整体媒气化联合循环(IGCC)汽轮机的特点

整体煤气化联合循环发电厂整体煤气化联合循环发电厂（IGCC）是一种新型的高效清洁能源发电技术。

该技术以煤作为主要原料，通过将煤气化产生的气体经过处理后转换为燃料，再与空气混合进行燃烧，产生高温高压蒸汽驱动汽轮发电机发电，最终实现能量的转换和利用。

IGCC技术是目前世界上最先进、最清洁、最高效的煤化工技术。

整体煤气化联合循环发电厂的主要流程包括煤气化、气体清洗、煤气净化、燃烧、废气处理和发电等环节。

在煤气化环节，将煤炭在高温高压条件下进行气化反应，产生水煤气和一氧化碳等气体。

经过气体清洗和煤气净化处理后，再与空气混合进行燃烧。

在燃烧过程中，产生的高温高压蒸汽驱动汽轮发电机发电，实现能源的转换和利用。

相较于传统的火力发电技术，整体煤气化联合循环发电厂具有以下几方面的优势：一、高效节能：整体煤气化联合循环发电厂采用的是煤化工热效应循环利用技术，不仅能够充分利用煤炭资源，节约能源，而且在煤气化和燃烧两个环节中采用热力电力联合循环，可以将热能转换为电能，实现整个发电过程的高效利用。

二、环保清洁：整体煤气化联合循环发电厂是一种清洁能源发电技术，其废气排放标准比传统的火力发电技术低很多。

在煤气化和燃烧两个环节中，采用了先进的废气处理技术，可以有效净化废气，减少大气污染。

三、灵活性高：整体煤气化联合循环发电厂具有灵活性高的特点，可以根据市场需求进行灵活调整，实现生产的高效、规模化和个性化。

四、可持续发展：整体煤气化联合循环发电厂采用的是煤炭资源开发利用的新型技术。

在煤气化和净化两个环节中，采用了先进的节能、环保技术，能够持续发展，满足人们日益增长的能源需求。

总之，整体煤气化联合循环发电厂是一种高效能源利用的先进技术。

该技术不仅能够有效利用能源资源，同时也是一种环保清洁的能源发电技术。

因此，它的推广和应用将为全球范围内的能源供应和环境保护做出重要的贡献。

整体煤气化联合循环【摘要】对洁净煤技术中的整体煤气化联合循环进行介绍，分析该技术的优点、存在的问题，节能减排压力日渐增大，相对超临界等发电技术而言，IGCC 作为可预见的高效发电技术，在碳减排技术环节具有强大的优势。

【关键词】IGCC；CCS；能源一、引言整体煤气化联合循环(Integrated Ga-sificationCombined Cycle,IGCC)发电技术是新一代先进的燃煤发电技术，它既提高了发电效率，又提出了解决环境问题的途径，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。

二、整体煤气化联合循环及其优点整体煤气化联合循环发电技术是指将煤炭、生物质、石油焦、重渣油等多种含碳燃料进行气化，将得到的合成气净化后用于燃气-蒸汽联合循环的发电技术从系统构成及设备制造的角度来看，这种系统继承和发展了当前热力发电系统几乎所有技术，将空气分离技术、煤的气化技术、煤气净化技术、燃气轮机联合循环技术以及系统的整体化技术有机集成，综合利用了煤的气化和净化技术，较好地实现了煤化学能的梯级利用，使其成为高效和环保的发电技术。

整体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1部分的主要设备有气化炉、煤气净化设备、空分装置。

第2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。

系统流程为：使煤在气化炉中气化成为中热值煤气或低热值煤气，然后经过处理，把粗煤气中的灰分、含硫化合物等有害物质除净，供到燃气-蒸汽联合循环中去燃烧做功，借以达到以煤代油(或天然气)的目的。

从系统构成及设备制造的角度来看，这种系统继承和发展了当前热力发电系统几乎所有技术，将空气分离技术、煤的气化技术、煤气净化技术、燃气轮机联合循环技术以及系统的整体化技术有机集成，综合利用了煤的气化和净化技术，较好地实现了煤化学能的梯级利用，使其成为高效和环保的发电技术，被公认为世界上最清洁的燃煤发电技术，有希望从根本上解决我国现有燃煤电站效率低下和污染严重的问题。

