IGCC整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)完整的資料

IGCC百科名片ＩＧCＣ(IｎｔegraｔｅdＧasｉfｉcａt(yī)ionCoｍbinedCｙｃle)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng),是將煤氣化技術(shù)和高效的聯(lián)合循環(huán)相結(jié)合的先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)。它由兩大部分組成，即煤的氣化與凈化部分和燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電部分.名目［HYPEＲＬINK"javａscrｉｐｔ：voiｄ(０）”隱藏]ＨＹPEＲLINK"htｔp：//baｉke．baidu。ｃoｍ/vｉeｗ/895710。htm?ｆｒ＝aｌa0＿1＿１"基本簡介HＹPERＬＩNK”htｔp：//bａike。baｉdｕ．cｏm／vｉｅw／895710．htm？fr＝alａ０_1＿1"原理HYＰERLIＮK"hｔtｐ：//baiｋｅ．baｉdｕ。coｍ/ｖｉeｗ/８９57１0.hｔｍ?fr=ala0_１_１”＼l"3＃3”分類ＨＹＰＥＲLIＮK”ｈttp:／/bａike．bａiｄｕ．ｃom/ｖｉｅw/8９５71０．htm？ｆr=ala０_1_1”＼l”６#6＂固定床氣化爐HYPEＲLＩNK"ｈｔtｐ：／／baiｋｅ．baidu．com／view/895７10。htm?fｒ=alａ0＿1_1”＼l"7＃7”特點(diǎn)HYPERＬＩＮＫ＂htｔｐ:/／baｉke.baｉｄ/vieｗ／895７10.htm?fr=ａla0＿１＿１＂\l＂8＃8"進(jìn)展障礙ＨYPERLINK＂httｐ：／/baｉkｅ。baidu．cｏm／vｉew／895７10。htm？fr=aｌa０_1＿1"\ｌ"１”基本簡介ＨYPＥＲLINＫ"ｈｔtp：/／baike.bａidu．com/view/８95710。ｈtm?fｒ=ala0＿1_1"\l＂2”原理HYPEＲLINK”hｔtp:／／bａike.bａｉ/view/８9５7１0．ｈtm?ｆr=ala0＿1_1＂\l”3”分類HＹPEＲLIＮＫ"httｐ://baike.baiｄｕ。ｃoｍ／ｖｉｅw/８９57１０.ｈｔm?ｆｒ=ala0_1_１＂＼l＂４"噴流床氣化爐HＹＰEＲＬINK＂htｔｐ：／/ｂａiｋe．baｉdu。ｃom/vｉeｗ/895710．htｍ？ｆｒ＝aｌa0_１＿1”\l”５"流化床氣化爐HＹPERLＩNＫ＂htｔp：//ｂａike.ｂaidu．ｃom／ｖiｅｗ/８9５710.ｈtｍ？fｒ=aｌａ0_1＿１＂\l＂6＂固定床氣化爐HYPERLINK”htｔp：/／bａｉkｅ。baidu．ｃoｍ/viｅw/895７10.ｈｔm?fｒ=ala0_１＿１”\l”7"特點(diǎn)ＨＹPERLINＫ”htｔp://bａｉke.baidu．com/ｖｉew／895710.htm?fr＝alａ0＿1＿1”＼l＂８”進(jìn)展障礙HYPＥＲLINK＂hｔtp:／／baike。baｉdｕ。com/view/8957１0。hｔm？ｆｒ=ａｌa0＿１_1”＼ｌ＂９”前景［ＨYＰERLIＮK"ｈｔtp：//baikｅ。baｉdu．ｃoｍ／ｖｉｅw／89５７1０。htｍ?fr=aｌａ0＿1_1"\l＂#"編輯本段］基本簡介IＧCＣ整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)它由兩大部分組成，第一部分的主要設(shè)備有氣化爐、空分裝置、煤氣凈化設(shè)備（包括硫的回收裝置），其次部分的主要設(shè)備有燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)、余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)。ＩGＣC的工藝過程如下：煤經(jīng)氣化成為中低熱值煤氣，經(jīng)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?xì)廨啓C(jī)的燃燒室燃燒，加熱氣體工質(zhì)以驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)作功,燃?xì)廨啓C(jī)排氣進(jìn)入余熱鍋爐加熱給水，產(chǎn)生過熱蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)作功。其原理圖見下圖[ＨＹＰEＲＬＩNＫ”ｈｔｔp：/／bａike.ｂaidu.cｏm/ｖieｗ/８９5７１0．ｈtｍ？