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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发电(IGCC)名目一、整体煤气化联合循环的工作过程…………………………二、整体煤气化联合循环的特点………………………………三、整体煤气化联合循环的进展………………………………四、在整体煤气化联合循环的要紧设备………………………五、整体煤气化联合循环的进展趋势…………………………六、对我国进展IGCC技术的假设干启发………………………一、整体煤气化联合循环的工作过程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。
第一部分的要紧设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备〔包括硫的回收装置〕，第二部分的要紧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，通过净化，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透平作功，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。
其原理图见以下图：二、整体煤气化联合循环的特点IGCC〔整体煤气化联合循环〕发电技术是当今国际上最引人注目的新型、高效的洁净煤发电技术之一。
该技术以煤为燃料，通过气化炉将煤转变为煤气，通过除尘、脱硫等净化工艺，使之成为洁净的煤气供给燃气轮机燃烧做功，燃气轮机排气余热经余热锅炉加热给水产生过热蒸汽，带动蒸汽轮机发电，从而实现了煤气化燃气蒸汽联合循环发电过程。
IGCC发电技术把联合循环发电技术与煤炭气化和煤气净化技术有机的结合在一起，具有高效率、清洁、节水、燃料适应性广，易于实现多联产等优点，符合二十一世纪发电技术的进展方向。
1、IGCC将煤气化和高效的联合循环相结合，实现了能量的梯级利用，提高了采纳燃煤技术的发电效率。
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。
整体煤气化联合循环发电项目建设方案煤气化联合循环发电是一种将煤炭转化为合成气，再利用合成气进行发电的高效能发电技术。
从产业结构改革的角度出发，煤气化联合循环发电项目可以促进能源结构转型，提高能源利用效率，减少环境污染，推动可持续发展。
本文将详细介绍该项目的实施背景、工作原理、实施计划步骤、适用范围、创新要点、预期效果、达到收益、优缺点以及下一步需要改进的地方。
一、实施背景随着能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重，传统的煤炭发电方式已经无法满足社会发展的需求。
而煤气化联合循环发电技术可以有效利用煤炭资源，减少能源消耗和环境污染，因此具有重要的推广价值。
二、工作原理煤气化联合循环发电项目的工作原理是先将煤炭进行煤气化处理，将煤炭转化为合成气。
合成气中的一氧化碳和氢气经过净化处理后，进入燃气轮机进行燃烧，带动发电机发电。
燃烧后的废气进入余热锅炉进行余热回收，产生高温高压的蒸汽，并通过蒸汽轮机再次带动发电机发电。
这样，通过两次发电循环，可以充分利用煤炭资源，提高能源利用效率。
三、实施计划步骤1. 前期调研：对煤炭资源、能源需求、环境污染等方面进行调研，确定项目可行性。
2. 设计规划：根据实际情况，制定项目的设计规划，包括选址、设备选型等。
3. 建设投资：进行项目的建设投资，包括设备采购、工程建设等。
4. 运营管理：对项目进行运营管理，确保项目正常运行。
5. 监测评估：定期对项目进行监测评估，评估项目的效果和收益。
