煤的气化联合循环发电
气化联合循环发电工艺技术及应用
气化联合循环发电工艺技术及应用1 气化联合循环发电技术气化联合循环发电技术是一种能源利用率极高的发电系统，通过融合气化发电技术和普通循环发电技术，利用一台发电机组就可以实现“双重收益”。
气化发电是一种利用燃烧混合物推动汽轮发电机发电的发电工艺。
发电原料可以是柴油、液化石油气、煤及活性煤，产品气是高效清洁的洁净能源，有不错的热效应，外界可通过气化发电获取一定的能源。
普通循环发电技术，即燃煤发电技术，主要是利用燃料燃烧发放的热能，把汽蒸发装置中循环的水蒸气推动汽轮机转动，再将转动的能量转换成机械能，最后发电的一种工艺。
由于气化发电与普通循环发电技术特点不同，把它们融合在一起，利用一台发电机组即可实现温差驱动和负荷均衡，大大提高能源利用率。
这种联合循环发电技术又可称为烟气蒸汽循环发电技术。
2 工艺流程气化联合循环发电技术的基本流程如下：先将火电厂的烟气经过低温低压烟气除尘，深度脱硫后进入气化炉，在一定的温度下，将烟气经过燃气中转的加热条件转化成气化发电的燃料气，再由发电机组发电。
结果气9999水循环发电机中蒸汽的温度小于当前的发电气化炉温度，气体温度就剩余的低温低压的烟气也可以继续进入气化炉，进一步增加发电效率，有效提高烟气的能量利用率和发电系统整体的能源利用率。
3 应用前景气化联合循环发电技术，不仅有较高的能耗效率，还可以最大限度地减少浪费和污染，且发电成本较低，学习成本较低，易于大规模推广和应用。
它为可持续发展的现代能源市场提供了一种廉价，可靠，高效，高性能的新能源供应技术，可以为各类发电客户提供质量优良，性能稳定，经济性高的电力发电供应，从而更有效地满足全社会发展需求。
整体煤气化联合循环发电厂
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
分液体燃料短缺问题。
煤基替代燃料
煤炭对我国来说也是稀缺资源，但相对于其它能源资源仍可“忍受”，
若每年将煤炭产量的1/8用于车用液体燃料的生产，生产几千万吨的替 代燃料，从总的能源供应角度不会带来很大的不平衡。
煤基醇醚燃料的替代成为我国能源发展的战略方向。
再生能源在2020年前不可能解决主要问题
独立的和部分整体化的空分系统的供电效率较低
这是因为空气压缩机的效率较低，且要消耗一定的厂用电。
这种方案的运行调节性能较好。如果空压机采用多级中间
冷却方案，对供电效率的影响将很小。
完全整体化的空分系统的IGCC机组的供电效率较高
能避免由天然气改烧低热值煤气时对燃气轮机做较大改动，
比投资费用也较低，但在IGCC机组启动过程中将遇到很大 困难。
延长其经济寿命
根据煤气(烟气)净化温度的不同，分类
热态净化
冷态净化 热态煤气(烟气)净化同冷态净化相比，由于煤气(烟气)显
热损失小，相应提高了煤气化热效率和IGCC系统的总效 率。对IGCC来说，系统效率可以提高2 %～3 %。
煤气除尘技术
高温除尘技术
目前国际上运行的IGCC系统的典型除尘温度大
Tampa电站的系统图
Puetollano IGCC 电站示意图
整体煤气化联合循环的关键技术
在IGCC发电系统中，燃气轮机、余热锅炉、
蒸汽轮机和空分系统都是成熟技术，所需解 决的只是煤的大规模气化和煤气的净化问题。
煤炭气化技术
煤气净化技术
煤气气化技术
气化原理 煤中可燃物质 （碳、氢） 气化过程
余热锅 炉
在采用单压汽水系统时，余热锅炉的排气温
整体煤气化联合循环
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。
8第七章 煤气化联合循环发电技术
二、以煤完全气化为基础的多联产技术
特点： 1、多种技术有机组合，随着合成气利用技术
的发展与成熟，可对系统进行进一步的优化 组合。 2、在系统中，颗粒物、SO2、NOx和固体废 物等污染可以有效地得到控制。
第四节 煤气地下气化技术
自学
一、IGCC的主要特点 1、燃料的适应性广 2、具有进一步提高效率的潜力 3、整体煤气化联合循环克服了单独煤气化的缺点 4、优良的环保性能 5、耗水量较少，节水效果显著 6、充分利用煤炭资源，组成多联产系统 7、宜大型化，并能与其他先进发电技术结合 8、便于分段、分步建设电站
பைடு நூலகம்
第三节 煤气化多联产技术
一、以煤部分气化为基础的多联产技术 图7-5
优点：
