我国IGCC发电技术现状和趋势

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国内外燃气轮机发电技术的进展与前景

国内外燃气轮机发电技术的进展与前景

国内外燃气轮机发电技术的进展与前景1前言随着社会生产力水平的不断提高和经济的迅速增长,对于能源的需求也在快速增长。

目前,世界火电站汽轮机长期占统治地位的局面已开始动摇,“大型电站以联合机组为主,中、小型机组以热电并供居多”已是许多工业发达国家电站发展的主要格局。

燃气轮机具有极强的适配性,能够作为多种发电模式,以成为当今世界发电的主要形式之一,由于该装置,特别是联合循环发电装置具有效率高、机动性好,不仅可以作为电网的调峰机组,且更多地用于电网的基本负荷发电,又能满足日益严格的环保要求,其地位将得到巩固和加强。

我国自改革开放以来,随着电力工业的迅猛发展和电网峰谷差的日趋增大,燃气轮机发电得到重视和发展。

近几年已相继兴建了一批具有80年代国际先进水平的机组,在缓解电力紧缺的同时,有效地发挥了其增强电网调峰能力的作用。

跨入21世纪,随着科技发展、能源政策的调整,如何高效、洁净利用化石能源已成为电力领域的突出问题。

燃气—蒸汽联合循环发电越来越受到国家有关方面的重视,必将得到进一步的快速发展。

2 国际燃气轮机发电技术燃气轮机是从20世纪50年代开始逐渐登上发电工业舞台的,由于当时机组的单机容量小、热效率低而在电力系统中只能作为紧急备用电源和调峰机组。

60年代加深了对电网中必须配备一定数量的燃气轮发电机组的认识,从安全和调峰的目的出发,燃气轮发电机组在电网中的比例达到8%~12%。

从80年代以后由于燃气轮机的功率和热效率均得到很大程度的提高,特别是燃气—蒸汽联合循环机型成熟,再加上世界范围内天然气资源进一步开发,燃气轮机及其联合循环在世界电力系统中的地位发生了明显变化,它们不仅仅可以用作紧急备用电源和调峰负荷机组,还能带基本负荷和中间负荷。

美国在1990~2000年期间新增长的发电容量为1.13亿kW,其中燃气轮机电站和蒸汽轮机电站的容量分别为44%,第一次出现了朗肯循环和布莱顿循环平分秋色的局面,在德国前者则占2/3左右,由此可见在世界范围内燃气轮机及其联合循环已成为火电发展的主要方向。

igcc耦合压缩空气储能

igcc耦合压缩空气储能

igcc耦合压缩空气储能IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle,集成气化联合循环)是一种高效的发电技术,它结合了煤气化、燃烧和蒸汽涡轮发电循环。