四、适用范围煤气化联合循环发电项目适用于煤炭资源丰富的地区，特别是那些传统的煤炭发电方式已经无法满足能源需求的地区。
此外，该项目还适用于环境污染严重的地区，可以减少污染物的排放，改善环境质量。
五、创新要点煤气化联合循环发电项目的创新要点主要体现在以下几个方面：1. 煤气化技术的创新：采用先进的煤气化技术，提高煤炭转化为合成气的效率和质量。
2. 循环发电技术的创新：通过循环发电技术，充分利用煤炭资源，提高能源利用效率。
整体煤气化联合循环(IGCC)现状及发展趋势供稿人：宋鸿供稿时间：2009-12-23 关键字：整体煤气化联合循环(IGCC) 现状发展趋势一、IGCC行业发展概况整体煤气化联合循环(Integrated gasification 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与高效的联合循环相结合的先进动力系统。
这种系统不仅可以符合2005-2010年日益严格的脱硫脱硝除尘要求，而且可以符合2010-2020年排上日程的微颗粒（PM10、PM2.5）和金属元素（如汞）的排放要求，同时也克服了天然气供应不足和价格昂贵的问题，并具有延伸产业链，发展循环经济的技术优势。
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，代表21世纪洁净煤发电技术的发展方向。
IGCC的研发始于二十世纪七十年代初，1972年在西德Lǔnen 的Kellerman电厂建立了第一座IGCC装置，但世界上真正试运成功的第一座IGCC电站是1984年启动的美国加州Cool Water 电站。
Cool Water电站成功地验证了IGCC技术的可行性，跨过了原理概念性开拓验证阶段，使IGCC从此转上了较为稳健、有效的开发阶段。
之后，美国、英国、荷兰、西班牙、德国、日本、印度等国纷纷建起了IGCC商用化示范电站，其中最受关注的是美国的Wabash River（1995）、Free town（1995）、Tampa（1996）和Pinon Pine电站（1996），以及欧洲荷兰的Buggenum电站（1994）、西班牙的Puertollano电站（1998）等。
它们多已并入电网作商用化示范运行，证明能够实现有害物质零排放、利于环境保护（污染物排放量仅为常规燃煤电站的1/10，脱硫效率达99%，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），净效率可达43%以上（高于超临界参数燃煤发电机组在同样净化要求下的最高水平），运行可靠性良好，其建设投资和运行成本基本上已具备竞争力。
一、地下煤气化技术煤炭地下气化(简称UCG)是开采煤炭的一种新工艺。
其特点是将埋藏在地下的煤炭直接变为煤气，通过管道把煤气供给工厂、电厂等各类用户，使现有矿井的地下作业改为采气作业。
其实质是将传统的物理开采方法变为化学开采方法。
煤炭地下气化技术(UCG)作为一种开采地下煤炭资源的新技术，较传统物理井工开采有明显的优点。
不仅可以回收矿井遗弃煤炭资源，而且还可以用于开采井工难以开采或开采经济性、安全性较差的薄煤层、深部煤层、“三下”压煤和高硫、高灰、高瓦斯煤层；地下气化燃烧后的灰渣留在地下，减少了地表下沉，无固体物质排放，煤气可以集中净化，大大减少了煤炭开采和使用过程中对环境的破坏。
地下气化煤气不仅可作为燃气直接民用和发电，而且还可用于提取纯氢作为合成液体燃料和化工原料的原料气。
因此，煤炭地下气化技术具有较好的经济效益和环境效益，可大大提高煤炭资源的利用率和利用水平，是我国煤炭绿色开采技术的重要研究和发展方向。