fr＝ala０_１_１"＼ｌ”#"編輯本段］原理IＧＣC技術(shù)把高效的燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)與干凈的煤氣化技術(shù)結(jié)合起來,既有高發(fā)電效率,又有極好的環(huán)保性能，是一種有進(jìn)展前景的干凈煤發(fā)電技術(shù).在目前技術(shù)水平下,ＩGＣC發(fā)電的凈效率可達(dá)43％～４5%，今后可望達(dá)到更高.而污染物的排放量僅為常規(guī)燃煤電站的１／1０，脫硫效率可達(dá)99%,二氧化硫排放在２5mg/Nｍ3左右。(目前國家二氧化硫?yàn)?２００mｇ／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(hù)。[HYPERLINＫ”hｔtp：//baｉｋe．/vｉew／89５7１０．htm？ｆr＝alａ０_1_1＂\l＂＃＂編輯本段］分類由圖中可以看出ＩGCC整個(gè)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?xì)廨啓C(jī)及蒸汽輪機(jī)發(fā)電幾個(gè)部分。可能采納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(gè)ＩGＣC的設(shè)備和系統(tǒng)中，燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)和余熱鍋爐的設(shè)備和系統(tǒng)均是已經(jīng)商業(yè)化多年且十分成熟的產(chǎn)品,因此IＧCC發(fā)電系統(tǒng)能夠最終商業(yè)化的關(guān)鍵是煤的氣化爐及煤氣的凈化系統(tǒng)。簡略來說,對(duì)ＩGCＣ氣化爐及煤氣的凈化系統(tǒng)的要求是：a）氣化爐的產(chǎn)氣率、煤氣的熱值和壓力及溫度等參數(shù)能滿意設(shè)計(jì)的要求ｂ)氣化爐有良好的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能，能滿意發(fā)電廠對(duì)負(fù)荷調(diào)節(jié)的要求c）煤氣的成分、凈化程度等要能滿意燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)負(fù)荷調(diào)節(jié)的要求d)具有良好的煤種適應(yīng)性ｅ）系統(tǒng)簡潔，設(shè)備牢靠，易于操作，維修便利，具有電廠長期、平安牢靠運(yùn)行所要求的可用率f)設(shè)備和系統(tǒng)的投資、運(yùn)行成本低[HYＰEＲＬINＫ＂hｔtp：/／bａike.bａidu．cｏｍ/vｉew／８９57１０．ｈtm？fr＝ａla0_1_１"\ｌ"＃＂編輯本段]噴流床氣化爐噴流床是目前ＩGCC各示范工程中采納最多的一種氣化爐。IGＣC它是一種高溫、高壓煤粉氣化爐,氣化爐的壓力為20－60baｒ,要求采納9０%以上的顆粒小于１00μm的煤粉，采納氧、富氧、空氣或水蒸氣作為氣化劑，當(dāng)以氧為氣化劑時(shí)，氣化爐爐膛中心的火焰溫度可達(dá)２000℃。由于是高溫氣化,在產(chǎn)生的粗煤氣中不行能含有很多碳?xì)浠衔?、煤焦油和酚類物質(zhì),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(shè)備（余熱鍋爐）粘結(jié)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(jīng)過氣化爐的余熱鍋爐（輻射和對(duì)流蒸汽發(fā)生順）產(chǎn)生飽和蒸汽,同時(shí)使熱煤氣的溫度降低到2０0℃左右,約５0%的煤中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(jīng)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(yīng)性廣,碳轉(zhuǎn)化率高，能達(dá)到99%以上。當(dāng)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HＹPＥRLINＫ＂htｔp:／／baikｅ。bａｉ/vｉew／１88300.ｈtm"\ｔ”_blank"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(chǎn)能力大，并且具有較高的效率，燃料適應(yīng)性廣，因而在今后進(jìn)展大容量高效率的IGCC電站中具有強(qiáng)有力的競爭地位。[HYPＥＲLIＮK"hｔtp：//baiｋe。baiｄｕ。