整体煤气化联合循环发电

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。

粗煤气唯一出口位置设计在干燥区上面煤层的顶部，称为单段气化炉，此时出口处煤气的温度为370－590℃，在这煤气温度下，气的油和煤焦油等会发生裂解和聚合反应，从而生成彼一时质焦油和沥青。

同时高温煤气穿过煤层时产生的剧烈干馏会使煤发生爆裂，产生大量煤尘，并随粗煤气一起带出气化炉。

因而这种单段气化炉的粗煤气质量是比较差的。

另一种设计是，有两个煤气出口，除了在干燥区上部的出口外，另一个则在气化区的顶部，煤气产量的一半从这个出口离开气化炉。

由于流经挥发分析出区和干燥区的煤气量只有单段炉的，有利于防止由于煤的爆裂而产生的大量煤尘，而且不会产生彼一时质焦油和沥青。

因此，两段炉产生的粗煤气的质量是比较好的。

用于IGCC系统的固定床气化炉主要是鲁奇炉，世界上最早的德国IGCC示范厂采用的
就是鲁奇固定床单段固态排渣气化炉。

这种气化炉的最大缺点是，使用焦结性煤时，容易造成床体阻塞，使气流不畅，煤气质量不稳定。

此外，由于煤在气化炉内缓慢下移至变成灰渣需停留0.5-1个小时，因而单炉的气化容量无法设计得很大。

而且，排出的煤气中还含有大量的沥青、煤焦油和酚等，使煤气的净化处理过程十分复杂。

为改善上述问题，强化煤的气化过程，英国煤气公司在固态排渣鲁奇炉的基础上，将其发展成液态排渣鲁奇炉。

液态排渣气化炉由于其燃烧区的温度较高，因而有利于提高煤的氧化速率和碳的转化率，缩短煤在炉内的停留时间，对煤粒直径的要坟比固态排渣炉宽。

但颗粒尺寸小于6mm的要限制在10%以下。

液态排渣气化炉有以下特点：1）碳转化率是三种气化炉中最高的，排渣的物理热损失大。

2）相对安全可靠；3）煤气生产能力有限，是三种炉型中能力最低的。