1、煤炭地下气化原理煤炭地下气化工艺可用图1简单描述：图1 煤炭地下气化原理(俯视图)1—鼓风巷道；2—排气巷道；3—灰渣；4—燃烧工作面；Ⅰ—氧化带；Ⅱ—还原带；Ⅲ，Ⅳ—干馏干燥带首先从地表沿煤层开掘两条倾斜的巷道1和2，然后在煤层中靠下部用一条水平巷道将两条倾斜巷道连接起来，被巷道所包围的整个煤体，就是将要气化的区域，称为气化盘区，亦称地下发生炉。
最初，在水平巷道中用可燃物将煤引燃，并在该巷形成燃烧工作面。
这时从鼓风巷道1吹入空气，在燃烧工作面与煤产生一系列的化学反应后，生成的煤气从另一条倾斜的巷道即排气巷道2输出地面。
这种有气流通过的气化工作面被称为气化通道，整个气化通道因反应温度不同，一般分为气化带、还原带和干馏干燥带。
(1)气化带亦称氧化区，在气化通道的起始段长度内，煤中的碳与气化剂中的氧发生多相化学反应，同时产生大量热能，温度迅速升高至1200~1400℃，致使附近煤层炽热和蓄热。
IGCC——DCS概述整体煤气化联合循环（IGCC-IntegratedGasification 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透平作功，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。
1、 IGCC厂的基建费非常高，大大高于传统燃煤和燃油装置的基建费（~20~30%）。
其原因部分是IGCC涉及的技术复杂，部分是该项技术还不是"现成品"。
这就意味着一旦IGCC全部商业化应用，其设计和制造成本要高得多。
2、目前IGCC的可靠性比预想的要低，当然比商业化电厂要求的要低。
原因之一是某些单个组成部件尚未为用于IGCC厂而充分优化；另一原因是IGCC的整体设计比较复杂，其中一个部分发生问题会快速影响到其他部分。
3、同其他发电技术相比，IGCC厂的操作灵活性较差。
冷启动时间非常长，一般40~50h（传统的锅炉大约需8~10h）。
整体煤气化联合循环zhengti meiqihualianhexunhuan integrated gasification combined cycle,IGCC字体[大][中][小]把煤气化和燃气-蒸汽联合循环发电系统有机集成的一种洁净煤发电技术。
在IGCC系统中，煤经过气化产生合成煤气，经净化处理的煤气燃烧后驱动燃气透平发电，利用高温排气在余热锅炉中产生蒸汽驱动汽轮机发电。
为了制备并净化煤气，IGCC中还设置了空气分离设备(用于制氧供气化用，简称空分设备)和煤气除尘、脱硫设备。
对采用空气作气化介质的IGCC系统一般不设置空分设备。
这种发电系统也可以采用石油焦和生物质等作为燃料。
图1 IGCC的工艺流程示意图1—煤气制备输送;2—煤气化炉;3—粗煤气冷却及净化; 4—燃气轮机; 5—余热锅炉;6—汽轮机; 7—发电机; 8—硫回收; 9—废水处理; 10—空分设备工作原理典型的IGCC工艺流程如图1所示，煤经过处理后送入气化炉。
气化过程所需的氧气来自空分设备。
出气化炉的粗煤气显热被回收利用以产生蒸汽(蒸汽送入余热锅炉中去过热)，然后粗煤气通过除尘、脱硫处理进入燃气轮机燃烧室，燃烧产生的高温燃气驱动透平发电。
燃气透平排气的热能在余热锅炉中被回收，将给水加热成为蒸汽，用以驱动汽轮机发电。
此外系统还包括硫回收设备、灰渣系统和废水处理设备。
发展简史IGCC是70年代西方国家在石油危机时期开始研究和发展的一种技术。
世界上第一个工业规模的IGCC机组是1972年在德国克尔曼(KDV)电厂内建成的，容量为170MW，采用鲁奇(Lurgi)固定床气化工艺，用西门子(Siemens)公司的V93型燃气轮机，组成增压锅炉型联合循环。
该机组完成预定试验后于70年代末停运。
世界上第一个完整地进行工业性试验研究的IGCC机组于1984年在美国加州冷水(Cool Water)电厂建成。