1、不追求气化过程的高转化率，实现煤炭的分级 转化利用，对煤气化技术与设备要求较低，从而降 低了系统的投资和运行成本。 2、部分气化技术可以采用较低的气化温度，所以 可以与目前相对成熟的煤气低温净化技术直接集成。 3、煤炭中的硫、氮在气化炉被转达化成相对容易 除的H2S、NH3等，可在气化炉内或煤气净化过程 中脱除，半焦中残余的硫、氮、磷、氯和碱金属等 污染相对于原煤大大降低，燃烧起来相对清洁，系 统污染物控制成本降低。
第七章 煤气化联合循环发电技术
第一节 煤气化工艺分类
P94
第二节 煤气化联合循环发电技术
煤气化联合循环发电：指煤经过气化产生中
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，燃烧后先驱动燃气轮机发电，然后利用 高温煤气余热在废热锅炉内产生高压过热蒸 汽驱动蒸汽轮机发电。
洁净煤技术：煤气化联合循环发电技术
特点
Characteristics
2 耗水量少，节水效果显著
• 耗水量仅为常规火电厂耗水量的50%~70%， 适宜于缺水地区或建设坑口电站。
3 优良的环保性
• SO2、NOx、烟尘的产生及排放量少。
二、IGCC的特点
煤炭进行 气化反应
硫份转化为 硫化氢
高效脱硫 技术脱除
转化
煤气中硫化氢的含量在1*10－5以下
煤气化联合循环发电技术
一
IGCC的基本概念
二
IGCC的特点
煤气化联合循环发电技术（IGCC）
燃气-蒸汽 的联合循环 发电系统
洁净的煤 气化技术
• 发电效率高
优点
• 环保性能好
IGCC = 1/10 常规发电站
发电污染物排放量
目录
C O N T E N T什S 么是IGCC技术？
第一部分
ONE
燃气、蒸汽 联合循环 发电部分
气化炉 空气分离装置 煤气净化系统
燃气轮机发电系统 余热锅炉
蒸汽轮机发电系统
将煤炭、石
油供焦给等气转化化炉 所为净需合化的成粗纯气煤氧。气或 高浓度方富法 氧的
气化剂。
• 常温湿法净化
• 高温干法净化
一、IGCC的基本概念
IGCC
煤的气化 和净化部分
燃气、蒸汽 联合循环 发电部分
优良的环保性
烟尘的产生及排放情况
THREE
第三部分
小结
小结
一 IGCC的基本概念 二
其主要特点是什么？
谢谢观看！
IGCC的基本概念
一、IGCC的基本概念
高温烟气余热
在废热锅炉内 产生高压过热蒸汽
煤炭气化—煤的气化联合循环发电
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。
⑶原理图见下图：
2.煤气化联合循环发电的分类 ⑴气流床（entrained flow bed）气化炉
气流床是目前IGCC各示范工程中采用最多的一种气化炉，示 范厂所选用的有美国德士古炉，荷兰的Shell炉，德国Prenflo 。 ⑵流化床（fluidized bed）气化炉
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。 ⑶固定床（fixed bed）气化炉
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。
3. IGCC气化炉及煤气的净化系统的要求是： 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。
§ 3．6 煤的气化联合循环发电 （IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle）
1.煤的气化联合循环发电原理 ⑴煤的气化与净化部分
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。
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）。 ⑵燃气-蒸汽联合循环发电部分
§ 3 、煤的气化
IGCC
三、IGCC未来 IGCC未来
（5）美国 ）美国Mesaba IGCC项目 项目 （6）加拿大 ）加拿大Alberta EPCOR IGCC＋CCS示范 ＋ 示范 项目 （7）英国 ）英国Centrica Teesside IGCC项目 项目
三、IGCC未来 IGCC未来
（8）英国 ）英国Powerfuel HatField IGCC项目 项目
（9）德国 ）德国RWE Zero－IGCC项目 － 项目
（10）韩国 ）韩国Taean IGCC NO.1示范项目 示范项目
三、IGCC未来 IGCC未来
LOGO
二、IGCC发展及现状 IGCC发展及现状
二、IGCC发展及现状 IGCC发展及现状
