整体煤气化联合循环_新闻台

　　□范晓旭

　　我国是世界上最大的煤炭生产国和使用国。煤炭是我国最重要的资源与燃料,占我国一次能源供给的2/3。以煤为主导的能源结构在我国将长期存在。但目前燃煤发电机组存在污染严重、供电煤耗高等问题,不能满足我国电力工业发展的需要。并且我国每年的CO2的排放总量已经超过美国跃居世界第一。因此,对于以煤为主要资源而环境污染情况又日益恶化的我国来说,燃煤发电必然要走高效清洁之路,在目前有望采用的方案中IGCC方案是首选。

　　整体煤气化联合循环(IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle)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。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系统典型工艺流程为:燃煤磨制成干煤粉或水煤浆,与氧化剂(空分系统生产的氧气或空气)一起喷入气化炉,在高温贫氧的情况下,煤经气化成为中低热值煤气(其主要成分为CO和H2)；经过净化,除去煤气中的硫化物、氮化物、汞、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做功: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做功。

　　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,利于环境保护。

　　(作者单位:山东省科学院能源研究所)