该机组采用德士古(Texaco) 气流床气化工艺和GE公司7E型燃气轮机，组成余热锅炉型联合循环，机组净功率为93MW。
整体煤气化联合循环发电简介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透平作功，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。
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，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-，利于环境保护。
分类及作用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。
具体来说，对气化炉及煤气的净化系统的要求a)气化炉的产气率、煤气的热值和压力及温度等参数能满足设计的要求b)气化炉有良好的负荷调节性能，能满足发电厂对负荷调节的要求c)煤气的成分、净化程度等要能满足燃气轮机对负荷调节的要求d)具有良好的煤种适应性e)系统简单，设备可靠，易于操作，维修方便，具有电厂长期、安全可靠运行所要求的可用率f)设备和系统的投资、运行成本低1）喷流床气化炉喷流床是目前IGCC各示范工程中采用最多的一种气化炉。
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。
整体煤气化联合循环发电厂〔IGCC〕气化是固体和液体原料〔如煤或石油〕向主要成分为氢〔H2〕和一氧化碳〔CO〕的气体的转化。
气化已应用了一百多年，所产气体有多种用途，如家庭供暖和照明〔"城市煤气" 〕、化学制品，如氨〔NH3〕或甲醇与汽油和柴油替代产品。
近年，人们关注于利用气化发电。
最初的原因是大型、高效燃气轮机的开发。
不久意识到煤炭气化结合燃气轮机发电，可能具有最现代化的常规燃煤电厂一样的效率，而排放物却要少得多。
20世纪70年代初期，在德国建立了第一座整体煤气化联合循环发电厂〔IGCC〕，如今，世界上已有假设干座燃煤示X厂。
图1 GBL气化炉〔经英国煤气公司特许刊出〕 IGCC电厂也能燃用石油衍生的原料，如重油和焦油。
这些产品在石油精炼过程中形成。
传统上，这些产品用于生产电厂锅炉用重质燃料油和作船用燃料。
但是，近年来，重质燃料油的市场需求迅速下降，且目前一些炼油厂的这类产品过剩。
将这些重油气化既可为炼油厂提供电力，也可用于出口，且产生的H2可在炼油厂里提质和清洁其他产品，如柴油和汽油。
在欧洲至少有4个大的燃石油的IGCC项目在进展。
生物质和废物都可气化；但是IGCC技术趋于偏爱大型、集中化电厂，但生物质和废物最好是用于其资源附近的较小电厂。
因此，可选择在邻近现有电厂的小型气化炉气化生物质和废物，利用这些气化产品局部取代燃用的煤或石油。
这就使现有电厂在可获得生物质和废物时利用他们。
某些气化炉技术可将生物质、废物同煤一起气化。
目前处于领先地位的几个生物质和废物气化项目大多在欧洲进展，几个最重要的项目在英国。
IGCC厂尚处于试验阶段，到目前为止，几乎所有这类项目都需要政府某种形式的支持。
该技术在广泛应用之前，有三个不足之处要加以改善。
1、同备有环保装置的传统燃煤电厂相比，建立IGCC电厂费用昂贵； 2、迄今为止，IGCC厂的可靠性较差； 3、至少那些配有制氧〔O2〕装置的IGCC设备的操作灵活性尚待充分证实；尤其是，IGCC设备的启动时间次数是以天计而非小时计。
整体煤气化联合循环发电炉）粘结堵塞，将除尘后的冷煤气增压后再返送回煤气炉的出口和热煤气混合，将热煤气的温度降低到比灰的软化温度低50℃，然后，热煤气再经过气化炉的余热锅炉（辐射和对流蒸汽发生顺）产生饱和蒸汽，同时使热煤气的温度降低到200℃左右，约50%的煤中灰分在气化炉高温炉膛中心变成液态渣，由炉底排出并通过集渣器送入渣池。
