§ 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-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

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

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 .

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。

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。