这种技术能够将煤炭等碳负荷固体燃料转化为气体燃料,通过燃烧产生热能,并将其转化为电能。

IGCC技术对环境的影响相对较小,可以更好地应对气候变化和环境保护的要求。

在IGCC过程中,压缩空气储能起着重要作用。

压缩空气储能是一种将机械能转化为压缩空气能量而存储起来,然后通过释放压缩空气能量来产生电力的技术。

它能够在电力需求低峰期将多余的电能转化为压缩空气储存起来,然后在电力需求高峰期通过释放压缩空气能量来发电。

IGCC耦合压缩空气储能的过程可以描述如下:1. 煤气化:在氧气和蒸汽的作用下,将煤炭等碳负荷固体燃料转化为合成气体(CO和H2)。

该过程通过控制瓦斯化剂的供应,可以使煤气化过程具有一定的灵活性,以适应电力需求的变化。

2. 清洁燃烧:合成气体通过气化炉中的燃烧过程得到清洁的燃料气,其中的污染物被去除,减少了污染物对环境的影响。

3. 蒸汽涡轮发电循环:清洁的燃料气进入燃气轮机,产生高温高压蒸汽。

蒸汽驱动涡轮发电机组发电,产生电能。

4. 压缩空气储能:在电力需求低峰期,多余的电能用来驱动压缩机将空气压缩到高压状态,并存储在储气罐中。

压缩空气的储存能量可以通过少量的能量损耗转化为储能。

5. 压缩空气释放:在电力需求高峰期,通过控制阀门释放储存的压缩空气,将其推动进入涡轮机,产生动力并驱动发电机组发电,产生电能。

通过IGCC耦合压缩空气储能技术,可以实现对电力需求的灵活调控,并减少对传统燃料的依赖。

压缩空气储能不仅可以用来满足高峰期的电力需求,还可以用于电网储能,提高电网的稳定性和可靠性。

此外,IGCC技术对环境的影响相对较小,通过煤气化过程可以有效地减少大气污染物的排放。

因此,IGCC耦合压缩空气储能是一种可持续发展的发电技术,有着广阔的应用前景。

IGC发电市场分析报告

IGC发电市场分析报告

IGC发电市场分析报告1.引言1.1 概述概述:IGC发电市场是指以独立发电厂为主体,通过自有燃料或购买燃料,独立运行发电设施,向电网出售电力的市场。

该市场具有一定的竞争性,参与者包括独立发电厂、传统电力企业以及新能源发电企业等。

IGC 发电市场的发展受到政策、经济、环境等多方面因素的影响,随着能源结构调整和政策法规的不断完善,IGC发电市场也面临着新的挑战和机遇。

IGC发电市场的发展情况、市场规模、竞争格局以及未来发展趋势等都将在本报告中得到详细阐述,以期为相关企业和政府部门提供参考和决策支持。

文章结构如下:1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的1.4 总结2. 正文2.1 IGC发电市场概况2.2 市场竞争分析2.3 行业趋势展望3. 结论3.1 主要发现3.2 建议与展望3.3 结论总结每个部分将会详细探讨IGC发电市场的相关内容,包括市场概况、竞争分析以及行业趋势展望,并对所得结论进行总结和提出相关建议。

1.3 目的:本报告旨在对IGC发电市场进行全面分析,深入了解该市场的概况、竞争情况和未来趋势。

通过对市场的细致研究,我们旨在发现行业发展的主要趋势、市场竞争的特点以及潜在的机遇和挑战。

同时,本报告也旨在为相关企业提供有益的建议和展望,帮助它们更好地应对市场竞争,制定发展策略,并实现可持续发展。

我们希望通过本报告的撰写,为IGC发电市场的相关行业从业者提供有价值的信息和参考。

1.4 总结总的来说,本文对IGC发电市场进行了全面的分析和研究。

通过对市场概况、竞争分析和行业趋势展望的论述,我们深入剖析了该领域的现状和未来发展趋势。

同时,我们也发现了一些市场存在的问题和挑战。

基于对市场的深入了解,我们提出了一些建议和展望,希望能够为IGC发电市场的发展提供参考和指导。

综上所述,本篇报告旨在为IGC发电市场相关从业者和决策者提供有益的信息和数据,以便他们在市场竞争中取得更好的发展和利润。

IGCC技术概述

IGCC技术概述

整体煤气化联合循环发电技术简介(IGCC)2009年8月19日整理目录一、基本情况概述 (2)1、IGCC提出的背景 (2)2、IGCC国外现状及发展趋势 (4)3、IGCC国内现状及发展趋势 (8)4、目前对IGCC系统研究的不足 (10)二、IGCC主要系统的主要构成部分及其特点 (11)1、IGCC主要系统中燃气机轮系统的构成与特点 (11)2、IGCC主要系统中煤炭气化系统的构成与特点 (13)3、IGCC主要系统中煤气净化系统的构成与特点 (23)4、IGCC主要系统中余热锅炉系统的构成与特点 (25)5、IGCC主要系统中蒸汽轮机系统的构成与特点 (27)三、IGCC联合循环的主要特点 (28)四、基于Aspen plus 过程模拟的IGCC整体系统的性能分析 (30)1、Aspen plus过程模拟软件的基本原理和功能 (30)2、Aspen Plus 软件在燃煤发电工程中的应用 (32)3、IGCC中燃气轮机系统的选取和其各参数的计算 (34)4、IGCC中余热锅炉及蒸汽系统输入参数选取和计算 (37)5、IGCC整体系统的性能模拟结果及分析 (39)五、近期IGCC技术的相关报导 (42)1、天津开建国内环保水平最高燃煤电厂污染物排放减90% (42)2、华能IGCC技术打入美国市场 (43)3、华能集团联手七大央企 70亿投资IGCC (44)4、能源局:华能IGCC项目获批将在全国进行推广 (50)IGCC(整体煤气化联合循环发电技术)简介IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle,整体煤气化联合循环)技术被普遍认为是最有发展前景的洁净煤发电技术之一,既能达到较高的发电效率,又有极好的环保性能。

