效低污染的清洁煤发电技术，是多种高新技术的合成，由气化、动力、脱硫、空分四个岛组成。其主要生产流程是:将原煤制成煤粉或水煤浆送人气化炉中，煤粉或煤浆在气化炉中与来自空分系统的氧气反应生成粗煤气，粗煤气经净化系统涂去粉尘、硫化物等有害物质后送入燃气轮机燃烧室，燃烧产生高温高压气体进人透平膨胀做功，拖功发电机发电。燃气轮机的排气进人余热锅炉，余热锅炉吸收燃气轮机排气的热量产生蒸汽带动汽轮发电机组发电，这样就实现了燃气一蒸汽联合循环发电。其流程图如下： IGCC电站，是一个多种设备，多种技术性能集成的复杂系统，因此，IGCC整个系统的性能取决于子系统的性能及各子系统间的匹配，而各子系统的组合及其性能都直接影响整个 显然，在IGCC发电系统中，燃气轮机、余热锅炉、汽轮机都是成熟的技术，所需要解决的是煤的大规模气化和煤气化的净化问题，所以就设备而言，气化炉和煤气净化系统是整个煤气化联合循环发电技术的关键。 2.1 燃气轮机系统? IGCC联合循环系统是以燃气轮机为主，燃气轮机与蒸汽轮机的功比为1.3-2.0，因此，燃气侧系统是影响整个IGCC系统性能指标的主要因素，燃气轮机性能的提高是发展IGCC的前提。凡是能使燃气轮机性能改进的技术手段都将最终提高IGCC的整体性能 2.2煤气化系统? 利用高压煤气化技术生产合成煤气，以取代天然气作为燃料，是发展IGCC技术的一个重要内容。目前IGCC采用的气化炉主要有三种型式：喷流床（UGI,Lurgi炉和BGL炉） 流化床（U-Gas炉，winkler炉，HTW炉和CFB气化炉） 固定床（KT炉，Texaco炉，shell炉和Gsp炉）。 我国引进较多的是壳牌公司的Shell粉煤加压气化技术和GE的水煤浆气化技术。 它们各有优缺点，对发电用途的气化炉，主要要求是高的碳转化率η。和冷煤气效率η1、大容量(尽可能做到单炉电站)以及与发电设备运行的匹配性好等。 高压纯氧和富氧氧化的喷流床单炉容量最大(2000-3000t／d)，且由于反应温度高达1500-2000OC，碳的转化率很高(97％以上)，特别是干法供煤并采用未反应炭粒再循环措施时，如西班牙Puertollano电站采用的Prenflo气化炉和Buggenum电站的Shell气化炉的ηc都达到99％，η1达到80％左右。而对水煤浆供料喷流床的ηc和η1都要低些，Tex-aco气化炉ηc一般只有96％-98％，η1只有69％-75％。因此，Destec气化炉采用两段气化方式，把η1提高到80％-82％。固定床气化炉，由于煤在炉内停留时间很长，反应温度也高，因而碳的转化率最高，可达99.5％，但煤气的生产能力最低，不能满足电站大型化需要，且含焦油、酚类数量多，难以处理。对于流化床气化炉如KRW和U-Gas朋来说，碳的转化率仅91％-97％，比前两种要低很多。另外，以空气做为气化剂时，可省去复杂空分系统，但煤