IGCC電站簡介

1、IGCCIGCC簡介錯誤!未定義書簽首個IGCC示范工程進入實施階段錯誤！未定義書簽專家呼吁推進清潔高效煤發(fā)電技術IGCC示范電站建設錯誤！未定義書簽曹培璽到華能天津IGCC電站示范工程施工現場調研錯誤！未定義書簽IGCC項目震動杭州裝備制造業(yè)錯誤!未定義書簽華能超百億投資試水IGCC.錯誤！未定義書簽IGCC簡介整體煤氣化聯合循環(huán)(IGCC-IntegratedGasificationCombinedCycle)發(fā)電系統(tǒng)，是將煤氣化技術和高效的聯合循環(huán)相結合的先進動力系統(tǒng)。它由兩大部分組成，即煤的氣化與凈化部分和燃氣-蒸汽聯合循環(huán)發(fā)電部分。第一部分的主要設備有氣化爐、空分裝置、煤氣凈化設備(

2、包括硫的回收裝置)，第二部分的主要設備有燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)、余熱鍋爐、蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)。IGCC的工藝過程如下：煤經氣化成為中低熱值煤氣，經過凈化，除去煤氣中的硫化物、氮化物、粉塵等污染物，變?yōu)榍鍧嵉臍怏w燃料，然后送入燃氣輪機的燃燒室燃燒，加熱氣體工質以驅動燃氣透平作功，燃氣輪機排氣進入余熱鍋爐加熱給水，產生過熱蒸汽驅動蒸汽輪機作功。其原理圖見下圖IGCC技術把高效的燃氣-蒸汽聯合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)與潔凈的煤氣化技術結合起來，既有高發(fā)電效率，又有極好的環(huán)保性能，是一種有發(fā)展前景的潔凈煤發(fā)電技術。在目前技術水平下，IGCC發(fā)電的凈效率可達43%45%,今后可望達到更高。而污染物的排放量僅為常規(guī)燃煤電站的

3、1/10，脫硫效率可達99%,二氧化硫排放在25mg/Nm3左右。(目前國家二氧化硫為1200mg/Nm3),氮氧化物排放只有常規(guī)電站的15%-20%,耗水只有常規(guī)電站的1/2-1/3,利于環(huán)境保護。整體煤氣化聯合循環(huán)發(fā)電的分類及作用由圖中可以看出IGCC整個系統(tǒng)大致可分為：煤的制備、煤的氣化、熱量的回收、煤氣的凈化和燃氣輪機及蒸汽輪機發(fā)電幾個部分。可能采用的煤的氣化爐有噴流床(entrainedflowbed)、固定床(fixedbed)和流化床(fluidizedbed)三種方案。在整個IGCC的設備和系統(tǒng)中，燃氣輪機、蒸汽輪機和余熱鍋爐的設備和系統(tǒng)均是已經商業(yè)化多年且十分成熟的產品，因此

4、IGCC發(fā)電系統(tǒng)能夠最終商業(yè)化的關鍵是煤的氣化爐及煤氣的凈化系統(tǒng)。具體來說，對IGCC氣化爐及煤氣的凈化系統(tǒng)的要求是：a） 氣化爐的產氣率、煤氣的熱值和壓力及溫度等參數能滿足設計的要求b） 氣化爐有良好的負荷調節(jié)性能，能滿足發(fā)電廠對負荷調節(jié)的要求c） 煤氣的成分、凈化程度等要能滿足燃氣輪機對負荷調節(jié)的要求d） 具有良好的煤種適應性e） 系統(tǒng)簡單，設備可靠，易于操作，維修方便，具有電廠長期、安全可靠運行所要求的可用率f） 設備和系統(tǒng)的投資、運行成本低1）噴流床氣化爐噴流床是目前IGCC各示范工程中采用最多的一種氣化爐。它是一種高溫、高壓煤粉氣化爐，氣化爐的壓力為20-60bar,要求采用90%以