煤粉灰中的以飞灰的形式随热煤气，帮煤气须经除尘、洗涤脱硫处理，成为清洁的煤气，再送往燃烧室。
喷流床气化炉由于是煤粉高温高压气化，因此煤种适应性广，碳转化率高，能达到99%以上。
当前在欧美各地IGCC示范厂所选用的喷流床气化炉有：美国德士古和CE炉，荷兰的Shell炉，德国的Prenflo炉。
给煤方式有湿法水煤浆给煤（如德士古炉）和干法给煤（如shell和Prenflo炉）。
由于喷流床气化炉的单炉生产能力大，并且具有较高的效率，燃料适应性广，因而在今后发展大容量高效率的IGCC电站中具有强有力的竞争地位。
流化床气化炉流化床气化炉可以充分利用床内气固两相间的高强度的传热和传质，使整个床层内温度分布均匀，混合条件好，有利于气化反应的进行。
同时，可以利用流化床低温燃烧，在燃烧和气化过程中加入脱硫剂（石灰石或白云石），将产生的大部分SO2和H2S脱除。
由于流化床气化炉内的反应温度一般控制在850－1000℃，因此，它产生的焦油、烃、酚、苯和萘等大分子有机物基本上都能被裂解为简单的双原子或三原子气体，煤气的主要成本是CO和H2，CH4的含量一般少于2%。
当前，用于IGCC系统的流化床气化炉有KRW炉，U－Gas炉和温克勒炉等。
固定床气化炉固定床气化炉是最早开发出的气化炉，它和燃煤的层燃炉类似，炉子下部为炉排，用以支承上面的煤层。
通常，煤从气化炉的顶部加入，而气化剂（氧或空气和水蒸气）则从炉子的下部供入，因而气固间是逆向流动的。
这种气化炉和燃煤的层燃炉一样，对煤的粒径有一定的要求。
固定床气化炉有两种煤气出口集团的设计。
有关IGCC的一般性介绍IGCC的基本原理IGCC（Integrated Gasification Combined Cycle）整体煤气化联合循环）发电技术是“绿色煤电”技术的基础， IGCC的基本原理可简要概括如下：干煤粉和气化剂（氧和水蒸汽），在气化炉内发生复杂的化学反应和物理反应，生成粗煤气，粗煤气经过净化（除尘、脱硫等）后生成洁净的煤气（CO+H2），大部分洁净煤气供给燃气轮机燃烧发电，燃气轮机的高温排气又供给蒸汽轮机系统发电；剩余一小部分洁净煤气供给多联产系统进行化工原料的生产，形成煤电化的综合利用模式，以提高能源利用效率和经济效益。
IGCC是目前在国际上被验证的、能够工业化的、大容量化的、最洁净的高效煤炭发电技术。
只有实现IGCC示范电站的成功，才能在此基础上进行“绿色煤电”工程后续各阶段的技术研发与集成示范。
发展IGCC的意义及优势它与直接燃煤发电技术相比，具有以下优势和意义：1、污染物脱除的效率高、投资低IGCC的IG部分（Integrated Gasification—整体煤气化），其最大的特点是在煤气燃烧前就将污染物排除。
煤在气化炉中生成粗煤气，粗煤气可采用目前成熟的可资源化的化工净化及回收工艺处理，能实现99％以上的污染物脱除效率，还能在比较容易地使NO X排放控制在较低水平。
此外，煤气净化系统比烟气净化系统简单、规模小，且投资成本相对较低。
2、发电效率提高（约提高到50％～60％）IGCC的CC部分（Combined Cycle联合循环），指的是燃气轮机和蒸汽轮机联合循环。
它结合了燃气轮机平均吸热温度高（1300℃～1500℃）和蒸汽轮机平均放热温度低（32℃左右）的优点，增大了热力系统平均吸热温度与平均放热温度之间的温差，从而提高了发电的效率（热力学原理）。
3、能实现多联产和副产品的综合利用气化炉出来的煤气，除了用于供给燃气轮机发电外，还可以用于化工产品（例如合成胺、甲醇、二甲醚等）的生产。
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发电简介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透平作功，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。