com/vieｗ/８9５7１０．htm?fr＝ala０_１＿1"\l"＃"編輯本段]特點(diǎn)IGCC電廠的優(yōu)點(diǎn)作為一家國際性的詢問、工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行企業(yè),CＨ2MHＩLＬ公司的氣化業(yè)務(wù)部副總裁StｅｖeJenkiｎｓ表示，ＩGCC電廠較之利用煤粉（PＣ）的傳統(tǒng)燃煤電廠有著多個(gè)眾所周知的優(yōu)點(diǎn)。IGCC用水量較少與同等規(guī)模的PＣ電廠相比，IGCC電廠用于冷卻用途的水量削減33%.這是由于ＩGCC電廠生產(chǎn)的約２／３電力都來自于燃?xì)廨啓C(jī)，１/3來自于汽輪發(fā)電機(jī),而汽輪發(fā)電機(jī)才需要冷卻水。盡量削減用水需要，在美國一些用水量屬于重大選址難題的地區(qū)是一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn).IＧCＣ能夠生成可利用的副產(chǎn)品在采納高溫氣化技術(shù)時(shí),原料所剩余的灰渣以一種類似玻璃一樣的不會(huì)滲析的廢渣形式排出。這種廢渣可用于生產(chǎn)水泥或屋面瓦，或作為瀝青填縫料或集料.這種廢渣與絕大多數(shù)PC電廠所生成的底灰和飛灰不同,底灰和飛灰更容易滲析。而且,這種廢渣比飛灰更容易輸送、貯存和運(yùn)輸。ＩGＣＣ具有碳捕集優(yōu)點(diǎn)雖然IGＣC電廠（燃燒前)和ＰC電廠(燃燒后）都有可用的CO2捕集技術(shù),但ＩＧCC電廠可能具有優(yōu)勢,由于燃燒前ＣO2捕集所要求的技術(shù)已經(jīng)成功地運(yùn)用于煤氣化（但不是IGCC)技術(shù)。目前，美國正對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行深化討論以便在IGCC電廠配置條件下達(dá)到更好的性能。此外,這些捕集技術(shù)當(dāng)中的一些技術(shù)能在足夠高的壓力下生成濃縮的CＯ２氣流，以滿意壓縮CO２在管道內(nèi)輸送時(shí)壓縮機(jī)的要求，以便將CO2埋藏或用于提高石油采收率。但是，IGCＣ與PC電廠之間在ＣO2捕集的成本和性能方面仍然存在巨大的差異。ＩGCC受到的限制作為一家位于芝加哥的詢問公司,Ｓaｒｇｅｎｔ＆Ｌuｎｄy的總工程師DaｖｉdJ．Ｓtｏｐek表示,在考慮IＧＣC的優(yōu)點(diǎn)時(shí)必須平衡考慮其受到的限制.“比起傳統(tǒng)PＣ電廠,IＧＣＣ電廠可以在以燃煤為基礎(chǔ)的發(fā)電資產(chǎn)組合上向更低CO２痕跡方向進(jìn)展的轉(zhuǎn)變中,供應(yīng)一些優(yōu)勢."他這樣評(píng)論道，“盡管這樣說，但我們必須理解，與傳統(tǒng)ＰC技術(shù)商用狀態(tài)水平相比，IＧＣC仍然是一項(xiàng)正在進(jìn)化中的技術(shù)。由于IGCC的部署受到了一些限制，所以每座電廠都要求投入大量的工程設(shè)計(jì)和開發(fā)成本。ＧE和其他公司在開發(fā)一種“標(biāo)準(zhǔn)”電廠方面所做出的努力就是降低部署成本.這些項(xiàng)目最初是由DｕkeEnｅrgｙ公司構(gòu)想出來的，AｍeｒiｃａnElectricPｏｗｅr(AEP)也在這方面做出了努力。但是,事實(shí)卻是，AＥＰ無法獲得所在州監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)其將電廠置于電費(fèi)基礎(chǔ)中的批準(zhǔn),導(dǎo)致這些努力在肯定程度上脫離了原來的進(jìn)程?！盵HYPERＬINK＂http://baiｋe.ｂaiｄu．cｏm/ｖiew/８９５71０．hｔｍ？fr=ala0_1_1”\l＂#＂編輯本段］進(jìn)展障礙IGCＣ進(jìn)展的攔路虎作為美國電力討論院（ＥPＲI）先進(jìn)發(fā)電技術(shù)部的高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理，ＪeｆfreyＮ．Phillｉpｓ指出了IGＣC技術(shù)所面臨的一些重大實(shí)施挑戰(zhàn)?！皩?duì)于沒有采納CO2捕集的電廠來說,IGCC的建設(shè)成本比ＰC電廠更昂貴?！彼f，“在天然氣價(jià)格目前處于4美元/MMＢtu范圍內(nèi)的條件下，很難選擇ＩＧCC而不是天然氣聯(lián)合循環(huán)技術(shù).IGＣC供應(yīng)商需要提高自己相對(duì)于PC的成本競爭力?！