IGCC发电技术
IGCC发电技术是基于煤的气化技术，煤气的 净化技术、高性能燃气轮机技术和燃气、蒸汽联 合循环及系统整体化技术等多种高技术的集成体。 IGCC先通过煤气化器将煤气化成中、低值合 成粗煤气；然后经净化系统将粗煤气除尘、脱硫、 除杂而净化成精煤气；再经燃气轮机燃烧室燃烧 产生热能并转化为有效功输出；还利用余热锅炉 回收燃气轮机排气产生的过热蒸汽，以驱动蒸汽 轮机再做功发电。
4
IGCC发电技术
IGCC发电技术原理图如下所示：
IGCC发电技术
IGCC发电的主要优点：
飞尘几乎为零，脱硫率达98%，脱氮率达90%，CO2由于效率高，其排
放量亦减少四分之一，能很好的适应环境指标日益要提高的要求，是 燃煤火电的主要发展方向之一。 高效率，且有继续提高效率的最大潜力。IGCC电站的高效率主要来自 联合循环发电，目前燃用天然气气轮机单循环效率已达39%～40%，而 联合循环的效率已达58%，最近可望提高至60%左右。 耗水量少。比常规汽轮机电站少耗水30%～50%，使之更适用于水源紧 缺的地区，特别是煤矿地区，建立坑口电站。 能综合利用煤炭资源，组成多联产系统。煤种适应性广与煤化工结合 成多联产系统，能同时生产电、热、燃料气和化工产品。如，易与生 产甲醇、醋酸、合成气、尿素等化工过程相结合，使煤炭得到综合利 用，有利于降低生产成本。
电厂节能技术
热电联产发电技术
热电分别能量生产简称热电分产，它是指以凝气式发 电厂对外供电，用工业锅炉或采暖锅炉等生产热能对热用 户提供热的功能方式。又称单一能量生产，即一种热力设 备只供应一种能量，电能或热能。分产发电时不可避免地 要放热给冷源，这部分地为热能完全没有利用。分产供热 的低品位热能，却是从高品位热能大幅度贬值转化而来的， 结果造成能源浪费。 热电联合能量生产简称热电联产或热化，它是将燃料 的化学能转化为高品位的热能用以发电，同时将已在供热 式汽轮机中做功后的低品位热能用以对外供热，提高了热 能利用率，使热电厂的热经济性大大提高，达到节能的目 的。
1
热电联产发电技术
热电联产的主要优点：
节约能源
由于热电联产是采用做了功的蒸汽对外供热，这部分蒸汽冷源 损失完全被利用，它的抽汽供热量取代了分产供热的锅炉，因为热电 联产本身不仅可节约能源，并能燃用小型锅炉难以燃用的劣质煤，从 而节省大量优质煤让更需要的行业使用。 提高供热质量，改善劳动条件 热电联产是集中供热。供热设备集中、大型化，供热管网规模 大，供热设备容量大，用户热负荷的变化对供热系统的压力状况、水 力工况的波动影响小，再热质参数较分散供热时稳定，提高了供热质 量，保障了热产品的质量。同时因为供热设备大型化，易于实现机械 化、自动化，减轻了工人的繁重体力劳动，改善了劳动条件。
目前
2010
36~38
100
34.5~36.5
100 6~12 18~90 2~5 120~200 107
36~39
40~50 70~80 5~10 17~48 2~4 95~600 98
40~46
50~54 50~70 1~5 17~32 2 50~95 95
SOx NOx 粉尘 固态废料 CO2
年份 供电效率 /% 投资成本 /（$/kW） 排放值（1b/106Btu） NOx SOx 粉尘
2000 2010
2020
45 52
60
1350 106
0.20 0.17
0.15
0.02 0.015
0.01
10
煤粉及链条炉改造为CFB锅炉
7
IGCC发电技术
IGCC技术的发展已经过原理概念性开拓验证阶 段，并进入商业示范验证阶段。技术发展迅速，系统 净效率已提高到42%～45%，单机功率已达300MW等级， 正在由商业示范走向商业应用。与此同时，许多学者 从不同角度看到，煤气净化技术与高效联合循环，热 力系统相结合的IGCC洁净煤发电技术还有提高性质的 巨大潜力和降低造价提高经济效益的有效措施；同时 又在研究新循环、新技术及突破口。
100 100 100 100 100
单位造价（$/KW）
发电成本mills/(kW· h)
1160
48~57
1400
56~66
1300~1400
54~66
1400~1700
49~63 9
IGCC发电技术
美国能源部预测IGCC发电系统的技术水平、经济性和 排放值的当前水平及可达到的目标如下表所示：
8
IGCC发电技术
随着IGCC技术进一步发展，其单位造价会大幅度降低。下表列出了 几种不同发电方案的技术经济指标。
项目 常规 电站规模/MW 目前 2010 300~1300 PC 带FGD 1300 80~350 500 200~600 1000 PFBC IGCC
供电效率 /%
用水量比 环保性能 （排放量比）
2
热电联产发电技术
减轻大气污染，改善环境
我国城市大气污染的主要原因是燃煤生成的二氧化硫气体 和煤烟粉尘。众多分散小型供热锅炉房，多集中于热口稠密区， 其危害严重。热电联产以大型的电站锅炉取代了许多小型供热 锅炉，大锅炉的除尘效率高，并配以较高的烟囱，从而大大减 轻了对城市的污染，使得生态环境大为改善。同时，由于热电 联产热效率高，节约能源，在对外供应相同电能和热能时，可 以减少燃煤量，从而减少了排放，减轻了大气污染。
6
IGCC发电技术
燃煤后的废物处理量最少，且可综合利用。脱硫后生成的元素可以出
售，有利于降低发电成本。灰和微量金属元素熔融冷却后形成珠状渣、 固化碱金属等有害物质，不仅大大减缓环境污染，而且可以用作水泥 的熟料。 能够利用多种先进技术使之不断完善。随着煤的气化技术，洁净技术， 燃气轮机技术和蒸汽轮机技术等的发展，都能为它的发展提供强有力 的技术支撑。 当天然气和油料枯竭时，是改造燃用这些燃料的燃气-蒸汽联合循环 的最佳方案，是现有燃煤电厂增容改造的主要途径之一。 IGCC的发展历程已由煤的气化应用向其他劣质燃料（燃油厂的重质残 油、石油焦和沥青、生物质、垃圾等）扩展，形成发电/工艺蒸汽/化 工产品的多联产无污染绿化综合企业。