一、基本情况概述1、IGCC提出的背景“绿色煤电”计划的提出,是从我国能源结构的现实特点出发的,而IGCC技术的发展是绿色煤电的重点。

煤炭在我国一次能源结构中占6成以上,目前全国的发电装机容量中煤电占70%以上。

绿色煤电——IGCC

绿色煤电——IGCC

绿色煤电——IGCC摘要:整体煤气化联合循环IGCC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。

IGCC 是一种先进的洁净煤发电和多联产技术,具有优秀的环保排放特性(包括对温室气体二氧化碳的捕捉),在不断改善净效率、比投资费用、设备的可用率和生产成本后,在21世纪初期有望被逐渐推广使用,并为氢能源经济的来临准备条件。

本文介绍了什么是IGCC、其主要优缺点和国内外的发展现状,并展望了它的发展趋势。

关键词:整体煤气化联合循环;IGCC;洁净煤;绿色煤电1 什么是IGCCIGCC全名(Intergrated Gasification Combined Cycle),即整体煤气化联合循环发电,IGCC发电系统有两大分系统构成,即煤气化、洁净系统和发电系统。

其基本原理是:先通过煤气化炉将煤气化成中、低热值的合成粗煤气,然后经净化系统将其除尘、脱硫、除染而制成可供燃气轮机使用的精煤气,进入燃烧室产生高效燃气带动汽机做功,同时还利用燃气轮机排气经余热锅炉产生不同参数蒸汽,以驱动蒸汽轮机发电,以及供热等(其流程图如图1)。

它既能大幅提高发电效率,同时又能实现极好的环保效果。

图1 煤气化联合循环发电流程图2 IGCC优缺点IGCC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。

它采用“先治理后发电”的策略,在燃料燃烧前先除去污染物,可以大大降低二氧化碳、氮氧化物等污染物的排放。

IGCC发电技术将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,与常规燃煤机组及燃气蒸汽联合循环(GTCC)相比,具有下面诸多优缺点:2.1 主要优点(1)效率较高,其具有继续提高效率的最大潜力。

高效率IGCC供电效率可达42-46%,提高初燃后可达50%以上,与煤粉火力发电相比,在商用阶段,能将发电效率提高约2成。

(2)与普通发电机组相比,其使用的煤种扩大。

能综合利用煤碳资源,组成多联产系统,能同时生产电、热、燃料气和化工产品。

IGCC整体煤气化联合循环技术完整的资料

IGCC整体煤气化联合循环技术完整的资料

IGCC百科名片IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle)整体煤气化联合循环发电系统,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。

目录[隐藏]基本简介原理分类喷流床气化炉流化床气化炉固定床气化炉特点发展障碍基本简介原理分类喷流床气化炉流化床气化炉固定床气化炉特点发展障碍•前景[编辑本段]基本简介IGCC整体煤气化联合循环它由两大部分组成,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轮机作功,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[编辑本段]原理IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来,既有高发电效率,又有极好的环保性能,是一种有发展前景的洁净煤发电技术。

在目前技术水平下,IGCC发电的净效率可达43%~45%,今后可望达到更高。

而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10,脱硫效率可达99%,二氧化硫排放在25mg/Nm3左右。