IGCC研究 开发 (70’S)
IGCC试验 验证3639%(80’S)
IGCC商业 示范4045%(90’S)
IGCC应用 与发展4550%(00’S)
二、IGCC发展及现状 IGCC发展及现状
四座大容量商业 示范电站
一、IGCC概述 IGCC概述
一、IGCC概述 IGCC概述
一、IGCC概述 IGCC概述
2、IGCC 工艺流程 、 煤的气化： 煤经气化成为中低热值煤气。 煤的气化： 煤经气化成为中低热值煤气。 煤气的净化：煤气经过净化，除去硫化物、 煤气的净化：煤气经过净化，除去硫化物、氮化 粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料。 物、粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料。 燃气轮机发电：送入燃气轮机的燃烧室燃烧， 燃气轮机发电：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。 热气体工质以驱动燃气轮机作功。 蒸汽轮机发电： 蒸汽轮机发电：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。 给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。
整体煤气化联合循环发电项目建设方案(五)
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发电系统基本工艺过程
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。
地下煤气化技术及煤气化联合循环发电
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。
整体煤气化联合循环发电技术
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。
整体煤气化联合循环发电项目建设方案(三)
整体煤气化联合循环发电项目建设方案产业结构改革是指通过调整和优化产业结构，促进经济结构的升级和转型，以适应经济发展的新要求。
整体煤气化联合循环发电项目是一种以煤为主要原料，通过煤气化技术将煤转化为合成气，再利用合成气进行燃烧发电的新型能源项目。
本文将从产业结构改革的角度，对整体煤气化联合循环发电项目进行详细分析和总结。
一、实施背景当前，我国经济发展进入新常态，经济增长速度放缓，产业结构存在着过度依赖传统产业、资源消耗过大、环境污染严重等问题。
为了实现经济发展的可持续性，需要加快产业结构的调整和优化。
煤炭是我国主要的能源资源，但传统燃煤发电方式存在着能源浪费、环境污染等问题。
整体煤气化联合循环发电项目的建设，可以提高煤炭资源的利用效率，减少环境污染，促进产业结构的升级和转型。
二、工作原理整体煤气化联合循环发电项目主要由煤气化装置、合成气净化装置、燃气轮机和蒸汽轮机等组成。
其工作原理如下：1. 煤气化装置：将煤转化为合成气，主要成分为一氧化碳和氢气。
2. 合成气净化装置：对合成气进行净化处理，去除其中的硫化物、氯化物等有害物质。
3. 燃气轮机：利用合成气进行燃烧，带动轴流式压缩机和涡轮机转动，产生电能。
4. 蒸汽轮机：利用燃气轮机排出的高温废气进行余热回收，产生蒸汽，再驱动蒸汽轮机发电。
三、实施计划步骤1. 前期准备：进行项目可行性研究，确定项目的技术路线、规模和投资等。
2. 设计建设：进行项目的详细设计和设备采购，建设煤气化装置、合成气净化装置、燃气轮机和蒸汽轮机等设施。
3. 调试运行：对建设完成的设施进行调试和试运行，确保设备正常运行。
4. 项目运营：正式投入运营后，进行设备的日常维护和管理，确保项目的稳定运行。
四、适用范围整体煤气化联合循环发电项目适用于煤炭资源丰富的地区，特别是那些传统燃煤发电方式存在较大环境污染问题的地区。
此外，该项目还适用于能源供应不稳定的地区，通过煤气化技术可以降低对进口能源的依赖。
煤炭气化联合循环发电与多联产技术
科技部将“以煤气化为基础的多联产示范工程（IGCC）”列为“十一五”重大 项目，以期通过重点科研攻关，促进能源的清洁高效利用。该重大项目“十一五” 期间将主要完成以下任务：
①加快大型气化技术自主创新步伐 ②突破燃气轮机关键技术
③提升合成油工业化示范能力
④推进系统控制、集成与优化技术深入应用