5、上的顆粒小于100”的煤粉，采用氧、富氧、空氣或水蒸氣作為氣化劑，當以氧為氣化劑時，氣化爐爐膛中心的火焰溫度可達2000。由于是高溫氣化，在產生的粗煤氣中不可能含有很多碳氫化合物、煤焦油和酚類物質，煤氣的主要成分是CO、H2、CO2和水蒸氣，離開氣化爐的熱煤氣溫度在1200-1400，往往高于灰的軟化溫度。為了防止熱煤氣中已軟化了的粘性飛灰在氣化爐下游設備（余熱鍋爐）粘結堵塞，將除塵后的冷煤氣增壓后再返送回煤氣爐的出口和熱煤氣混合，將熱煤氣的溫度降低到比灰的軟化溫度低50，然后，熱煤氣再經過氣化爐的余熱鍋爐（輻射和對流蒸汽發(fā)生順）產生飽和蒸汽，同時使熱煤氣的溫度降低到200左右，約50%的煤中

6、灰分在氣化爐高溫爐膛中心變成液態(tài)渣，由爐底排出并通過集渣器送入渣池。煤粉灰中的以飛灰的形式隨熱煤氣，幫煤氣須經除塵、洗滌脫硫處理，成為清潔的煤氣，再送往燃燒室。噴流床氣化爐由于是煤粉高溫高壓氣化，因此煤種適應性廣，碳轉化率高，能達到99%以上。當前在歐美各地IGCC示范廠所選用的噴流床氣化爐有：美國德士古和CE爐，荷蘭的Shell爐，德國的Prenflo爐。給煤方式有濕法水煤漿給煤（如德士古爐）和干法給煤（如shell和Prenflo爐）。由于噴流床氣化爐的單爐生產能力大，并且具有較高的效率，燃料適應性廣，因而在今后發(fā)展大容量高效率的IGCC電站中具有強有力的競爭地位。2）流化床氣化爐流化床氣

7、化爐可以充分利用床內氣固兩相間的高強度的傳熱和傳質，使整個床層內溫度分布均勻，混合條件好，有利于氣化反應的進行。同時，可以利用流化床低溫燃燒，在燃燒和氣化過程中加入脫硫劑（石灰石或白云石），將產生的大部分SO2和H2S脫除。由于流化床氣化爐內的反應溫度一般控制在8501000，因此，它產生的焦油、烴、酚、苯和萘等大分子有機物基本上都能被裂解為簡單的雙原子或三原子氣體，煤氣的主要成本是CO和H2，CH4的含量一般少于2%。當前，用于IGCC系統(tǒng)的流化床氣化爐有KRW爐，UGas爐和溫克勒爐等。3）固定床氣化爐固定床氣化爐是最早開發(fā)出的氣化爐，它和燃煤的層燃爐類似，爐子下部為爐排，用以支承上面的煤

8、層。通常，煤從氣化爐的頂部加入，而氣化劑（氧或空氣和水蒸氣）則從爐子的下部供入，因而氣固間是逆向流動的。這種氣化爐和燃煤的層燃爐一樣，對煤的粒徑有一定的要求。固定床氣化爐有兩種煤氣出口集團的設計。粗煤氣唯一出口位置設計在干燥區(qū)上面煤層的頂部，稱為單段氣化爐，此時出口處煤氣的溫度為370590，在這煤氣溫度下，氣的油和煤焦油等會發(fā)生裂解和聚合反應，從而生成彼一時質焦油和瀝青。同時高溫煤氣穿過煤層時產生的劇烈干餾會使煤發(fā)生爆裂，產生大量煤塵，并隨粗煤氣一起帶出氣化爐。因而這種單段氣化爐的粗煤氣質量是比較差的。另一種設計是，有兩個煤氣出口，除了在干燥區(qū)上部的出口外，另一個則在氣化區(qū)的頂部，煤氣產量的

9、一半從這個出口離開氣化爐。由于流經揮發(fā)分析出區(qū)和干燥區(qū)的煤氣量只有單段爐的，有利于防止由于煤的爆裂而產生的大量煤塵，而且不會產生彼一時質焦油和瀝青。因此，兩段爐產生的粗煤氣的質量是比較好的。用于IGCC系統(tǒng)的固定床氣化爐主要是魯奇爐，世界上最早的德國IGCC示范廠采用的就是魯奇固定床單段固態(tài)排渣氣化爐。這種氣化爐的最大缺點是，使用焦結性煤時，容易造成床體阻塞，使氣流不暢，煤氣質量不穩(wěn)定。此外，由于煤在氣化爐內緩慢下移至變成灰渣需停留個小時，因而單爐的氣化容量無法設計得很大。而且，排出的煤氣中還含有大量的瀝青、煤焦油和酚等，使煤氣的凈化處理過程十分復雜。為改善上述問題，強化煤的氣化過程，英國煤氣

