整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle）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)?/span>-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電部分。
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），第二部分的主要設(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)動燃?xì)馔钙阶鞴?，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)動蒸汽輪機(jī)作功。其原理圖見下圖
IGCC技術(shù)把高效的燃?xì)?/span>-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)與潔凈的煤氣化技術(shù)結(jié)合起來，既有高發(fā)電效率，又有極好的環(huán)保性能，是一種有發(fā)展前景的潔凈煤發(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)?/span>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(hù)。
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?xì)廨啓C(jī)及蒸汽輪機(jī)發(fā)電幾個部分。可能采用的煤的氣化爐有噴流床（entrained flow bed）、固定床（fixed bed）和流化床（fluidized bed）三種方案。在整個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)。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(chǎn)氣率、煤氣的熱值和壓力及溫度等參數(shù)能滿足設(shè)計的要求
b) 氣化爐有良好的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能，能滿足發(fā)電廠對負(fù)荷調(diào)節(jié)的要求
c) 煤氣的成分、凈化程度等要能滿足燃?xì)廨啓C(jī)對負(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)簡單，設(shè)備可靠，易于操作，維修方便，具有電廠長期、安全可靠運(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 |
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