IGCC工艺、煤气化、煤气净化、燃气轮机和余热系统方面的关键技术研究。1994 -1995完成了示范电站工程前期的技术可行性研究， 1996-1997年完成了北京IGCC工程与山东烟台IGCC 工程的预可行性研究，国家电力公司确定先上山东 烟台的IGCC项目。1997-1999年在对电站系统的 选择、主要设备的性能进行了研究和调查的基础 上，开始示范项目的前期准备工作。“十五”期 间，为了得到科技部863计划得支持，设立了 “IGCC电站设计集成与动态特征”项目，目的是为 IGCC示范电站提供技术支持，具备300MW以上大 容量电站的自主知识产权的设计技术。
IGCC对煤炭气化工艺的要求
（1）气化工艺的冷、热煤气效率高，碳转化率高。 （2）气化炉的技术较成熟，运行经验较丰富，运行安全可靠， 单炉生产能力大能适应大容量发电机组的需要。 （3）煤种适应性强。 （4）粗煤气便于净化处理，粗煤气中含焦油，酚及粉尘等。 （5）能与发电设备运行工况匹配跟踪，启动、停炉操作简便、快捷、负 荷变化范围较广。 移动床加压气化、流化床气化和气流床气化都可作为IGCC的气化工艺。
IGCC工艺操作条件对系统效率的影响
（ 1）燃气透平燃烧温度的影响。研究表明，德士古 IGCC装置应用目前的1093℃ 美国“冷水”（ Cool Water）煤气化联合循环发电工程是世界上第一个商业规模的 燃气透平时，其工艺总效率为37％~38％，比传统的燃煤火力发电装置的效率(34％ 联合循环发电装置。该工程将德士古煤气化工艺和美国通用电气公司的蒸汽、燃气
煤气化联合循环发电技术浅析
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。
煤气化循环发电系统的主要组成及特点
煤气化循环发电系统的主要组成及特点1 煤气化联合循环(IGCC)发电系统的主要组成煤气化联合循环发电系统(IGCC)主要由煤气发生部分和发电部分组成。
第一部分的主要设备有空分分离装置、气化炉、粗煤气净化装置等组成。
第二部分的主要设备有燃气轮机、废热锅炉、蒸汽轮机等组成。
空气分离装置主要是通过压缩循环深冷的工艺把气态的空气变成液态，再经过加热精馏将液态空气中逐步分离，生产氧气、氮气及氩气等惰性气体。
气化炉主要是将空分出来的氧气、水蒸气及煤在一定的温度和压力下反应，生产中低热值粗煤气的设备。
煤在气化炉中反应，产生的热量用来切断煤中的化学键，其与水蒸气反应，生成CO、H2 、CH4 为主产物的粗煤气。
粗煤气净化装置主要对粗煤气进行脱硫和除尘,一般分为高温净化和常温净化。
现在，由于高温净化工艺不够成熟，投产的IGCC发电站一般都采用常温净化系统，同时采用循环水对粗煤气的热量进行回收，减少热量损失。
燃气-蒸汽联合循环发电装置。
燃气轮机中的燃气初温很高，约为1200℃，加热温度也很高，但它的放热相对较低也高,仅为450℃～550℃，不少热量随排气进入大气，故热效率最高只能达38％。
现代的大型蒸汽轮机蒸汽温度一般低于600℃，但它的放热温度也很低，热效率最高只能达38％～39％。
燃气-蒸汽联合循环装置把汽轮机排出的气体的余热利用余热锅炉进行回收，继而产生高温水蒸气推动汽轮机发电，这样既具有燃气轮机的加热高温，又具有蒸汽动力装置的放热低温，从而会具有较高的能量利用率。
2 煤气化联合循环(IGCC)发电系统的主要优点2.1 燃料的适应性广IGCC具有燃料适应性广的特点,特别适合利用我国的高硫煤。
高硫煤如果直接进行燃烧，势必对环境造成很大的影响。
但是通过IGCC发电技术，可以将高硫煤洁净利用，并且可以回收硫。
这既可以有效利用资源，又可以节约燃料成本。
2.2 环保性能好IGCC发电装置的脱硫率可以达到99%以上，并可进行硫回收，二氧化硫排放量很低，每方大约约为25mg，氮氧化物排放浓度也很低，仅为常规电站的15%-20%，耗水量仅为常规电站的33%-50%。
煤气化联合循环发电系统
运 行 ３ ３ 。 曾对 不 同煤 种 进 行 过 试 验 ．显 示 ３６ ７ｈ 了 Ｄ ｓ ｃ气化 炉 对不 同烟 煤都 有好 的适 应性 ｅｔ ｅ
２ Ｉ ＧＣＣ 系 统 的 构 成
ＩＣ Ｇ Ｃ是 将 煤气 化 技术 和 高效 的联 合 循环 有 机 结合 的先 进 动 力 系 统 。它 由两 大 部 分 组 成 ，即煤 的气 化 与煤气 净 化部 分 和燃 气一 汽联 合循 环 发 电 蒸 部分 。第 一部 分 的 主要 设备 有 气化 炉 、空 分装 置 、 煤 气 净 化 系统 ：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 。典 型 的 ＩＣ Ｇ Ｃ发 电实 现 了能 的梯 级 利 用 ．从 而 提 高 了