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。
分类及作用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。
具体来说，对气化炉及煤气的净化系统的要求a)气化炉的产气率、煤气的热值和压力及温度等参数能满足设计的要求b)气化炉有良好的负荷调节性能，能满足发电厂对负荷调节的要求c)煤气的成分、净化程度等要能满足燃气轮机对负荷调节的要求d)具有良好的煤种适应性e)系统简单，设备可靠，易于操作，维修方便，具有电厂长期、安全可靠运行所要求的可用率f)设备和系统的投资、运行成本低1）喷流床气化炉喷流床是目前IGCC各示范工程中采用最多的一种气化炉。
第一节整体煤气化联合循环的基本思想整体煤气化联合循环(Integerated Gasification Combined Cycle；简记为IGCC)是20世纪70年代石油危机时期西方国家开始发展的一项燃煤发电技术。
它的技术路线非常清晰，那就是：使煤在气化炉中气化成为中热值或低热值的煤气，然后通过处理，去除其中的灰分、含硫化合物、重金属等有害物质，代替天然气供到常规燃气一蒸汽联合循环中去，从而实现洁净燃煤发电。
IGCC发电系统示意图如图6—1所示。
整体煤气化联合循环中的“整体”一词有两层含义：(1)在这个系统中，气化炉所用的蒸汽和空气多数情况下都直接来自于系统内的汽轮机和燃气轮机。
反过来，气化过程中所产生的各种显热，都在系统适当的工艺环节中充分地利用，这样的系统是一个有机的整体；(2)系统流程及系统内各处的参数都要从机组整体性能最优的角度仔细考虑和设计。
图6—1 IGCC发电系统示意图显然，在IGCC发电系统中，燃气轮机、余热锅炉、汽轮机都是成熟的技术，所需要解决的只是煤的大规模气化和煤气的净化问题。
所以，就设备而言，气化炉和煤气净化系统的是整体煤气化联合循环发电技术的关键。
第二节煤的气化及气化炉一、气化原理众所周知，煤是由多种有机物和无机物}昆合组成的固体燃料。
煤中的可燃物质主要是碳，其次是氢。
要使煤气化，最理想地莫过于将其转化为以气态形式存在的c0、H2及碳氢化合物，如cH4等。
因此，对煤进行气化实质上主要是使煤中的C与02反应生成CO。
然而，实际中煤的气化过程远非如此简单。
尽管煤气化的历史已有200余年，但对其涉及到的某些问题至今也未完全研究清楚。
如果大致描述一下的话，煤的气化大体上是这样进行的：在缺氧的条件下，对煤进行加热，使其释放出所含的水分而干燥；随着温度的升高，原先以固态形式存在的碳氢化合物分子中的一些较弱的化学键被破坏，开始析出挥发分，生成煤焦油、油、酚和某些气相碳氢化合物；接下来，析出挥发分后的固定碳将与氧气、蒸汽和氢气发生反应生成CO、C02和cH4等气体。
在以上过程中，挥发分与氧之间可能还会发生反应，最终形成粗煤气。
煤的气化过程中，气化炉内所发生的化学反应主要有以下几个：4C+30，一2CO，+2CO+热量 (6—1)3C+20，一2CO，+CO+热量 (6—2)C+CO，一2CO一热量 (6—3)C+地O—cO+H，一热量 (6—4]H20+CO—H，+Co’+热量 (6—5]CO+3 H2一cH4+H20+热量 (6—6：C+2H2一CHd+热量 (6—7：不同的反应所需的条件也不同。
式(6—1)在温度低于1200％的条件下进行，而式(6—2)则在温度高于1300℃的条件下进行。
这两个反应实际上是不完全的燃烧反应，其作用是为主要的气化反应提供热量。
式(6—3)和式(6—4)是主要的气化反应，其中式(6—3)为c02的还原反应，式(6—4)为水煤气反应。
