整体煤气化联合循环-IGCC技术综述

整体煤气化联合循环-IGCC 技术综述摘要:文章简要介绍了 IGCC 技术的工艺流程及其主要特点,对其存在的问题提出了建议,并对其前景进行了预测。关键词:IGCC 技术;特点;建议因此,这种技术被认为是一种更具革命性的技术,但其对技术和设备要求更高,造价也更高。1 工艺及流程简介1.1 组成部分及设备第一部分的设备主要包括:气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置);第二部分的设备主要有:燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。1.2 工艺流程煤经气化成为中低热值煤气,经过净化,除去煤中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物,变为干净的气体燃料,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。其流程见图 1。2IGCC 的主要优点(1)极低的排放:脱硫效率-98%;脱氮率-90%;粉尘排放-接近于零,CO2的排放可减少 1/4。(2)非常高的效率:当前大型 IGCC 示范厂的电站效率已达 42%～46%,IGCC 的净效率具有超过 50%的潜力。(3)耗水量少,比常规蒸汽循环电站可节水 30%～50%。(4)燃煤后的废物处理量最少,脱硫后可副产元素硫或硫酸。(5)可以进行煤炭资源综合利用,可根据需要进行多联产,将煤气转化为热能,燃料气和化工产品,并进行 CO2 捕获实现接近零排放。(6)以气化为核心的 IGCC 技术,与燃料电池和多联产结合并以接近零排放为目标,可能是下一代最新的干净煤发电技术。3IGCC 技术的进展及应用3.1 世界进展概况见表 1。3.2 全世界 IGCC 装置的现状(1)全世界总安装的气化炉容量(包括各种给煤方式):约 70,000MWth或相当的 IGCC 电功率 38,000MWel;IGCC 的安装容量平均每年增加 10%/年。(2)现在的投资成本 900~1300US$/kWel,可以达到的净效率:43%~45%。(3)全世界已建成和在建的最大容量的 IGCC 电厂:西班牙Puertollano(示范厂):容量:320MWel,气化燃料:煤/石油焦。气化系统证实的可用率:85%意大利 ISAB(1999):512MWel 气化燃料:沥青意大利 Sarlux(2000):551MWel 气化燃料:减黏裂化焦油西班牙 Repsol(2024):800MWel 气化燃料:减黏裂化焦油美国 Confidential(2024):1300MWel 气化燃料(计划):煤4 存在问题及建议(1)需要进一步提高系统的可靠性和可用率。(2)系统复杂,是发电和化工两大系统的综合体,不仅各自自身技术水平高,而且两个系统互相耦合,优化设计和运行管理均要求很高,要进一步改进性能。(3)进一步提高燃料的灵活性。(4)进一步降低成本。现在的 IGCC 造价为 1400～1700 美元/Kw,发电成本为 19～61 美分/(Kw.h),均明显高于现有带烟气净化装置的蒸汽循环煤粉炉电厂。5 前景预测GaoQuan-eKeywords:IGCC;feature;suggestion