清洁煤发电技术求索详解.doc

清洁煤发电技术求索 ——华能天津IGCC示范工程进展综述 刘 宇 绿色煤电有限公司，北京市海淀区知春路甲48号盈都大厦A座21层 100098； Paving for Development of Clean Coal Technology: Progress Update of Huaneng Tianjin IGCC Demonstration Project LIU Yu GreenGen Co., Ltd. Floor 21st, Yingdu Building A, Zhichunlu A48, Haidian District, Beijing, P.R. China 100098 ABSTRACT：emissions level of natural gas power plant, due to its technical nature in pollutant management and it is an incomparable advantage when competing with conventional pulverized coal power plant. As a result, IGCC should be developed with priority in economic developed regions, where the limit on environmental protection is usually stricter than other areas. KEY WORD: IGCC, GreenGen, Environmental Protection, Clean Coal Technology 摘要：中国的供应在很长时间内仍将以煤为主，未来的发展要求华能集团。 关键词：；；；天津IGCC示范工程 华能绿色煤电天津IGCC示范工程是绿色煤电计划第一阶段的依托项目，也是国家十一五863计划重大项目。位于天津滨海新区临港工业区，2009年5月正式核准，7月开工建设，计划于2011年。 主要包括如下子系统：煤气化系统、合成气净化系统及联合循环系统 图1 天津IGCC示范工程流程示意图IGCC系统的主要原理为，原煤经磨煤机研磨，通过粉煤加压密相输送系统进入气化炉，与空分产生的O2和来自余热锅炉的中压再热蒸汽在气化炉内发生气化反应，生成粗合成气，粗合成气经高温除尘、湿法洗涤、MDEA脱硫后，变成洁净的合成气，随后进入燃气轮机燃烧膨胀做功发电，燃气轮机的排气热量被余热锅炉吸收，产生的蒸汽再推动蒸汽轮机做功发电。 主要系统概况 该项目将依据国家发改委的批复要求，按照“自主开发、自主设计、自主制造、自主建设、自主运营”的原则实施，不仅填补了国内空白，而且将采用多项自主知识产权的技术：1）采用华能自主研发的具有自主知识产权的2000吨/天级两段式干煤粉气化炉，将进一步打破我国大型干煤粉气化炉市场被Shell等跨国公司垄断的局面；2）采用国内外企业联合供货的合成气燃机，并约定依托本项目实现技术转让，对于我国探索和掌握合成气燃机的设计和制造技术具有重要意义；3）空分、余热锅炉、汽轮机等主机设备完全实现国产化，对于带动我国电力、化工等行业的装备制造技术的发展具有积极的促进作用。 1. 气化炉 煤气化装置的作用是通过原料粉煤、氧气和蒸汽在气化炉内发生非催化部分氧化反应，产出粗合成气。本工程煤气化装置选用华能清洁能源研究院自主研发的“两段式干煤粉气化”技术，气化炉规模为2000吨/天，将在36吨/天中试装置上首次放大，得到了国家“863”项目支持。该技术的主要特征是气化炉上部增设二段粉煤喷嘴，通过二段的化学反应，使炉内高温煤气温度降低的同时提高了煤气的有效能，降低了能耗[3]。由华能清能院负责气化炉的工艺包（PDP）开发，宁波工程公司负责气化炉的工程设计，华能清能院和宁波工程公司合作完成气化炉壳体的详细设计和炉内换热器的基础设计，上海锅炉厂负责完成壳体和炉内换热器的设计和制造。该气化炉的原理和结构如图2所示。  图两段式干煤粉加压气化炉具有碳转化率高、比氧耗低、比煤耗低、煤种适应性强、冷煤气效率高等优势。对于天津IGCC示范工程所用的神华煤，该气化炉的主要参数见表1。 表1 天津IGCC项目气化炉主要技术特性Tab 1 Parameter of gasifier in Tianjin IGCC project 容量 吨/天 2000 气化压力 MPa (G) 3.1 冷煤气效率 % 84.22 有效气成分 （CO+H2）％ 85 碳转化率 % 99.2 燃料灰熔点 ℃ 1210-1280 比氧耗 Nm3/Nm3 CO+H2+CH4 0