这两个反应不仅需要热量，而且只有在高温下才能进行得足够快。
式(6—5)为氢化反应，其余两个为甲烷化反应，这三个反应均在低温下相对容易发生一些，虽不主要，但对最后的煤气成分有影响。
在气化过程的还原性条件下，煤中所含的硫将大部分转化，H2S，少部分转化为COS。
因此若在气化过程中加入白云石或石灰石，则会发生下面的脱硫反应： H2S+CaO-}Ca$+H20 (6—8COS+CaO--，CaS+C02 (6—5由上所述，煤气化所需要的基本条件及解决的办法是：(1)一定的温度。
一般采用部分燃烧的方法来获得该温度。
(2)一定的气化剂。
气化剂可以是氧气，也可以是空气与蒸汽或者氧气与蒸汽等。
采用的气化剂不同，所得到的煤气成分、热值就不同。
依据热值的高低可将煤气划分为低热值煤气、中热值煤气和高热值煤气，’Effl的热值范围分别为乏埂：是4187-10467 kJ／(N．m3)10467～20934kJ／(N．m3)和20934～4186810／(N·m3)。
二、气化炉的分类及性能指标要使IGCC成为一项高效、洁净、具有竞争力的燃煤发电技术，气化炉必须满足一系列指标要求，其中衡量气化炉能量转化情况的指标有以下几个。
(1)碳的转化率叩c。
其定义为刁，：转化成煤气成分的碳量／煤中的碳量它表示煤中所含的碳元素在气化炉中转化为煤气成分的百分数。
目前性能良好的气化炉的r／c可达99％以上。
(2)冷煤气效率叩，。
定义为叼1-所生成煤气的化学能／气化用煤的化学能如以低位发热量为计算依据，目前性能良好的气化炉的叩已．挟到80％以上。
(3)热煤气效率叩。
定义为叩。
：(所生成煤气的化学能+在气化炉产生蒸汽时所利用的热能)／气化用煤的化学能目前性能良好的气化炉的叩，可达91％～95％。
(4)能量转化效率r／Eo焦树建等人提出用下式所定义的7E来评价煤气化系统的能量转化效率卵，：[(所生成煤气的化学能+煤气燃烧前的物理焓+在气化炉产生蒸汽时所利用的热能)一(气化用煤的物理焓+供气化炉的气化剂的物理焓+供煤气净化系统用的蒸汽和水的焓)]／气化用煤的化学能这个指标可以比较完善地反映煤气化系统的能量转化情况。
一般情况下，叩E<叩，。
除以上几个能量指标外，煤种适应性、负荷适应性、单台炉的容量(日处理量或年处理量)、煤气含尘率、煤气中有害物质的可去除性、气化炉关键部件寿命等也都是衡量气化炉性能的重要技术指标。
到目前为止，人们已经研制出具有不同特点的各种各样的气化炉。
按照炉床型式，可将这些气化炉划分为喷流床式、流化床式、固定床式和熔融床式四种类型。
三、各种类型的气化炉简介1．喷流床式气化炉喷流床式气化炉是在目前世界各地的IGCC示范工程中用得最多的一种气化炉。
属于这种类型的气化炉有美国的Texaco炉<德士古炉)和cE炉、荷兰的Shell炉、德国的Prenflo炉等。
Texaco气化炉及其系统的示意图如图6—2所示。
Texaco气化炉采用氧气作气化剂，炉膛中心部位的火焰温度很高，离开气化炉的热煤气的温度高达1000。
C以上。
由于脱硫时，粗煤气的温度需降低到接近常温，所以，在煤气炉出口处设置了具有辐射受热面和对流受热面的余热锅炉，以利用煤气的显热产生蒸汽。
喷流床式气化炉一般都以氧气，或者氧气和空气，或者氧气和蒸汽作为气化剂，所产的煤气温度很高，属于高温高压气化炉。
这种气化炉的优点是：反应速率高，单炉容量大，碳的转化率高，热煤气效率高，煤种适应性广，粗煤气因不含焦油而容易净化。
缺点是：热回收系统复杂、负荷适应性差、控制技术要求高。
图6—2 Texaco气化炉及其系统不意图2．流化床气化炉IGCC系统中使用的，属于这种类型的气化炉有KRW炉、u—Gas炉和高温的温克勒炉等。
KRW气化炉的本体结构及工作过程示意图如图6—3所示。