(目前国家二氧化硫为1 200mg/Nm3),氮氧化物排放只有常规电站的15%--20%,耗水只有常规电站的1/2-1/3,利于环境保护。

[编辑本段]分类由图中可以看出IGCC整个系统大致可分为:煤的制备、煤的气化、热量的回收、煤气的净化和燃气轮机及蒸汽轮机发电几个部分。

可能采用的煤的气化炉有喷流床(entrained flow bed)、固定床(fixed bed)和流化床(fluidized bed)三种方案。

在整个IGCC的设备和系统中,燃气轮机、蒸汽轮机和余热锅炉的设备和系统均是已经商业化多年且十分成熟的产品,因此IGCC发电系统能够最终商业化的关键是煤的气化炉及煤气的净化系统。

未来燃煤发电的完美技术组合:CCS+IGCC

未来燃煤发电的完美技术组合:CCS+IGCC近年来,随着全球能源供应的日趋紧张,昔日被认为应该淘汰的煤炭工业重新焕发了生机。

有专家预言,在未来几十年里,煤炭在世界能源体系乃至全球经济和社会发展中将扮演着重要角色。

然而,燃煤产生的大量二氧化碳排放使地球温室效应明显加剧,导致全球气温变暖问题日显突出。

既要使用煤炭,又要减少二氧化碳的排放,世界各国的科研人员为如何解决这一“矛”与“盾”问题,开展了史无前例的技术创新研究。

目前,碳捕捉及封存技术(CCS)和整体煤气化联合循环技术(IGCC)被认为是最有潜力的技术,二者结合,将能实现二氧化碳的零排放,大大提高燃煤效率。

燃煤与温室效应的矛盾有资料显示,2004年世界煤炭探明储量为9090.64亿吨,其中美国独占世界煤炭储量的27.1%,俄罗斯和中国分别居第二位(17.3%)和第三位(12.6%)。

以目前的开采速度计算,全球现有的石油储量可供生产50年,天然气可供应70年,而煤炭则可供应164年。

可见,煤炭是最丰富的化石能源,因此,近年来使用煤炭做燃料在美国和西方国家迅速增长,煤炭占每年世界一次性能源的消费量超过25%,在各种能源消费量中仅次于石油。

有专家预言,由于煤廉价又储藏丰富,未来热电站将主要以煤炭为燃料。

在2003年至2030年之间,美国建成的以煤炭为燃料的发电站,总容量将达280.5吉瓦。

然而,日益加剧的全球气温变暖问题使许多人认为,煤炭利用与环境保护之间是矛盾的,认为煤炭是污染之源,是最大的温室气体排放源。

此外,煤炭利用效率比石油和天然气低20%到30%,应属于落后能源。

同时,使用煤炭还会带来一系列“后遗症”,如冰山融化、有毒物质排放和采煤矿工伤亡等问题。

但多年来,人们的探索与实践证明,煤炭的污染物是可以清除的,煤炭的利用效率也可以大幅提高,大量削减二氧化碳排放也是能够实现的。

近年来快速发展起来的洁净煤技术,应当有望解决燃煤与温室效应的“矛”与“盾”问题。

整体煤气化联合循环发电

IGCC百科名片IGCC〔Integrated Gasification Combined Cycle〕整体煤气化联合循环发电系统,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。

它由两大局部组成,即煤的气化与净化局部和燃气-蒸汽联合循环发电局部。

目录底子简介道理分类喷流床气化炉流化床气化炉固定床气化炉特点开展障碍底子简介道理分类喷流床气化炉流化床气化炉固定床气化炉特点开展障碍•前景展开编纂本段底子简介IGCC整体煤气化联合循环由两大局部组成,第一局部的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备〔包罗硫的回收装置〕,第二局部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,颠末净化,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轮机作功,燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水,发生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。

其道理图见以下图:编纂本段道理IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来,既有高发电效率,又有极好的环保性能,是一种有开展前景的洁净煤发电技术。

