煤气化联合循环发电技术研究进展

科技专论煤气化联合循环发电技术研究进展华电国际邹县发电厂(山东邹城)卢波 张栋栋山东理工职业学院(山东济宁)袁洪波[摘要] 煤气化联合循环(GCC)发电技术是燃气和蒸汽联合3.2 IGCC单位造价成本比常规燃煤电站高循环发电的结合,是当今国际新兴的一种先进的洁净煤发电技术,其IGCC电站的造价成本高,是常规燃煤加电站成本的2倍左具有热值利用效率高、环保节能、多联产等优点,本文概述了IGCC发电右， 另外IGCC的水耗虽然只有常规火电机组的33%-50%,但在气系统的组成、优缺点,指出了系统复杂化和照价成本高是GCC发电技术化之后的废弃产品处理方 面成本非常高,这些都阻碍IGCC发电技推广的主要障碍,并对IGCC发电技术的发展提出了合理的建议。术的推广。4、推广IGCC发电技术煤气化联合循环(Integrated Gasification Combined众所周知,我国的能源结构特点是富煤贫油少气,这决定了Cycle, IGCC)发电技术是指煤.水蒸气和氧气在气化炉中反应产我国的能源结 构以煤为主在未来几十年内不会动摇,而燃烧煤造生中低热值粗煤气,经过净化装置除去粗煤气中的硫化物、氮氧成的污染问题和能 量有效利用率低下等多方面问题,目前已经成化物、粉尘等污染物，变为洁净的气体燃料,燃烧后驱动燃气轮为亟待解决的问题，是当今国际新兴的一种先进的洁净煤发电技机进行发电，并且还利用高温粗煤气余热和烟气余热在废热锅炉术, 其具有热值利用效率高、环保节能、多联产等优点,可以解决内产生高压过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。它不仅提高了煤的有效我国燃烧煤碳造 成-系列的不良问题，应该大力推广。利用率,还有优良的环保性能，为煤的洁净高效利用带来了光明。4.1加大政府扶持力度从煤的洁净燃烧发展方向来看, IGCC把高效利用、环保节能、多洁净煤技术早已得到国家的重视。在1997年,《中国洁净煤技联产、废热循环等特点有机结合起来,被认为是21世纪最有发展术 “九五”计划和2010年发展规划》就已经得到了国务院批准。国前途的洁净煤发电技术"。务院与2005年发布的《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》1.煤气化联合循环(GCC)发电系统的主要组成提出,由国家发改委制定规划,完善政策,组织建设示范工程,并给煤气化联合循环系统(IGCC)主要由两部分组成，煤气发生部予- -定 资金支持,推动洁净煤技术和产业化发展。但是这些政策分和发电部分。第-部分的主要设备有空分分离装置、气化炉、煤不仅 在执行起来力度不够，并且就政策的本二审也 不够完善、系气净化装置、。第二部分的主要设备有燃气透平装置、废热锅炉、统 和细化。到目前为止，我国还没有系统的洁净煤技术的指导政蒸汽透平装置。策和与其相关的支持措施，并且原来的有关鼓励洁净煤技术的政IGCC发电技术的基本原理是:煤和来自空气分离装置的富氧策已经随 着时代发展,远远不能满足现在的需要。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4.2促进设备国产化净化系统将其除尘.脱硫、除染而制成可供燃气轮机使用的精煤IGCC示范项目中的核心设备主要包括空分分离装置、气化发气,进入燃烧室产生高压燃气推动燃气轮机发电，同时还利用燃生装置、 粗煤气净化装置、换热装置、燃汽轮机等,但目前IGCC发气轮机排除的废气经废热锅炉产生高压蒸汽,以推动蒸汽轮机发电系统的核心装 置很多都要从国外购买,这造成建设成本高,周电，以及供热等。期长，收益慢。如果要缩短建设周期，降低成本、加快收益，必须2.煤气化联合循环(IGCC)发电系统的主要优点要掌握核心技术,加强核心设备的制造能力与制造水平。2.1燃料的适应性广4.3实施多联产技术就目前正在运行的IGCC电站的示范装置运行情况来看,燃将煤化I技术和发电技术结合的IGCC发电技术基于煤气化料适应性非常广,可以燃用那些高硫分,高灰分,低热值的低品位的多联产 系统,形成包括电力输出以及多种化工产品的输出,使电煤,这既可以有效利用资源,又可以节约燃料成本。力输出与制氢气、供热、合成氨以及制其它化工产品按最优原则结2.2环保性能好合起来，这样具有更高的能量利用率、更好的经济效益和更加灵IGCC系统采用的脱硫、脱硝和脱粉尘的装置的造价相对偏活的操作管理21 。较低、效率较高，其各种污染物排放量均远远低于国际环保标5.结语准。IGCC是当今国际新兴的一种先进的洁净煤发电技术,其具2.3可以充分利用煤炭资源,实现多联产系统有热值利用效率高、环保节能、多联产等优点,特别在二氧化碳IGCC项目本身就是煤化工与发电的结合体,气化炉产生的煤气体准零 排放具有独特优势,是降低温室效应的最有效途径之气不仅可以用于联合循环发电,还可以用于供热.合成氦、尿素等- - ，为我国节能减排.保护环境开辟了新的道路,是煤碳发电技化工产品。术可持续发展的最有效的技术途径之一-, 符合21世纪环保节能的2.4可经济低廉地去除CO2理念,同时还能加速推动煤化工产业的发展。推广和利用IGCC发在IGCC发电系统中,通过对把粗煤气中的CO转换成CO,并电系统对 我国的煤化工产业和电力工业的发展具有极其重要的意采用CSS技术脱除成CO,可实现CO,准零排放，这是目前发电技义。术中减少CO,气体排放量的最可行、最经济的方法。中国煤化工3,煤气化联合循环(IGCC)发电系统的主要缺点参考文献.MHCNMHG3.1系统复杂[1]孙浩,宋振龙.1GCC发电技术可靠性与经济性分析[J].新疆电IGCC是化工与发电两大行业的综合体。技术难度大,安全和力技术,2011,(1):84-86.经济管理都十分繁杂，并且是连续生产,互相牵连。任何一块出现[2]曲伟平.清洁煤发电的CCS和IGCC联产技术[J].电源技术应问题，都会造成很大损失。用,2010,(4):1-8.《科技与企业》杂志2011年12月(上)18