第37卷第6期2006年11月　锅　炉　技　术BOIL ER TECHNOLO GYVol.37,No.6Nov.,2006收稿日期:20060711作者简介:徐强(1970),男,1992年毕业于西安交通大学涡轮机专业,1992年～2005年在上海汽轮机有限公司工作,历任设计室主任、设计研究所副所长等,长期从事汽轮机、燃气轮机的开发研究,现任上海电气电站集团副总工程师、技术部副部长。

文章编号:　CN311508(2006)06000109整体煤气化联合循环(IGCC )特点综述及产业化前景分析徐　强1,　曹　江2,　周一工1,王佳祎1,　何　芬2(1.上海电气电站集团,上海201108;　2.清华大学热能工程系,北京100084)关键词:　整体煤气化联合循环(IGCC );气化炉;空分制氧;合成气净化;燃气轮机摘　要:　介绍了整体煤气化联合循环(IGCC )的发展现状及趋势,重点对IGCC 关键技术和设备进行了阐述,并对IGCC 的产业化前景进行了分析。

中图分类号:　TM 611.3 文献标识码:　A1　前　言 整体煤气化联合循环(Integrated gasifica 2tion combined cycle ,IGCC )是指将煤炭、生物质、石油焦、重渣油等多种含碳燃料进行气化,将得到的合成气净化后用于燃气—蒸汽联合循环的发电技术。

这种技术不仅可以很大程度上解决目前燃煤电站效率低、污染大的问题,而且也克服了天然气供应不足和价格昂贵的问题。

从系统构成及设备制造的角度来看,这种系统继承和发展了当前热力发电系统几乎所有技术。

IGCC 基本原理如图1所示(完全整体化、有氮气回注的系统)。

本文将从发展现状及未来发展趋势、关键技术及设备等方面对IGCC 技术作一介绍,并对IGCC 的产业化前景进行分析比较。

图1　IGCC 原理示意图2　IGCC 国内外发展现状及未来发展趋势2.1IGCC 的国内外发展现状 到2005年,世界上已经投入运行和正在建设的IG CC 电站近30座,其中美国占了一半左右,装机容量超过800万千瓦[1]。

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。

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。

整体煤气化联合循环(IGCC)汽轮机的特点摘要：研究了IGCC汽轮机的热力循环特性、热力参数、结构的特点及其滑压运行方式和相应技术。

关键词：IGCC；汽轮机；热力循环；热力参数；结构；多压补汽；滑压运行O 前言在整体煤气化联合循环(IGCC)中对汽轮机的要求可归结为：经济性、可靠性、运行灵活性、模块式结构设计等。

IGCC汽轮机与常规火力发电的汽轮机原理相同，构造也基本相同，但由于其与IGCC中其它主要设备——煤气化炉、空分、净化系统、燃气轮机、余热锅炉等装置系统——存在多种工质和热量的交换，因此其热力循环特性、热力参数、结构、变负荷特性有着自己的特点，与一般常规电厂中的汽轮机有一定的差别，与常规联合循环中的汽轮机也有差别。

研究IGCC汽轮机的特点、特性及相应技术，可为IGCC汽轮机的结构设计、系统配置及最佳安全、经济运行提供依据，有着现实的工程意义。

1 IGCC汽轮机概要(1)一般不从汽轮机中抽取蒸汽去加热给水，因而在IGCC中由汽轮机的低压缸排向凝汽器的蒸汽流量要比常规汽轮机多。

通常，在常规汽轮机中排向凝汽器的蒸汽流量只有主蒸汽流量的60％～70％左右；而在IGCC或联合循环的双压或三压式蒸汽循环中，排向凝汽器的蒸汽流量可能比主蒸汽流量大30％左右。