盓ＰＲＩ信任，有一種可以提高成本競爭力的方法,就是集中精力搞好能最大程度削減項(xiàng)目前工程設(shè)計(jì)成本的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。ＥPRI的ＣoaｌFleetＦorＴomorrow項(xiàng)目始終通過進(jìn)展自己的ＣoalFleeｔIＧCＣ用戶設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)格（UDBS）來鼓勵(lì)這方面的進(jìn)步，這個(gè)規(guī)格定義了電廠業(yè)主想要在IＧCＣ電廠中看到的能力.Jｅnkｉns列出了ＩGCC進(jìn)展者目前所面臨的一些其他挑戰(zhàn):許可證上訴。環(huán)境利益集團(tuán)提出的上訴（甚至對(duì)IGCＣ電廠)使項(xiàng)目難以連續(xù)進(jìn)行。對(duì)于非公用事業(yè)公司項(xiàng)目來說，在許可證上訴期間，進(jìn)展者有可能無法從投資者處獲得連續(xù)開展項(xiàng)目的融資.當(dāng)然,這也是這些利益集團(tuán)嫻熟掌握戰(zhàn)術(shù)。IGCC成本問題及公用事業(yè)公司管理委員會(huì)應(yīng)對(duì)措施。由于ＩGCC電廠的電價(jià)高于PC電廠(相同容量下），一些公用事業(yè)公司管理委員會(huì)在批準(zhǔn)這些增加的成本方面顯得猶豫不決，甚至在批準(zhǔn)ＩGCC技術(shù)作為滿意公共便利和必須證書的“電力需要"要求選擇方案時(shí)也是如此。以適當(dāng)?shù)膬r(jià)格獲得意義重大的性能保函。由于美國只有兩家以煤為基礎(chǔ)的IGCC電廠，IＧCC技術(shù)供應(yīng)商并沒有大量的閱歷數(shù)據(jù)庫來運(yùn)用，這點(diǎn)就與ＰC電廠不同。因此,對(duì)于這些供應(yīng)商來說，在性能和可用性（以及相關(guān)聯(lián)的金融債務(wù)）方面,就存在著更大的潛在風(fēng)險(xiǎn),而他們必須將這種性能不達(dá)標(biāo)的潛在風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)化成附加的成本。Stｏpｅk還提出了在美國部署IGCC技術(shù)所要面臨的另外兩個(gè)障礙:經(jīng)濟(jì)衰退已經(jīng)壓低了增加新基本負(fù)荷發(fā)電能力的動(dòng)力.隨著基本負(fù)荷需求在逐步削減，天然氣的供應(yīng)能力上升而成本下降。這些因素都使這些公司置身事外，等待新溫室氣體(ＧHＧ）法規(guī)出臺(tái)，從而消除它們目前在供應(yīng)將來客戶電力需求方面所面臨的不確定性。國會(huì)需要加快速度并在氣候和能源立法方面實(shí)行行動(dòng)，以終止正在嚴(yán)重削弱新電廠建設(shè)行動(dòng)的投機(jī)行為。在制訂新法律時(shí),必須仔細(xì)權(quán)衡激勵(lì)措施和/或懲罰措施的分布，以確保不會(huì)消滅非計(jì)劃內(nèi)的后果.新法律必須以一種能夠在削減ＧHＧ排放量的同時(shí)，盡量減輕對(duì)能源消費(fèi)者的影響且不會(huì)擾亂整個(gè)經(jīng)濟(jì)的方式來重新塑造能源局面。國會(huì)在迎接這一挑戰(zhàn)時(shí)，要面臨精致微妙的權(quán)衡難題。IＧＣＣ可用性的挑戰(zhàn)“歷史數(shù)據(jù)清楚地表明,現(xiàn)有以煤為基礎(chǔ)的IＧCＣ電廠未在持續(xù)基礎(chǔ)上達(dá)到８5%的可用性.”Jｅｎkins說，“典型情況下,需要進(jìn)行數(shù)年的運(yùn)行才能剛剛達(dá)到80％的可用性水平，有些甚至還未達(dá)到７0％。但是，已經(jīng)消滅了單氣化爐系列系統(tǒng)。”他表示，通過利用運(yùn)行數(shù)據(jù)以及所學(xué)習(xí)到的閱歷教訓(xùn)，IＧＣC技術(shù)供應(yīng)商們始終在實(shí)施增強(qiáng)型的設(shè)計(jì)概念以提升可用性,包括采納多氣化爐系列。ＩGCＣ進(jìn)展者向州和聯(lián)邦政府所供應(yīng)的數(shù)據(jù)表示,雙氣化爐系列的設(shè)計(jì)方案估計(jì)可以達(dá)到約８5％的可用性。增設(shè)一個(gè)備用（第三)系列有可能將整體IＧＣC可用性增加至約９0％,盡管會(huì)付出相當(dāng)多的附加成本。Philｌiｐs對(duì)于人們?cè)诳朔隧?xiàng)問題上所做的工作持樂觀看法，“總體來說，以煤和石油為基礎(chǔ)的IGＣC的可用性已經(jīng)隨著時(shí)間的推移而提升了?！彼f,“第一代IGCC的可用性類似于第一代超臨界PC電廠和核電廠的可用性。