10、公司在固態(tài)排渣魯奇爐的基礎上，將其發(fā)展成液態(tài)排渣魯奇爐。液態(tài)排渣氣化爐由于其燃燒區(qū)的溫度較高，因而有利于提高煤的氧化速率和碳的轉化率，縮短煤在爐內的停留時間，對煤粒直徑的要墳比固態(tài)排渣爐寬。但顆粒尺寸小于6mm的要限制在10%以下。液態(tài)排渣氣化爐有以下特點：1）碳轉化率是三種氣化爐中最高的，排渣的物理熱損失大。2）相對安全可靠；3）煤氣生產能力有限，是三種爐型中能力最低的。首個IGCC示范工程進入實施階段2009-08-17來源于：8月14日化工報中國華能集團公司技術創(chuàng)新中心總工程師許世森13日向記者透露，我國首個自主設計的IGCC電站一一華能綠色煤電天津IGCC電站示范工程已開工建設，截至目

11、前空分裝置的設計制造已基本完成。該工程建成后，將成為國內首家近零排放IGCC電站。這標志著具有我國自主知識產權的綠色煤電計劃取得了重大進展。許世森告訴記者，天津IGCC項目由我國自主設計開發(fā)建造，將成為國內首個完全利用煤氣化技術產生動力的高效率、低排放IGCC電站，同時也是首家近零排放IGCC電站。中國電力規(guī)劃設計總院副院長趙潔表示，天津IGCC項目的開工，表明我國已掌握氣化系統(tǒng)、空分系統(tǒng)、煤氣凈化系統(tǒng)的設計制造和IGCC系統(tǒng)集成等一系列核心技術。目前，燃煤電站產生的CO2占全球CO2排放量的一半以上。國內燃煤電站的CO2捕集分離還處于示范階段，捕集率很低。天津IGCC項目將攻克大規(guī)模CO2捕

12、集利用及埋存等關鍵技術難題，使捕集率超過60%，實現真正意義上的近零排放。據了解，氣化爐是IGCC的龍頭和核心裝置。大規(guī)模煤炭氣化技術的缺乏一直是制約我國IGCC項目國產化的瓶頸。天津IGCC項目采用的氣化裝置是華能開發(fā)的擁有自主知識產權的兩段式干煤粉氣化爐。該氣化爐打破了國外技術壟斷，碳轉化率達99%以上，合成氣含量達90%以上。它比國外先進氣化技術裝置造價低40%,冷煤氣效率提高2%3%,比氧耗低10%15%。目前，用于天津電站的2000噸/日級氣化爐正在上海鍋爐廠制造，計劃于2010年完成安裝。開封空分集團設計的8X104Nm3/h空分裝置已基本完成制造。據許世森介紹，天津綠色煤電項目將

13、分三個階段建設。目前進行的第一階段將在2011年建成國內第一臺25萬千瓦IGCC發(fā)電機組，同步建成全球首個IGCC的CO2捕集示范裝置。第二階段是到2015年建成綠色煤電實驗室，研發(fā)膜分離制氫、氫氣燃機、CO2捕集及埋存等綠色煤電關鍵技術。第三階段是于2020年前建成40萬千瓦級綠色煤電示范工程，確保燃煤污染物近零排放。專家呼吁推進清潔高效煤發(fā)電技術IGCC示范電站建設來源：新華網2009年10月16日新華網昆明10月16日專電（記者鄭曉奕、樊曦）我國以煤為主的能源結構現狀和面臨的巨大溫室氣體減排壓力，決定了我國必須大力發(fā)展清潔高效的燃煤發(fā)電技術。專家15日呼吁，加快一項清潔高效煤發(fā)電技術IG

