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 要:煤气化联合循环(IGCC)发电技术是煤气化和燃气――蒸汽联合循环的结合,是当今

国际新兴的一种先进的洁净煤发电技术,其具有高效、低污染、节水、综合利用好等优点,本
文概述了

IGCC 发电系统的组成、优缺点,并对 IGCC 发电技术的推广提出了合理的建议。 

  关键词:

IGCC 煤气化 发电 

  

 

  煤气化联合循环

(Integrated Gasification Combined Cycle,IGCC)发电技术是指煤经过气

化产生中低热值煤气,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,燃烧后驱动燃气轮机发电,并且利用高温粗煤气余热和烟气余热在废热锅炉内
产生高压过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。它既提高了发电效率,又有很好的环保性能,为燃煤
发电带来了光明,其发展令人瞩目。从大型化和商业化的发展方向来看,

IGCC 把高效、清

洁、废物利用、多联产和节水等特点有机地结合起来,被认为是

21 世纪最有发展前途的洁净

煤发电技术

[1]。 

  一、煤气化联合循环

(IGCC)发电系统的主要组成 

  煤气化联合循环系统

(IGCC)主要由两部分组成,煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合

循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、煤气净化设备、空分装置。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(图

1)。 

  其基本原理是:煤和来自空气分离装置的富氧气化剂在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(图

1)。 

  二、煤气化联合循环

(IGCC)发电系统的主要优点 

  

1.高效率、潜力大 

  目前国际上

IGCC 电站的净效率最高已达到 45%以上,比常规亚临界燃煤电站效率高

6~9 个百分点,随着工程材料的不断发展和技术的改进,若能采用成熟可靠的高温煤气净
化技术,则可以较小热量的损失,其发电净效率有望达到

50%。 

  

2.可以充分利用煤炭资源,实现多联产系统 

  

IGCC 项目本身就是煤化工与发电的结合体,气化炉产生的煤气不仅可以用于联合循

环发电,还可以用于供热、合成氨、尿素等化工产品。

 

  

3.可经济低廉地去除 CO2 

  在

IGCC 发电系统中,通过对合成煤气中 CO 转换并进行 CO2 脱除,可实现 CO2 零排

放,是目前现有发电技术减排温室气体最可行、最经济的方法。

 

  

4.优良的环保性能 

  

IGCC 系统中采用脱硫、脱硝和粉尘净化的设备造价较低、效率较高,其各种污染物排

放量都远远低于国际上先进的环保标准,能满足严格的环保要求。

IGCC 机组的脱硫效率可

99%,SO2 排放总量比常规煤粉炉低很多,SO2 排放在 25 mg/m3 左右,并可回收单质硫;

 NOX 排放浓度仅为常规电站的 15%-20%,耗水为常规电站的 33%-50%,IGCC 电厂所采
取的这些净化工艺过程不需要价格昂贵的催化剂,而且不会造成二次污染。

 

  

5.煤灰的处理有很多的优点 

  煤粉火力发电以飘尘状或渣块状产生大量的粉煤灰,但

IGCC 的煤灰则以溶渣排出,

体积减少

50%左右。同时,渣块能作为代替水泥用的骨材及路基材料,使渣块得到利用。 

  三、煤气化联合循环

(IGCC)发电系统的主要缺点 

  

1. IGCC 单位造价成本比正常燃煤加脱硫电站高 

  

IGCC 电站的造价较高,是常规燃煤加脱硫燃煤电站成本的 2 倍左右,另外 IGCC 的水耗

虽然只有常规火电机组的

33%~50%,但在气化之后的废弃产品处理方面成本非常高,这些都