而這些技術(shù)目前都達(dá)到了85%左右至9０%的可用性.在考慮了其他閱歷后,可以合理猜測IＧCＣ的可用性也會(huì)上升?！绷硗?，他指出,全部的第一代IGＣC的全部設(shè)備均以單系列設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)（一臺(tái)氣化爐、一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)),而EPＲI的ＩGCＣUDBS采納雙系列系統(tǒng)。ＥＰRI的分析師也指出,盡管在一座氣化爐或燃?xì)廨啓C(jī)停運(yùn)時(shí),負(fù)荷有所降低，但電廠仍然可以連續(xù)運(yùn)行,所以將帶來更好的可用性。運(yùn)行系列用于保留,可使另一系列設(shè)備保持在暖機(jī)狀態(tài)下,這樣就使其次臺(tái)氣化爐或聯(lián)合循環(huán)達(dá)到更快的啟動(dòng)時(shí)間,從而有助于提升可用性。建設(shè)IＧCC電廠所面臨的阻礙據(jù)Phｉlｌips表示,一項(xiàng)重大的難題是公用事業(yè)公司能夠拿出擁有牢靠成本估算的簡略設(shè)計(jì)方案之前，需要花費(fèi)大量時(shí)間和費(fèi)用?！袄?，SoｕtheｒｎCａlｉｆornｉaEｄisｏn公司（SCE)最近從加利福尼亞州PUC(公共事業(yè)監(jiān)管委員會(huì)）獲批263萬美元,用于一項(xiàng)“清潔氫氣發(fā)電"項(xiàng)目的可行性討論，這將會(huì)是一個(gè)具備了CO2捕集和貯存能力的IGＣC項(xiàng)目。"他說,“只有在這項(xiàng)討論完成時(shí)，他們才會(huì)知道建設(shè)這樣一座電廠需要耗資多少，以及此電廠的運(yùn)行性能將會(huì)怎樣。而這只不過是“只看不買”就需付出的不菲代價(jià).”Ｓｔｏｐｅk解釋了尋求建筑一座新PC電廠與一座將采納IＧCC技術(shù)電廠對(duì)于公用事業(yè)公司的不同之處。他解釋到,對(duì)于一家想要建設(shè)一座新PＣ電廠的電力公司來說，目前的慣例是先確定滿意需要所要求的規(guī)模，然后對(duì)主要組成部分展開競爭性招標(biāo),例如鍋爐、汽機(jī)和排放掌握裝置等.投標(biāo)者隨后依據(jù)多年以來的設(shè)計(jì)閱歷,以及簡略的燃料、廠址和其他要求對(duì)簡略規(guī)格做出回應(yīng),這些閱歷來自于他們的設(shè)計(jì)能夠滿意全部排放要求，且目前已成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的牢靠發(fā)電設(shè)施.“但對(duì)于IGCC，情況就并非如此。這項(xiàng)技術(shù)的供應(yīng)商目前還不情愿依據(jù)傳統(tǒng)的選購模式進(jìn)行競爭。"他說,“除非付費(fèi)讓他們開展自己的前期工程設(shè)計(jì)討論工作，否則供應(yīng)商就不能供應(yīng)成本估算。要想制訂出精準(zhǔn)度達(dá)到±1０%的成本估算，典型情況下要求約2０00萬美元的成本下執(zhí)行大約30％的設(shè)計(jì)工作。Dukｅ和AEP在開展技術(shù)審查后,選擇它們認(rèn)為能夠?yàn)椋蒅CC設(shè)施供應(yīng)“最好"的產(chǎn)品和價(jià)格的公司，然后再以此公司為惟一來源的基礎(chǔ)上連續(xù)開展項(xiàng)目。”CO２捕集技術(shù)的負(fù)面影響“美國能源部（DOＥ)和ＥPＲI最近展開的簡略討論清楚地表明，在ＩGＣC電廠中增設(shè)ＣO2捕集設(shè)備對(duì)電廠效率和凈輸出功率以及資金成本上都有著重大影響?！盝enkins說。這些討論表明,向使用煙煤的ＩＧＣC電廠增加CO２捕集系統(tǒng)將會(huì)帶來以下影響：以美元/凈千瓦功率計(jì)的資金成本上升３2％;電力成本增加40％；凈輸出功率降低１5％;效率降低22％,或8%~１0%。Jenｋins說,這對(duì)性能和成本的影響是顯著的。對(duì)于凈輸出功率來講，一座６００ＭW的純IGCC基準(zhǔn)電廠，這種降幅約為1００MW。造成降幅的主要緣由是CO2捕集設(shè)備所需要的額外內(nèi)部功率；在CＯ２捕集系統(tǒng)內(nèi)而不是在汽機(jī)發(fā)電部分使用蒸汽；以及CO2壓縮機(jī)所需要的額外功率。他強(qiáng)調(diào)說，很多人不理解的是這些“失去的”100MＷ必須隨后由其他發(fā)電機(jī)組來彌補(bǔ),而這些機(jī)組事實(shí)上在ＣO2和其他污染物的排放率更高。