我国发展现况



国家于1994年成立了IGCC示范项目领导小组，有 计划地安排了IGCC研究课题 1994～1996年华北电力设计院与美国Texaco和GE 公司共同完成了200MW级和400MW级湿法加料 IGCC项目初步可行性研究 1997年华北电力设计院和西安热工研究院与Shell 公司共同完成了300MW级和400MW级干法加料 IGCC项目初步可行性研究 为了在21世纪推广和应用先进的IGCC技术，国家 已经完成了北京和烟台IGCC示范项目的可行性研 究，国家计委已经批准在山东烟台建立300MW或 400MW等级的IGCC示范电站
煤气化联合循环发电 与多联产技术
第 7章 煤气化联合循环发电与多联产
第一节 IGCC简介 第二节 煤化工多联产

煤现在是、将来仍是我国能源的主力。
煤炭是中国最重要的能源，生产和消费的数量大、比重高，
短期内难以替代。

煤用于发电的比例将越来越大。
从目前的50%上升到70%以上，绝对量的增加更大。
风电：装机1亿kW，折合满负荷2500小时，约为火电的1/3太
阳能：热发电最多几万kW示范，光伏发电，不会比风电多。
生物质能：可利用的农作物秸秆3亿吨标煤，可利用的森林3
亿吨标煤，总量相当有限。不同于国外大农场，绝大部分生 物质资源是高度分散的(中国小农经济)。人均耕地少，人均秸 秆占有量少。绝对不能照搬外国的做法。
我国电力行业的特点及应对策略
特点 “富煤、少油、有气” 在能源生产和消费中，煤炭能源占75 % 全国装机容量中火电占74.94 %，发电容量中
火电占80.93 % 火电机组中，中小机组占相当大的比例，带来 低效率、高污染、高能耗等一系列问题 应对策略 降耗 减排
IGCC的工程背景及发展现状
(IGCC)是20世纪70年代初西方国家爆发石油危机时期开始 研究开发的一项洁净煤发电技术 1972年在德国Lü nen的斯蒂克电站投运了世界上第一台 功率为160MW的IGCC示范装置 1984年五月在美国加州Daggett建成了100MW的 Coolwater(冷水)示范电站后,在美国Louisiana州 Plaquemine的DOW化学工厂又建设了一座160MW左右的 IGCC示范电站(LGTI) 整体煤气化联合循环(IGCC)采用了燃气蒸汽联合循环， 大大提高了能源的综合利用率，实现了能量的梯级利用， 从而提高了整个发电系统的效率，更为重要的是它较好 地解决了常规电站固有的污染问题。
IGCC发电技术的基本原理
系统组成 工作过程
典型整体煤气化联合循环发电系统简图
整体煤气化联合循环(IGCC)发电的工艺流程
煤气炉 以空气或纯氧气 为气化剂，使 煤气化为 中低热值的煤气
煤气除尘和净化
产生洁净煤气
排气用于加热余热锅炉 给水，产生的过热蒸汽 带动蒸汽轮机做功
进入燃气轮机 燃烧室燃烧
通过煤（或石油焦）气化和化工反应一次通过
方式实现电力、液体燃料、化工产品、供热、 合成气等的联产 。
这就是: 多联产
第一节 IGCC简介
整体煤气化联合循环(
Integrated gasification combined cycle , IGCC) 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 特点：不仅可以很大程度上解决目前燃煤电 站效率低、污染大的问题,而且也克服了天然 气供应不足和价格昂贵的问题。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。
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

缺点
技术尚未成熟，正在投运的几台IGCC机组效率不高，
可靠性差，运行及投资费用高，机组容量不大。
IGCC各分系统
空分系统
燃气轮机
蒸汽轮机
余热锅炉
气化炉
煤气净化系统
制氧空气分离系统
分类
(1)独立的空分系统 空分设备所需的空气由单独的压缩机供给。 (2)部分整体化的空分系统 空分系统的空气由燃气轮机压气机和空气压缩机共同 供给。 (3)完全整体化的空分系统 空分系统所需空气全部由压气机供给。

煤的直接燃烧已引起严重的环境污染。
70%~80%以上的SO2，NOX，汞，颗粒物，CO2等。

煤的直接燃烧很难解决温室气体减排问题。

车用液体燃料短缺根本上还得从煤基替代燃料上找出 路。
石油缺口：2007年1.79亿吨，2010年2.5亿吨 粮食乙醇：生物柴油和玉米等纤维素合成的乙醇只能解决一部
由于我国能源消费总量的急剧增长，可再生能源在2020年以
前很难在总能源平衡中占有一定分量的比例，因此2020年以 前可再生能源在份额上不能解决我国能源的主要问题。
资源和环保呼唤煤的现代化利用！
出路何在？
除了加速发展核电和可再生能源以外；
煤炭利用的可持续发展或现代化的煤炭利用技
ห้องสมุดไป่ตู้
术（非直接燃烧方式）；

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
带动电机 发出电功率
IGCC的特点

优点
粉尘、NOx、SOx的排放量小，能满足严格的环境要求 供电效率高，能达到42%～45%，最终可达50%～52%，
有利于减少CO2的排放。 燃煤后的副产品如熔渣和飞灰可作建筑水泥材料，煤 脱硫后的副产品可制得单质硫或硫酸，对环境无害， 可以实现零排放。 煤种适应性强。 气化的合成煤气，也可制取甲醇、汽油、尿素等化学 品，使煤得以综合利用。