14、CC的研發(fā)和商業(yè)化，推進IGCC示范電站建設。IGCC是指整體煤氣化聯合循環(huán)發(fā)電技術，是將固體煤的氣化、凈化與燃氣-蒸汽聯合循環(huán)發(fā)電相結合的清潔高效發(fā)電技術，具有高效發(fā)電和低排放的突出優(yōu)勢，被業(yè)內人士認為可能是未來煤基發(fā)電的極低排放發(fā)電系統(tǒng)的一種最佳方法。我國首座自主研發(fā)設計的IGCC示范電站已于今年7月由華能集團在天津開工建設，其他發(fā)電集團也在加緊研發(fā)IGCC技術。正在此間參加“清潔高效燃煤發(fā)電技術協作網2009年會”的中國電機工程學會理事長陸延昌表示，我國IGCC技術研究工作和工程建設的前期工作已經具備工程化的條件，但現狀是還缺乏大膽的工程實踐。為此，他呼吁國家主管能源的政府機構加快核準符

15、合條件的具有代表性的IGCC項目，推進不同技術路線的示范工程的建設。有專家在會上指出，目前IGCC發(fā)電技術大規(guī)模商業(yè)化推廣應用面臨的最大困難是初期投資太高，許多國家都在研究合適的激勵政策以推動IGCC技術和項目的發(fā)展。陸延昌認為，通過示范工程的發(fā)展，可以促進設備和工程造價的明顯下降，并可提高國產化、自主化程度，更有效地推動技術創(chuàng)新和裝備完善。年會由中國電機工程學會和中國大唐集團公司聯合主辦，15日開幕，為期兩天，近200名業(yè)內人士與會，圍繞清潔煤煤發(fā)電、節(jié)能減排、資源綜合利用等話題進行研討。曹培璽到華能天津IGCC電站示范工程施工現場調研中國電力網2009年11月5日08:51來源：華能集團1

16、1月3日.華能集團公司總經理曹培璽在天津參加“200仲國電力論壇”期間，到華能天津IGCC電站示范工程施工現場調研,要求各參建方提高認識、精誠協作，共同建設好中國首個開放性清潔能源工程，為國家清潔能源建設做出貢獻。曹培璽仔細查看并詳細了解了工程建設情況，聽取了綠色煤電公司等單位的有關匯報，并對華能天津IGCC電站示范工程建設進展給予了充分肯定。曹培璽指出，華能天津IGCC示范工程是華能自主開發(fā)的a1，是華能集團的重點工程，是中國首個開放性清潔能源工程，受到國內相關業(yè)界乃至世界各國的廣泛矚目。工程建設成功后，必將成為中國清潔能源發(fā)展史上濃墨重彩的一筆。綠色煤電”計劃受到了國內外的廣泛關注，關乎我

17、國的國際形象。該計劃的實施充分說明了我國在應對氣候變化、探索清潔能源問題上是一個信守承諾、負責任的國家。因此各參建方一定要進一步提高認識，站在為國爭光的高度上，打造精品工程，積極促進綠色煤電”事業(yè)的發(fā)展，共同努力把IGCC產業(yè)做大做強，為國家清潔能源發(fā)展做出貢獻，使我國在應對全球氣候變化方面能有一席之地，在清潔能源的發(fā)展上擁有更大話語權和競爭力，為我國政治、經濟發(fā)展做出應有貢獻。曹培璽總經理察看華能天津IGCC電站現場IGCC項目震動杭州裝備制造業(yè)2007年03月13日02:23:47杭州網杭州華電半山有限公司IGCC（整體煤氣化聯合循環(huán)）項目在杭州落戶，給本地的裝備制造業(yè)帶來了千載難逢的發(fā)展

18、機遇。如果該項目的大部分裝置能由杭州企業(yè)來配套，將給企業(yè)帶來10億元左右銷售產值的增長，同時還將大大提升杭州裝備制造業(yè)的整體實力和水平。面對天賜良機，杭州市政府承諾，盡力為企業(yè)牽線搭橋、提供服務，同時期望本地裝備企業(yè)通過自主創(chuàng)新和技術提升，主動承接項目配套，以此為契機搶占新的市場高地，從而推動我市裝備工業(yè)的蓬勃發(fā)展。3月9日，杭州市政府再次為此召開專題會議。在企業(yè)的眼中，IGCC項目除了將帶來巨大的商機和提升自我的機遇外，更是一次進軍新領域、拓寬產業(yè)鏈的絕佳契機。同時，一旦該項目建成運轉，將意味著每年可減少6000噸二氧化硫排放，可大大改善杭城的環(huán)境。從某種意義上說，IGCC項目，不只是一個1