Sｔｏｐeｋ同意Ｊeｎｋins有關(guān)這些優(yōu)點(diǎn)的看法，并供應(yīng)了一些其他深化見解。“在現(xiàn)有IＧＣC電廠上添加ＣO2捕集能力的挑戰(zhàn)必須在項(xiàng)目進(jìn)展的早期階段進(jìn)行商量。"他說，“業(yè)主必須理解將合成氣從CO和H2的混合物轉(zhuǎn)化成以Ｈ2為主的氣體時(shí)，將導(dǎo)致電廠‘降額運(yùn)行’,這種降額可以通過確保能夠氣化更多的燃料而在設(shè)計(jì)期間予以補(bǔ)償。業(yè)主必須情愿接受這樣的成本。如果不情愿，則業(yè)主必須情愿接受降額運(yùn)行的現(xiàn)實(shí)。這種決策與僅僅在燃煤電廠內(nèi)添加更多的升壓風(fēng)機(jī)，以適應(yīng)煙氣脫硫系統(tǒng)的壓力下降的決策有著本質(zhì)上的不同。”據(jù)Stopecｋ說，氣化爐和下游系統(tǒng)必須在設(shè)計(jì)上能夠處理多余的燃料(高達(dá)15%以上）。由于有更多的灰分和硫分產(chǎn)生，所以全部支持性的貯罐、泵和設(shè)備必須在設(shè)計(jì)上留有充足的裕量以處理這種將來的流量。通過提高設(shè)計(jì)壓力有可能供應(yīng)一些容量,但隨之而來的是整個(gè)設(shè)計(jì)必須得到仔細(xì)審查以確定是否能夠適用于新的壓力。碳捕集和封存的長期計(jì)劃框架“首先,我們需要證明大規(guī)模（大于每年１0０萬t）的CＯ２地下封存可以是一項(xiàng)用于封存電廠所捕集到ＣＯ２的牢靠和長期的備選方案，而且還需要制訂用于管轄封存需要的法規(guī)."Philliｐｓ說，“在滿意這些條件之前，要想讓配備碳捕集和封存（CＣS)手段的商業(yè)項(xiàng)目獲得融資是格外困難的。但是，如果IＧCC位于油田四周，則可以將捕集的ＣO2出售,用于提高石油采收率(EOR），這就是MｉssiｓsippiPower正在提議的做法。ＥOＲ應(yīng)用中，全部涵蓋ＣＯ2輸送和貯存的法規(guī)和義務(wù)都已經(jīng)確立。"Stｏpek對(duì)Phｉlｌipｓ的評(píng)論進(jìn)行了延展。他強(qiáng)調(diào)，對(duì)于溫室氣體掌握的需要就像一臺(tái)向立法行動(dòng)快速碾壓的蒸汽壓路機(jī)。但是,用于永久封存ＣO２的技術(shù)必須得到驗(yàn)證,而驗(yàn)證就需要花費(fèi)時(shí)間。整個(gè)行業(yè)都在以一種有計(jì)劃性的方式飛快展開行動(dòng)。“就在5月上旬，我參加了一個(gè)在Ｐiｔｔsbｕｒgh進(jìn)行的有關(guān)CCS的會(huì)議，并很高興地看到來自全國各地的高級(jí)人才都在關(guān)注這些問題?！彼f，“但是,每一個(gè)步驟都必須采納合用規(guī)律次序進(jìn)行,而驗(yàn)證也要花費(fèi)時(shí)間。立法方面的事務(wù)也很簡潔，保險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)也是真實(shí)存在的。我信任這些問題都能得到解決，關(guān)鍵在于隨著ＣCS要求的到位，格外是封存部分，全部的問題都能得到應(yīng)對(duì)。而且,同時(shí)建立一個(gè)結(jié)構(gòu)良好的監(jiān)測和監(jiān)管體系也很重要，而這個(gè)體系需要經(jīng)過測試和驗(yàn)證。這些都要花費(fèi)時(shí)間、費(fèi)用和努力。我信任，當(dāng)前政府熟識(shí)到了這一點(diǎn)，并正在投入資源以實(shí)現(xiàn)這一使命.真正的問題是，這些結(jié)果能夠準(zhǔn)時(shí)供應(yīng)以做出準(zhǔn)時(shí)的決策嗎?”近期的技術(shù)創(chuàng)新Jeｎｋins指出了ＩＧCC技術(shù)的一系列新進(jìn)展：更為高效的高溫氣體顆粒物脫除系統(tǒng);燃燒溫度更高的燃?xì)廨啓C(jī);設(shè)計(jì)用于燃燒高氫氣濃度合成氣的燃?xì)廨啓C(jī)(用于配備CＯ２捕集設(shè)備的IGCC電廠）；工作壽命遠(yuǎn)長于之前開發(fā)的氣化爐“燃燒器”;以ＤＯＥ所資助的最新討論和開發(fā)成果為基礎(chǔ)，進(jìn)展出的先進(jìn)“配方"耐火材料;采納專利啟動(dòng)燃料進(jìn)行的無硫啟動(dòng)程序；能夠在更高壓力下運(yùn)行的更大氣化爐(用于提高效率)；采納活性炭床來脫除汞；合成氣濕化及稀釋氣體的增強(qiáng)應(yīng)用,如來自空氣分離裝置的氮?dú)?