IGCC的技术现状和发展研究趋势概述.doc

IGCC的技术现状和发展研究趋势概述

IGCC的技术现状和发展研究趋势概述

IGCC的技术现状和发展研究趋势概述

IGCC的技术现状和进展趋势

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干净煤发电技术。

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，代表将来电力技术的进展方向，成为世界上极有进展前途的一种干净煤发电技术。

“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关键技术讨论开发与工业示范”讨论课题的依托项目。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，燃机采纳E级重型燃机，出力约121MW(年平均工况)，汽机采纳高压再热汽轮机，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讨论开发。

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、净扮装置等。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。

在继承和进展现有单元技术基础上，格外是继承十五“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发电机组的牢靠、经济运行。

IGCC的技术现状及进展趋势

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干净煤发电技术。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纳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全部煤种；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。掌握NOX的排放是采纳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削减耗煤量，因此可削减对大气中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，代表将来电力技术的进展方向，成为世界上极有进展前途的一种干净煤发电技术。

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

煤气化技术的进展

煤气化技术进展的过程

固定床气化炉

早期的煤气化技术采纳固定床，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，尚未消灭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