方向
关 键 ：煤 气 化 ；发 电 ；联 产 法 ；燃 气 轮 机 ；蒸 汽 轮 机 词 文摩 号 ：１７ — ６ ７ （０ ０ － ０ ３ ０ 编 ６ ３ ９ ４ ２ １ ）５ ０ ３ — ３ 中图 分 类 号 ：Ｔ ５ Ｑ４ 文 献 标 识 码 ：Ａ
１ 概 述
煤气化联合循环发电（ｎｅｒｔｄＣ ａ Ｇ ｓ ｃ ｔ ｎ Ｉｔ ａ ｏｌ ａｉ ａ ｏ ｇ ｅ ｆ ｉ ｉ
氧 气 为 气 化剂 ．独 立 空 分 装 置 ．常 温 湿 法 除 尘 脱
硫 技 术 。通过 ２ ０ 运 行 考 核 显 示 其 性 能 良 ７１ ０ｈ的 好 、运 行 可靠 ，尤 其 是 污 染 物 排 放 很 少 ．被 誉 为 “ 界 上最 清 洁 的燃 煤 电站 ” 美 国同 时 建设 的 另 世
成 败 的一 个关 键 而 世 界 上 真 正 试 运 成 功 的 第 一 座 ＩＣ Ｇ Ｃ电站 是建 于美 国加州 Ｄ ｇ ｅ 的 Ｃ ｏＷａｅ ａ ｇｔ ｔ ｏｌ ｔ ｒ
IGCC简介.
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。
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IGCC气化炉及煤气的净化系统的要求是 气化炉及煤气的净化系统的要求是： 3. IGCC气化炉及煤气的净化系统的要求是： 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.
5.IGCC工艺的评价 5.IGCC工艺的评价 ⑴燃料的适应性广 其对燃料的要求主要取决于所采用的气化炉 类型和给料方式。 ⑵具有较高的效率，发电成本降低。 ⑶对环境污染小，废物回收利用的条件好 ⑷节水 一般耗水量只有常规火力发电厂的一半。
⑸可实现气化与发电、合成化学品等多种联合 气化炉产生的煤气用途广泛（可用于发电、供 热、合成氨、尿素，也可用于城市居民生活用 气）。 ⑹在同规模下，IGCC装置占地比传统的燃煤蒸汽 发电要少。 ⑺ IGCC工艺可由许多并行的气化系列和燃气、蒸 汽透平系列组成，因而操作机动性好，调节块。
§ 5、煤的气化
§ 5．6 煤的气化联合循环发电
§ 5．6 煤的气化联合循环发电
（IGCC-ห้องสมุดไป่ตู้ntegrated Gasification Combined Cycle）
1.煤的气化联合循环发电原理 ⑴煤的气化与净化部分 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。 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）.
⑵燃气-蒸汽联合循环发电部分 煤气然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧， 加热气体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。 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。
⑶原理图见下图：
2.煤气化联合循环发电的分类 2.煤气化联合循环发电的分类 ⑴气流床（entrained flow bed）气化炉 气流床是目前IGCC各示范工程中采用最多的一种气化炉，示范 厂所选用的有美国德士古炉，荷兰的Shell炉，德国Prenflo 。 ⑵流化床（fluidized bed）气化炉 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。 ⑶固定床（fixed bed）气化炉 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。
4.IGCC工艺操作条件对系统效率的影响 4.IGCC工艺操作条件对系统效率的影响 ⑴燃气透平燃烧温度 燃气透平温度越高，燃气透平效率越高，从而提高IGCC工艺效益。 ⑵蒸汽循环条件 过热蒸汽可获得更高的蒸汽循环效率 ⑶燃气预热温度 粗煤气的显热有利于燃烧。 ⑷煤浆浓度 采用德士古气化法时候，煤浆浓度越高系统效率越高。 ⑸气化操作压力 气化压力增加，工艺效率下降。