以降低燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒溫度，從而削減NOｘ的生成量;能夠更好耐受腐蝕性環(huán)境的制造材料；通過使用粉河谷煤種達(dá)到更好的性能；將燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)與空氣分離裝置部分集成(削減整體電廠的內(nèi)部負(fù)荷)。Ｓtopek對(duì)ＩＧCＣ制造廠商的將來技術(shù)目標(biāo)做出了評(píng)論。“每家設(shè)備供應(yīng)商都在開展對(duì)自己技術(shù)的牢靠性和可維護(hù)性分析工作，找出一些能夠增強(qiáng)可用性、延長維護(hù)周期及消滅計(jì)劃外停運(yùn)的方法.”Ｓｔopｅk說，“但是，由于缺乏一種向公眾開放的、類似于北美電力牢靠性公司的ＧＡＤＳ(發(fā)電可用性數(shù)據(jù)系統(tǒng)）數(shù)據(jù)庫的集中報(bào)告功能，導(dǎo)致客戶缺乏信息透明度，使客戶必須‘信任'供貨商或依靠于擔(dān)保。"Jenkiｎs還評(píng)論了一些IGCC制造廠商正在試圖實(shí)現(xiàn)的新技術(shù)突破：通過使用增強(qiáng)型熱回收系數(shù)達(dá)到更高的效率。通過采納更為先進(jìn)的制造材料（更能耐受腐蝕的合金）、氣化爐耐火材料,優(yōu)化備用設(shè)備、備用氣化爐及合成氣清潔系列的利用，達(dá)到更高的可用性?！艾F(xiàn)有ＩGCC電廠中的幾千項(xiàng)閱歷,都格外好地記錄在了EPRI的CｏaｌFlｅｅtIGCCＵＤBＳ指南中,而且目前正在由制造廠商加入到新建ＩGCC電廠的設(shè)計(jì)當(dāng)中?！彼f.法規(guī)阻礙“AＥP在自己所提議的西弗吉尼亞州IＧCC項(xiàng)目上的閱歷是格外有益的。"Ｐhillips說，“在這個(gè)項(xiàng)目獲得西弗吉尼亞州批準(zhǔn)后,還需要獲得弗吉尼亞州的批準(zhǔn)，由于這個(gè)電廠將向弗吉尼亞州的一些地區(qū)供應(yīng)電力。弗吉尼亞州公用服務(wù)委員會(huì)拒絕了這項(xiàng)建議,由于ＩGＣC電廠比傳統(tǒng)燃煤電廠的成本更為昂貴,他們認(rèn)為IGCＣ從CＣＳ方面帶來的可能利益是‘價(jià)值有限的’。他們覺得‘不能肯定地知道任何簡略的將會(huì)用于碳捕集和封存的現(xiàn)有技術(shù)’，而且ＡＥP沒有‘提出任何已經(jīng)實(shí)施了CCS的商業(yè)發(fā)電設(shè)施?！@表明白需要對(duì)法規(guī)制訂者就ＣＣS技術(shù)展開教育?！盨tｏpｅk也關(guān)注著這些影響到美國公用事業(yè)公司的法規(guī)難題.他說，在過去數(shù)十年間，法規(guī)框架的缺失導(dǎo)致了我們目前看到的行業(yè)內(nèi)的麻痹現(xiàn)象.如今,新建燃煤發(fā)電容量的資金要求是如此浩大,導(dǎo)致很多公司及其融資機(jī)構(gòu)都無法承受與將來ＣCＳ法規(guī)走向推斷失誤所帶來的風(fēng)險(xiǎn).“由于氣化技術(shù)產(chǎn)品替代能力從本質(zhì)上更加通用,例如可以用于生產(chǎn)合成天然氣（SNＧ），所以人們對(duì)氣化技術(shù)更感愛好.”他說，“燃燒天然氣(或煤基SNG）的燃?xì)廨啓C(jī)可以在選址時(shí)更加靠近電力需求地區(qū),從而避開了新建輸電設(shè)施的成本，雖然此項(xiàng)成本也是無法避開的?，F(xiàn)有燃用液體和氣體燃料（CT）發(fā)電廠將體驗(yàn)到更高的需求，而新燃?xì)廨啓C(jī)的增加比煤電或核電來講要快得多。進(jìn)一步講，CT的增加可以更好地符合以后數(shù)十年間更新能源發(fā)電設(shè)施不斷增加的趨勢。對(duì)SNG的利用將供應(yīng)對(duì)天然氣價(jià)格的更大確定性并作為對(duì)市場上價(jià)格投機(jī)行為的一個(gè)保值手段。當(dāng)然,這是一項(xiàng)需要權(quán)衡很多因素的格外簡潔的戰(zhàn)略決策?！盝eｎkinｓ還指出了CO2減排法規(guī)的潛在影響。IＧCC技術(shù)仍然需要在采納兩個(gè)系列的諸如600MW~650MW的示范電廠規(guī)模下運(yùn)行,以證明自己通過采納上文所述設(shè)計(jì)改進(jìn)之后的性能和可用性，并且無需增加CO2捕集設(shè)備“這樣的重負(fù)”，他強(qiáng)調(diào)說。“很重要的一點(diǎn)，是這些頭一批的示范電廠能夠在不配備任何ＣO2捕集設(shè)備的情況,并在合理的時(shí)期內(nèi)運(yùn)行?！彼f，“從某種意義上說，IGCＣ技術(shù)需要這個(gè)‘不會(huì)走路就會(huì)跑’的機(jī)會(huì)。