19、0億元的大蛋糕。新聞眼IGCC為杭企帶來10億元商機IGCC是整體（煤）氣化聯合循環(huán)發(fā)電裝置的英文簡稱，它是一種將煤氣化、凈化、燃氣蒸汽聯合循環(huán)的高效、清潔的煤發(fā)電裝置。到目前為止，世界范圍內已建成投運的煤制氣IGCC電站有四座，其他固體燃料的IGCC電站也只有20余座。為此，我國將IGCC發(fā)電與多聯產技術研發(fā)項目列入了國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃，并在“十一五”期間作為國家863計劃的重大項目立項。2006年，杭州華電半山發(fā)電有限公司通過努力，爭取到了IGCC發(fā)電工程項目在杭落戶。從浙江省電力設計院提供的IGCC發(fā)電技術與工業(yè)示范資料上可以看出，IGCC需要用到氣化爐、廢熱鍋爐、余熱鍋爐、空分設備

20、、燃氣輪機、蒸汽輪機、控制系統(tǒng)和熱交換設備等諸多高科技產品。同時，工程建設還需要集控系統(tǒng)、橋式起重機、煤運輸與粉碎處理等設備，以及大量的管道、泵、閥及輸變電材料、高壓電器等產品。實施該項目的杭州華電半山有限公司有關負責人說，IGCC項目將進行集中研究開發(fā)，其中很多高技術工程設備將由在杭單位參與研發(fā)制造。據了解，若該項目的大部分裝置能由杭州企業(yè)來配套，將給企業(yè)帶來10億元左右銷售產值的增長。無疑，杭州的裝備制造業(yè)迎來了巨大的商機?？v深杭州裝備產業(yè)能借機華麗轉身杭州IGCC項目是國家確定的全國三個示范工程之一，國內裝備企業(yè)之前尚未涉足過該領域。因此，IGCC項目既是機遇，也是挑戰(zhàn)?！昂贾菅b備制造企

21、業(yè)參與杭州IGCC項目的配套，將大大提升裝備產品的技術含量。”市經委副主任范根初說，它是國內全新的煤氣化發(fā)電工藝和裝置，對于配套企業(yè)來說有一個產品應用于新領域、實現工藝技術對接的問題，這本身就是一個技術提升過程。另外，相關企業(yè)若參與了配套，承擔子課題的研發(fā)，將大大提高企業(yè)產品的科技水平和企業(yè)核心競爭力。更重要的是，杭州企業(yè)參與IGCC項目建設，是實施杭州裝備制造產品占領新領域制高點的重要戰(zhàn)略。企業(yè)若能通過技術提升，承接項目配套，將成為國內率先占領新領域、獲得首張通行證、創(chuàng)造新領域首個業(yè)績的企業(yè)，在國內國際巨大的市場上贏得競爭優(yōu)勢，從而大大推動我市裝備工業(yè)的蓬勃發(fā)展。數字顯示，2006年杭州規(guī)模

22、以上工業(yè)企業(yè)的總產值中，裝備制造業(yè)有1500多億元，約占了1/4，而且裝備制造業(yè)今后也將成為工業(yè)經濟的強勁增長點?，F狀本地企業(yè)爭搶IGCC®目大蛋糕杭氧、杭汽輪、杭鍋、浙大中控、和利時等，都是全國同行的排頭兵企業(yè)。當得知IGCC項目落戶杭州后，紛紛表達了參與項目配套的意愿。部分企業(yè)已積極參與到IGCC項目前期的技術研究和方案論證工作中。據了解，杭鍋利用在余熱鍋爐研發(fā)方面的優(yōu)勢，正在積極爭取承擔輻射廢熱鍋爐、對流廢熱鍋爐、承壓殼體以及余熱鍋爐的研發(fā)。杭氧作為國內空分設備生產的龍頭企業(yè)，將參與配套空分系統(tǒng)的研發(fā)。在3月9日我市召開的IGCC專題會議上，杭氧、杭汽輪、杭鍋、華新機電、浙大中

