整体煤气化联合循环发电

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。

○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(1.黑龙江省电力职工大学,黑龙江哈尔滨150030;2.黑龙江省电力科学研究院,黑龙江哈尔滨150030;3.牡丹江第二发电厂,黑龙江牡丹江157015)摘　要:介绍了IG CC 发电的优点及工作原理,IG CC 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 K 434.6;T K477 文献标识码:A 文章编号:1002-1663(2002)02-0132-04Generation of Power by IG CCL ǜJing 1,SUN Fu -zhu 2,L ǜHua 2,ZHANG Hong -wei 1,DONG Gui -lin 3(1.Heilongjiang Electric Power Science Research I nstitute ,Harbin 150030,China ;2.Heilo ngjiang Electric Pow er Staff Uni -versity ,Harbin 150030,China ;3.Mudanjiang No .2Pow er Plant ,M udanjiang 157015,China )A bstract :Describes the advantages and theory behind generation of pow er by IGCC ,the structural break -dow n of IGCC pow er station and the performance of equipment reguired ,the development status of w orld major generation of pow er by IGCC projects and R &D status of generation of pow er by IGCC technology in China ,and points out the enviroumental protection requirement fo r the development of electric power provides a w ide and bright prospect and space for the development of generation of pow er by IGCC ,and the technology of generating pow er using clean coal is the right choice for pow er plants buring coal for genera -tion of power in the new century to achieve sustained development .Key words :environmental protection requirement fo r generation of power ;generation of pow er by IGCC ;sustained development0　前　言收稿日期:2002-02-05。

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。

整体煤气化联合循环发电系统基本工艺过程整体煤气化联合循环发电系统（IGCC：Integrated Gasification Combined Cycle）是一种先进的洁净煤发电技术。

这项技术通过煤气化产生合成气（主要为一氧化碳和氢气），再利用这些气体推动燃气轮机和蒸汽轮机联合发电。

IGCC不仅效率高，而且排放低，尤其是硫、氮和颗粒物的排放远低于传统的燃煤电厂。

以下是IGCC系统的基本工艺过程的详细描述。

1. 煤的预处理首先，原煤经过破碎和筛分，去除其中的石块、金属等杂质，得到适当粒度的煤粉。

预处理还包括可能的煤干燥过程，以降低煤中的水分含量，提高后续气化过程的效率。

此外，为了提高气化效率和减少气化炉的结渣，有些IGCC电厂还会对煤进行预处理，如添加助熔剂或进行部分氧化。

2. 煤气化预处理后的煤粉与气化剂（通常是氧气、二氧化碳或水蒸气的混合物）在气化炉中高温（通常超过1300℃）下进行气化反应。

在气化过程中，煤中的碳与气化剂反应生成一氧化碳、氢气和少量甲烷等可燃气体，这些气体被称为合成气或煤气。

气化炉内还会产生一些熔渣，这些渣通过炉底的排渣系统排出。

3. 煤气净化从气化炉出来的粗煤气含有飞灰、未反应完全的碳、硫化物、氯化物等杂质。

这些杂质不仅影响后续燃气轮机的运行，还可能造成环境污染。

因此，需要对粗煤气进行净化处理。

净化过程通常包括除尘、脱硫、脱氯和可能的碳氢化合物调整等步骤。

净化后的煤气应满足燃气轮机对气体燃料的要求。

4. 燃气轮机发电净化后的煤气进入燃气轮机燃烧室，与压缩空气混合并燃烧，产生高温高压的燃气。

这些燃气推动燃气轮机的涡轮叶片旋转，进而带动发电机发电。

燃气轮机发电是IGCC系统中的第一个发电环节，其效率通常较高。

5. 余热回收与蒸汽轮机发电燃气轮机排出的烟气温度仍然很高，为了充分利用这部分热量，IGCC系统通常配备有余热回收装置，如余热锅炉。

在余热锅炉中，烟气将热量传递给水，产生高温高压的蒸汽。

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。

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。

它由两大局部组成，即煤的气化与净化局部和燃气-蒸汽联合循环发电局部。

目录底子简介道理分类喷流床气化炉流化床气化炉固定床气化炉特点开展障碍底子简介道理分类喷流床气化炉流化床气化炉固定床气化炉特点开展障碍•前景展开编纂本段底子简介IGCC整体煤气化联合循环由两大局部组成，第一局部的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备〔包罗硫的回收装置〕，第二局部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，颠末净化，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，发生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。

其道理图见以下图:编纂本段道理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，是一种有开展前景的洁净煤发电技术。

在目前技术程度下，IGCC发电的净效率可达43%～45％，此后可望达到更高。

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摆布。

〔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，利于环境庇护。

编纂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局部。

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物，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。

煤气化联合循环发电技术浅析摘要：本文浅要分析了整体煤气化联合循环发电的关键技术，并简单展望了整体煤气化联合循环发电技术的发展前景。

关键词：关键技术联合循环降低成本整体煤气化联合循环（IGCC-IntegratedGasificationCombinedCycle）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。

由于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。

一、影响IGCC系统性能的关键技术从理论上IGCC整个系统大致可分为三个相对独立的部分：煤气制备子系统、联合循环子系统和空气分离子系统。

这三个子系统的技术均有成熟技术，但是第一台IGCC电站---美国的冷水电站直到1987年才开始成功运转。

这主要是因为IGCC技术投资成本过高，影响系统性能的关键技术尚不过关等因素。

下面详细介绍一下三个子系统中的关键技术及其发展现状。

1、煤气制备子系统与常规的燃气蒸汽联合循环相比，IGCC系统所不同的是煤气制备子系统，即煤的气化和净化系统及其附属设备。

因此，能量转换效率高的灵活气化技术和合适的粗煤气净化技术是IGCC系统技术的关键。

煤的气化床的形式有四种基本的气化炉装置：喷流床气化炉（如芬兰的Shell炉）、流化床气化炉（如美国的KRW炉）、固定床气化炉（如英国的BG/L炉）和熔融床气化炉（如ATGAS炉）这四种气化工艺都能在不同的IGCC系统中找到各自的适用场合。

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。