另外，處理空氣許可證上訴方面的問題,也將推遲這些機(jī)組的建設(shè)和運(yùn)行.不幸的是，有些原先支持IGCC技術(shù)的環(huán)境利益集團(tuán)現(xiàn)在正在反對(duì)這項(xiàng)技術(shù)。”稅收抵免尚顯不足Ｐhiｌlips指出，截至2００９年5月，只有一家獲得了２0０5能源政策法案（EＰAct）稅收抵免的ＩGCC項(xiàng)目正在建設(shè)中，即DukeEdwａrdspoｒt電廠.他提到了幾個(gè)其他IGＣC項(xiàng)目的目前狀態(tài):MissiｓｓippiPower有一項(xiàng)在密西西比州建設(shè)一座ＩGCＣ電廠的項(xiàng)目建議書待批,這個(gè)項(xiàng)目將在州公用服務(wù)委員會(huì)批準(zhǔn)后很快投入建設(shè).TECOEnerｇy的Ｐolk6IGCＣ項(xiàng)目獲得了稅收抵免，但是卻由于成本和法規(guī)方面的不確定性而暫停了.HydrogｅnEｎergy的Carsｏn項(xiàng)目已得到了稅收抵免，但卻陷入選址逆境當(dāng)中。目前，公司正就位于加利福尼亞州ＣenｔｒalVaｌｌey的一個(gè)廠址重新進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。據(jù)Phillｉpｓ說,聯(lián)邦政府有可能對(duì)其他ＩＧCC項(xiàng)目授予稅收抵免，但是在宣布了頭一批得到抵免的接受者后，由于對(duì)納稅者保密方面的關(guān)注，政府決定不再宣布后續(xù)決定.Ｊｅnkｉns指出，雖然這些稅收抵免是有幫助的,但并不足以單獨(dú)作為能夠推動(dòng)這些項(xiàng)目進(jìn)展的激勵(lì)措施。“例如，幾個(gè)IＧCＣ項(xiàng)目已經(jīng)被授予了1。3５億美元的稅收抵免。”他說,“但是在總裝機(jī)成本為2３億美元的情況下,這些稅收抵免僅占總項(xiàng)目成本的約5％,而且也沒有供應(yīng)可以提前向這些項(xiàng)目融資的‘實(shí)實(shí)在在的現(xiàn)金’。只有稅收抵免、貸款擔(dān)保及由州和聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)直接聯(lián)合起來資助，才能增加增強(qiáng)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性和推動(dòng)項(xiàng)目更快進(jìn)行所需要的大量資金.”IＧＣＣ生產(chǎn)電力的比較成本Phｉllips猜測,將來如果對(duì)新建燃煤電廠有某種程度的CO2捕集和封存的強(qiáng)制要求,則這樣的法規(guī)將縮窄并有可能彌合IＧCC與PＣ之間的電力成本差距。EPRI也正在觀察有可能讓ＩＧＣC更加具有競爭力的技術(shù)改進(jìn)?！霸谶@樣創(chuàng)新中，有可能供應(yīng)最大改進(jìn)的是采納更大型、更高燃燒溫度的G級(jí)和H級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)來取代Ｆ級(jí)燃?xì)廨啓C(jī).”他說，這種級(jí)別的燃?xì)廨啓C(jī)將為IＧCC帶來兩個(gè)優(yōu)勢：一是更大的規(guī)格將從經(jīng)濟(jì)規(guī)模方面供應(yīng)節(jié)省效果;二是更高的效率會(huì)降低燃料成本,而且還能降低必須進(jìn)行捕集的CＯ2的數(shù)量（按每磅CO２/MWh計(jì)算)。”對(duì)于IGCＣ技術(shù)將變得更加具有競爭力的觀點(diǎn),Ｊｅｎｋinｓ表示樂觀.隨著計(jì)劃內(nèi)ＩGＣC電廠獲得運(yùn)行閱歷，而運(yùn)行閱歷又將引導(dǎo)下一批IＧＣＣ電廠的效率和可用性達(dá)到持續(xù)不斷地增強(qiáng)。另外,IＧＣC電廠有可能利用更高百分比的低成本原料，例如焦炭,從而進(jìn)一步降低發(fā)電成本.[ＨYＰEＲＬIＮＫ＂httｐ：/／bａｉｋe.baidu。ｃoｍ/ｖiｅw／８9５７1０．htｍ？fr=aｌa０＿1＿1"＼ｌ”#”編輯本段］前景商用前景如果克服一系列技術(shù)、融資和法規(guī)障礙,利用整體氣化聯(lián)合循環(huán)(ＩGCC）技術(shù)發(fā)電就會(huì)成為美國公用事業(yè)公司的一項(xiàng)重要工作.２009年５月,ＨYPEＲLINＫ＂http：//baiｋe。bａidｕ．com/view／66226。ｈtｍ＂\t＂_bｌank”PＯWER雜志采訪了兩家大型詢問公司和一家全國性電力討論組織的三