在目前技术程度下,IGCC发电的净效率可达43%~45%,此后可望达到更高。

而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10,脱硫效率可达99%,二氧化硫排放在25mg/Nm3摆布。

〔目前国家二氧化硫为1200mg /Nm3〕,氮氧化物排放只有常规电站的15%--20%,耗水只有常规电站的1/2-1/3,利于环境庇护。

编纂本段分类由图中可以看出IGCC整个系统大致可分为:煤的制备、煤的气化、热量的回收、煤气的净化和燃气轮机及蒸汽轮机发电几个局部。

可能采用的煤的气化炉有喷流床〔entrained flow bed〕、固定床〔fixed bed〕和流化床〔fluidized bed〕三种方案。

在整个IGCC的设备和系统中,燃气轮机、蒸汽轮机和余热锅炉的设备和系统均是已经商业化多年且十分成熟的产物,因此IGCC发电系统能够最终商业化的关键是煤的气化炉及煤气的净化系统。

IGCC简介

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。

洁净煤技术

洁净煤技术洁净煤(CleanCoal)一词是 20 世纪 80 年代初期美国和加拿大关于解决两国边 境酸雨问题谈判的特使德鲁·刘易斯(Drew Lewis,美国)和威廉姆·戴维斯 (WilliamDavis),加拿大)提出的。

洁净煤技术英文是 Clean Coal Technology,简 称 CCT,其含义是:旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染 控制等新技术的总称。

当前已成为世界各国解决环境问题主导技术之一,也是高 技术国际竞争的一个重要领域。

由于中国煤炭开采和利用的特点决定, 中国洁净煤技术领域与国外洁净煤技 术领域重点放在燃烧发电技术上有所不同,含盖从煤炭开采到利用全过程,是煤 炭开发和利用中旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等 新技术的总称。

一、我国能源发展现状及展望1、我国能源发展现状 、 改革开放以来,我国能源工业的发展取得了显著成绩,1995 年全国一次能 源的生产和消费总量分别达到 12.39 亿吨和 12.9 亿吨,其中,煤炭产量 13.6 亿吨,居世界各国之首;原油产量 1.49 亿吨,居世界各国第五位;天然气 176 亿立方米;发电量 10070 亿千瓦时,成为世界第二大电力生产国。

2006 年我国 原煤产量完成 232526 万吨,同比(2005 年,以下同)增加 17394.7 万吨,增长 8.1%,增幅同比上升 0.1 个百分点,为连续第二年煤炭产量呈一位数增长速度。

随着国民经济的快速发展,我国重工业化程度不断增强,主要用煤行业火电、粗 钢、水泥、化肥产品产量继续保持高速增长,特别是电煤需求激增。

2006 年我 国煤炭消费量达到 230021.55 万吨,同比增加 19495.05 万吨,增长 9.26%,增速 比 2005 年上升 0.14 个百分点;同时,国内市场煤炭实际消费量达到 220900 万 吨,同比增长 5.02%,比 2005 年下降了约 3 个百分点。

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我国IGCC发电技术现状和趋势
摘要:分析IGCC洁净煤发电技术的必要性和优点,阐述在我国的IGCC技术发展
基础和面临的问题,以及IGCC技术今后的发展趋势。
关键词:控制CO2排放量;核心技术 ;实验平台