由图6—3可见，KRW炉的本体由3段直径不等的圆筒形壳体组成，壳体的内壁各有一层保温层和耐火层。
该炉所用的气化剂为氧气和蒸汽或者空气和蒸汽，采用的原料煤的粒度在0～6mm之间。
正常工作时，采用已除尘并增过压的煤气作为输送气(循环煤气)，将煤和石灰石颗粒从炉子下部的送料管输送到炉膛的中心，原料在流出送料管的同时，立即就与同轴进入炉膛的氧气或空气混合着火燃烧，并在送料管出口处形成一个高温射流燃烧区。
在射流的携带作用下，送料管出口周围的煤粒将向上运动。
但当射流动量消失后，煤粒和已经生成的半焦将会沿着炉壁下降。
如此便形成了煤粒上升、下沉、再上升的物理过程。
显然，这种气化炉内的过程与流化床锅炉内的过程十分类似。
流化床式气化炉在反应速率、单炉容量、热煤气效率、碳转化率等方面比不上喷流床式气化炉，但在煤种适应性、负荷适应性、煤气易处理性等方面则优于后者，本体和系统也比后者简单，特别是具有炉内脱硫的优点。
3．固定床气化炉图6—3 KRW气化炉本体结构及图≮鲁嬲段工作过程示意图 1—煤人口；2一煤闭锁室；3一l喵离层；2一旋风除尘器；3一旋转阀；麓黧凝蝴4一灰分离；5一喷射燃烧；6一气化层器；6一粗煤气出口；7一洗涤冷却器；8一无尘煤气出口；9一破煤叶片；l卜旋转炉排；1l一旋转炉排驱动装置；12一水套；13—气化剂入口；14一灰闭锁室；15一排灰口固定床式气化炉是最早开发出的气化炉。
IGCC系统中使用的属于这种类型的气化炉有德国的鲁奇炉(Lurgi)和英国的液态排渣鲁奇炉。
图6—4为固态排渣单段鲁奇炉的结构图。
鲁奇炉所用的气化剂为氧气和蒸汽或者空气和蒸汽，采用的原料煤的粒度在6～38mm之间。
正常工作时，原料煤从炉子的顶部进入炉内，经旋转式配煤器分配后均匀地向下降落，最后到达炉子底部的旋转炉排上。
与此同时，气化剂从炉子下部进入炉内并向上运动。
煤在与热气流逆向运动的过程中，依次经历了干燥、析出挥发分、气化、燃烧等几个过程，最后在旋转炉排上燃烬，灰渣从炉子底部的排灰口排出。
由此可见，鲁奇炉内由上而下温度是逐渐升高的，在不同的温度区域内发生着不同的反应，固定床气化炉内不同的温度区和反应区如图6—5所示。
两段炉93．3—149qC煤气(底部) 93·3～205℃205～482℃单段炉37l～593℃371～593℃593。
8160c482—927℃482～816℃482，927℃图6—5固定床气化炉内不同的温度区和反应区固定床式气化炉的优点是：碳的转化率高(可达99．5％)，负荷适应性好，冷煤气效率高，因操作温度低而相对安全。
缺点是：单炉容量有限，煤气中含有较多的煤焦油、酚等有害物质，净化处理比较困难，炉内有旋转部件，这些部件的可靠性要求高。
4．熔融床气化炉属于这种类型的气化炉主要是ATGAS炉。
ATGAS炉煤气化流程示意图如图6—6所示。
ATGAS炉所用的气化剂为空气和蒸汽，采用的原料煤的粒度为3ram 左右。
正常工作时，煤和石灰孕被输送到熔融铁反应床上，煤在熔融铁的表面析出挥发分后，与蒸汽和空气中的氧发生反应生成CO等，煤中的硫则与石灰石拳生反应生成cas。
溶渣排出后，可在蒸汽的作用下析出硫元素。
上述几种类型的煤气化炉目前还都在发展之中，很难说哪一种更具有前途。
但从已建的IGCC电站来看，选择喷流床式气化炉者居多，原因可能在于它单炉容量大，生产能力高的特点比较符合大功率IGCC机的组的需要。
图6—6 ATGAS炉煤气化流程示意图第三节粗煤气的净化从煤气化炉引出的煤气中，含有一定量的灰分、硫化物、碱金属盐和卤化物等有害物质，各种物质含量的多少与原煤的性质和气化炉的型式有关。
这种含有大量灰尘和有害物质的煤气称为粗煤气。
如果将粗煤气供应到燃气一蒸汽联合循环系统中去，不仅会导致输送设备和燃气轮机的腐蚀、磨损、结垢及堵塞，影响其使用受命和工作可靠性，而且会造成与直接燃煤相类似的污染问题，达不到洁净燃煤的目的。