这要求汽轮机低压缸有较大的通流能力和较长的末级叶片，凝汽器也要有较大的冷却能力。

(2)在IGCC或联合循环的汽轮机系统中可不设置加热给水的蒸汽加热器，这是为了在余热锅炉中充分利用燃气轮机排气的热能。

余热锅炉的排气温度越低，燃气热能的利用程度就越高。

目前在IGCC或烧天然气的联合循环中，余热锅炉排气的最低温度约80—90 ．这与凝汽器中凝结水的温度相差不太大，因此无需专门设置蒸汽给水加热器来预热凝结水。

对给水进行除氧的功能可在余热锅炉的给水加热系统中完成，也可在凝汽器中完成。

汽轮机可以安装在比较低的基础上，避免采用较高的厂房结构。

(3)为提高IGCC的能量转换效率，汽轮机及余热锅炉经历了从单压、双压至三压，从无再热至再热的发展过程。

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。

煤气化循环发电系统的主要组成及特点1 煤气化联合循环(IGCC)发电系统的主要组成煤气化联合循环发电系统(IGCC)主要由煤气发生部分和发电部分组成。

第一部分的主要设备有空分分离装置、气化炉、粗煤气净化装置等组成。

第二部分的主要设备有燃气轮机、废热锅炉、蒸汽轮机等组成。

空气分离装置主要是通过压缩循环深冷的工艺把气态的空气变成液态，再经过加热精馏将液态空气中逐步分离，生产氧气、氮气及氩气等惰性气体。

气化炉主要是将空分出来的氧气、水蒸气及煤在一定的温度和压力下反应，生产中低热值粗煤气的设备。

煤在气化炉中反应，产生的热量用来切断煤中的化学键，其与水蒸气反应，生成CO、H2 、CH4 为主产物的粗煤气。

粗煤气净化装置主要对粗煤气进行脱硫和除尘,一般分为高温净化和常温净化。

现在，由于高温净化工艺不够成熟，投产的IGCC发电站一般都采用常温净化系统，同时采用循环水对粗煤气的热量进行回收，减少热量损失。

燃气-蒸汽联合循环发电装置。

燃气轮机中的燃气初温很高，约为1200℃，加热温度也很高，但它的放热相对较低也高,仅为450℃～550℃，不少热量随排气进入大气，故热效率最高只能达38％。

现代的大型蒸汽轮机蒸汽温度一般低于600℃，但它的放热温度也很低，热效率最高只能达38％～39％。

燃气-蒸汽联合循环装置把汽轮机排出的气体的余热利用余热锅炉进行回收，继而产生高温水蒸气推动汽轮机发电，这样既具有燃气轮机的加热高温，又具有蒸汽动力装置的放热低温，从而会具有较高的能量利用率。

2 煤气化联合循环(IGCC)发电系统的主要优点2.1 燃料的适应性广IGCC具有燃料适应性广的特点,特别适合利用我国的高硫煤。

高硫煤如果直接进行燃烧，势必对环境造成很大的影响。

但是通过IGCC发电技术，可以将高硫煤洁净利用，并且可以回收硫。

这既可以有效利用资源，又可以节约燃料成本。

2.2 环保性能好IGCC发电装置的脱硫率可以达到99%以上，并可进行硫回收，二氧化硫排放量很低，每方大约约为25mg，氮氧化物排放浓度也很低，仅为常规电站的15%-20%，耗水量仅为常规电站的33%-50%。

●综　述●整体煤气化联合循环(IGCC )发电技术吕　晶1,孙福珠2,吕　华2,张宏炜1,董贵林3(11黑龙江省电力职工大学,黑龙江哈尔滨150030;21黑龙江省电力科学研究院,黑龙江哈尔滨150030;31牡丹江第二发电厂,黑龙江牡丹江157015)摘　要:介绍了IGCC 发电的优点及工作原理,IGCC 电站的设备构成以及各种设备的性能比较,并介绍了世界几大IGCC 发电工程状况和我国在该领域的研究开发情况。

环境保护对电力发展的要求,为IGCC 发电技术的发展,提供了广阔的发展前景和空间。

洁净煤发电技术作为21世纪燃煤电厂的换代技术,是电力可持续发展的重要选择。

关键词:电力环保;IGCC 发电;可持续发展中图分类号:T K434.6;T K477 文献标识码:A 文章编号:1002-1663(2002)02-0132-04G eneration of Pow er by IG CCL üJing 1,SUN Fu 2zhu 2,L üHua 2,ZHAN G Hong 2wei 1,DON G Gui 2lin 3(1.Heilongjiang Electric Power Science Research Institute ,Harbin 150030,China ;2.Heilon gjiang Electric Power Staff Uni 2versity ,Harbin 150030,China ;3.Mudan jiang No.2Power Plant ,Mudanjiang 157015,China )Abstract :Describes the advantages and theory behind generation of power by IGCC ,the structural break 2down of IGCC power station and the performance of equipment reguired ,the development status of world major generation of power by IGCC projects and R &D status of generation of power by IGCC technology in China ,and points out the enviroumental protection requirement for the development of electric power provides a wide and bright prospect and space for the development of generation of power by IGCC ,and the technology of generating power using clean coal is the right choice for power plants buring coal for genera 2tion of power in the new century to achieve sustained development.K ey w ords :environmental protection requirement for generation of power ;generation of power by IGCC ;sustained development0　前　言收稿日期:2002-02-05。