l.我国发展洁净煤发电技术的必要性
从我国的能源资源及技术经济发展水平看,煤炭在今后相当长的时间内仍将
是我国消费的主要能源。据预测,到21世纪中叶,煤炭在我国一次能源消费中
所占比例仍将在50%以上,但煤炭的大量开 采和利用也带来了严重的环境问
题 。而我国能源消 费总量占世界总消费量的 8%~9%左右,污染物排 放量所
占的比例相对偏高 , 其中 N Ox排放量占世界总排放量的10.1%; SO2的排放
量占15.1%,居世界第一位,酸雨的覆盖面积已达到国土面积40%;CO2的排放
量占13.2%,仅次于美国,居世界第2位。而且我国的SO2和CO2的排放量还在
不断增加,由温室气体引起的全球变暖是当前也是未来能源和环境问题中最引人
关注的热点及难点,对于能源结构以煤炭为主并且在相当一段时间内难以根本改
变的我国来说,更是一种严峻挑战。
电力可实现一切能量形式的互相转换,是最清洁的能源,我国煤炭目前约
45%用于发电,而美国已达87%以上。由于电力工业集中的污染治理远,比直
接燃煤的分散污染治理易于实施和经济,因此,要解决我国燃煤污染并控制CO2,
排放量的基本出发点应是:未来煤炭消费的70%~80%要用于发电 。
由于电力需求不断增加,如果要求把污染物和CO2排放量控制在现有的水平,
这就要求电力工业的效率更高, 污染排放极低。目前我国电力工业以 燃煤发电
为主,火电装机容量约占75%,发电量约占80%;水电装机容量约占25%,发
电量约占20%;核电和新能源发电所占比例很小,可见中国电力工业提高效率、
降低污染物的首要任务是如何提高燃煤发电效率并降低污染物排放。因而,大力
发展高效率、低污染的洁净煤发电技术是电力工业可持续发展的战略选择,而整
体煤气化联合循环 ( IGCC ) 作为一种先进的洁净煤技术,无疑适应了这一发展
要求。
2.洁净煤发电技术
从20世纪80年代开始,世界上许多国家从能源发展长远考虑,相继开始
了洁净煤发电技术的研究工作,并在该技术的一些主要领域已取得了重大进展。
目前正在研究和发展的主要洁净煤发电技术有循环流化床锅炉(CFBC) 、增压流
化床联合循环 (PFBC—CC) 、整体煤气联合循环ICCC) 等。整体煤气化联合循
环(IGCC) ,是20世纪70年代石油危机时期西方国家开始发展的一项燃煤发电
技术。近年来受到国内外广泛的关注。它可以提高发电效率,解决环境污染问题,
被认为是2 l世纪初期最具发展前景的洁净煤发电技术之一。其设计思想是: 使
煤在气化炉中气化成为中热值或低热值的煤气,然后通过处理,去除其中的灰分、
含硫化合物、重金属等有害物质,进而供到燃气一蒸汽联合循环的发电机组中去
燃烧和做功,借以达到以煤代油(或天然气)的目的。其流程图如图1所示 :
而相对于上述其他洁净煤发电技术,IGCC具有以下优点:
( 1 ) 污染问题解决得较好,使用含硫量高于3%的高硫煤时优点更为突出。其
N Ox和SO2 的排放远低于现在的环境污染排放标准,脱硫率≥98%,除氮率可
达到90%。废物处理量少,副产品还可销售利用。能更好地适应本世纪火电发
展的需要。
( 2 ) 效率较高,且具有提高效率的巨大潜力。IGCC的高效率主要来自联合循
环,燃气轮机技术的不断发展又使它具有了提高效率的巨大潜力。现在,燃用天
然气或油的联合循环发电系统净效率已达到58%,这为IGCC供电效率的提高提
供了广阔的发展余地。
( 3 ) 耗水量少,约为同等容量常规火电机组的1/3 ~l/2 ,这使它更有利于
在水资源紧缺的地区发挥优势,也适于矿区建设坑口电站。
( 4 ) IGCC为燃煤发电技术处理CO2提供了一 条可行的途径,采取目前成熟的工
艺即可分离85%以上的CO2,可实现包括CO2在内的燃煤污染物的近零排放(气
体、固体、液体) 。
( 5 ) 容量易大型化,单机功率可达到300~600MW以上 。
( 6 ) 技术已趋于成熟,能够为电站具有较高的运行效率提供保证,已经基本具
备了转入商业化运行的条件。