23、控、和利時、氣體廠等7家本地企業(yè)的負責人，熱情地向IGCC項目的“主人”杭州華電半山有限公司介紹自己企業(yè)的優(yōu)勢。他們個個胸有成竹，志在必得，并描述了借機拓寬產業(yè)鏈、向裝備制造業(yè)深處延伸的美好前景。同時，杭州市政府和有關部門正在努力為本地企業(yè)牽線搭橋，先后多次召開專題會議，為本地企業(yè)和項目建設單位提供對接交流機會。而且，市政府也向雙方承諾，會盡可能提供優(yōu)惠政策支持和科研經費資助。延伸IGCC有望讓杭州交通用上氫能源杭州市政府之所以熱情助力企業(yè)參與項目配套，還在于項目本身將帶來的社會效益。IGCC熱效率達45%,有望達到50%,環(huán)保性能極其優(yōu)越，可以和天然氣聯合循環(huán)相比擬。同時，杭州華電半山有限公

24、司還承諾，今后將以IGCC項目為契機，對燃煤儲運系統(tǒng)進行技術改造，盡可能減少燃料儲運系統(tǒng)對周邊環(huán)境的影響。更讓我們意想不到的是，由于IGCC發(fā)電是多聯產的優(yōu)選發(fā)電形式，該公司還將預留氫能綜合利用接口，將來可為城市交通提供氫能，解決石油短缺和交通污染等嚴重問題。“我們想要讓杭州這個著名的風景旅游城市，成為繼北京之后的國內第二個氫能利用示范城市，實現IGCC發(fā)電示范工程在經濟效益、社會效益上的雙贏?！焙贾萑A電半山有限公司負責人如此表示。華能超百億投資試水IGCC2007年05月17日09:4621世紀經濟報道北京報道本報記者徐萬國華能集團自去年9月投資22億元在天津濱海新區(qū)啟動IGCC（整體煤氣化

25、，,）聯合循環(huán)發(fā)電）示范電站以來，日前決定再次投資52億元啟動天津示范項目的二期工程，以推動綠色煤電戰(zhàn)略的順利實施。據了解，我國已將該技術確定為實施綠色煤電戰(zhàn)略的重要內容之一，隨華能集團示范項目成功運營之后，包括超超臨界和IGCC在內的綠色煤電戰(zhàn)略將有望大規(guī)模展開。IGCC為目前世界上潔凈煤發(fā)電技術中最高層次的技術。我國自1978年開始起步研究IGCC技術，并將其列入了國家重點科技發(fā)展項目，但由于歷史原因，相關研發(fā)單位和設備制造廠商積極性并不是很高，錯過了與發(fā)達國家比肩IGCC的歷史機遇。曾任原國家科委重點科研項目“IGCC技術負責人的龐中甲將此稱為“失落的能源戰(zhàn)略”。隨著近年來節(jié)能減排任務的

26、不斷加大，國內發(fā)展超臨界和超超臨界發(fā)電機組漸成主流。但中國科學院院士蔡睿賢認為，超臨界和超超臨界發(fā)電仍然是傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電，無法在燃燒過程中較好地處理各種污染物，只能進行尾部處理?！鞍l(fā)展IGCC刻不容緩！”中國工程院院士倪維斗發(fā)出了與蔡睿賢院士同樣的呼吁。據他們認為，與超超臨界相比，IGCC發(fā)電效率高，目前可達45%,繼續(xù)提高的潛力也很大，而且IGCC用水量約為同等容量常規(guī)火電機組的1/3至1/2,還可望實現包括CO2在內的各種污染物的近零排放。據了解，為了盡快實施IGCC項目，國家電網公司曾計劃與山東電力集團公司、煙臺市電力開發(fā)有限公司、山東國際信托投資有限公司一起投資30多億進行IGCM范電站的建設。按照立項時的計劃，該項目將建成30萬千瓦或40萬千瓦機組。但由于該計劃所需的關鍵技術和設備需要從國外購買，造價甚高，而效益在短期又難以見效。加之近年來全國