( 7 ) 适用煤种广,可以充分综合利用资源,能和煤化工结合成多联产系统,能
同时生产电、热、燃料气和化工产品。同任何技术一样,IGCC作为一项新项目,
现阶段还存在以下不足:
( 1 ) 投资费用和发电成本尚比较高,国际上IGCC的造价约为1200美元/k w ,
比超超临界机组高15%~20%;
( 2 ) 适用于发电的大容量、高性能的气化炉仍在发展中,单炉日处理量大于
3000t/d的气化炉还未能实现工业应用 ;
( 3 ) 高温煤气净化设备复杂、可靠性、经济性有待提高。
综上所述,IGCC是真正意义的可持续发展的洁净煤发电技术,将在我国中远期
的燃煤发电中扮演重要角色,IGCC也是未来煤基能源多元化近“ 零”排放系统
的核心技术及重要基础。
3.国内IGCC发展的基础
从20世纪90年代初开始,国家科技部 、国家电力公司(原电力工业部)
等部门组织全国的技术力量,对我国发展IGCC发电技术进行了充分的可行性研
究,认为在我国发展IGCC发电技术是必要的和迫切的。在“ 九五” 国家科技
攻关计划中进行了IGCC关键技术的研究。在此基 础上,1999年国家批准 了IGCC
示范电站项目建议书,IGCC示范项目正式立项,示范电站功率为300MW或400MW,
目前,该项目已完成主设备的评标工作。经过10年的准备,我国第1座IGCC
示范电站已具备了建设的各项 准备条件。国内研究单位经过国家“八五”科技
攻关,IGCC系统设计优化和一些关键技术开发方面取得了长足的进步,已形成
了较强的技术支持力量。“IGCC设计集成和动态特性”、“干煤粉加压气化技术”、
“多喷嘴水煤浆加压气化技术”和“煤气高温净化技术”等被列入国家“十五”、
“863”计划予以支持。这些研究为IGCC示范电站的建设及我国 IGCC技术的发
展奠定了良好的基础。 我国目前尚不具备向IGCC电站提供关键技术依托,走引
进和自主开发相结合的发展道路有利于发挥后发优势 ,通过IGCC示范电站的建
设及围绕示范电站进行的消化吸收及自主开发,将成为我国IGCC技术发展的基
础。
4. 我国在发展IGCC过程中面临的主要问题
( 1 ) 某些关键设备的研发滞后,还没有形成获得验证的可靠的原创性技
术 。在IGCC的主要单元设备的研发上,我们还处于相对落 后的状态,没有形
成与产业发展相一致的原创性技术。 主要 体现在重型燃机的自主研发方面, 关
键设备的设计和制造还 完全由国外几家大公司控制和垄断, 我们还不具备掌控
的能力。
( 2 ) 集成创新成果还有待进一步提升IGCC系统是各项单元技术的集成。
在现在投运的IGCC示范系统中,绝大多数的单元设备都是各个行业成熟的工艺。
( 3 )缺少示范工程作为龙头。 我国的IGCC技术研发虽然进行了20余年,
但到目前 为止还没有一套IGCC示范电站, 用于检验技术研发的水平,同时进行
新技术的开发。 到目前为止和IGCC相关的所有示范工作都是在各个有关单元设
备的分立的实验台上完成, 对系统集成、系统参数优化和系统运行方面的研究,
还没有形 成可靠的研究平台,而有关这方面的研究,恰恰是IGCC技术研究最为
重要的方向之一。因此,当务之急应该是尽快完成一套IGCC示范电站的建设,
为国内研究部门提供一套可进行深入研究的实验平台。
5.发展趋势
以煤气化为基础、以电力生产为核心,联产液体燃料及化学品的多联产系统
将是我国以煤为基础的新型能源转化系统技术的重点发展方向。在技术研发方
面,对适于多联产系统的关键单元技术进行重点突破, 形成具有自主知识产权
的关键技术和技术群。 在技术示范方面,以相关工程为依托,以企业为主体,
进行若干个不同类型多联产的示范,为产业化应用奠定基础。实施多联产示范工
程, 形成具有自主知识 产权和核心竞争力的技术产业群,带动我国洁净煤关键
技术和装备的发展,为实现煤炭洁净、高效利用升级提供技术支撑,形成可持续
发展的新型能源转化技术系统。

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