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整体煤气化联合循环

简介

整体煤气化联合循环（Integrated Gasification Combined Cycle，IGCC），是将煤气化技术和联合循环相结合的动力系统。 在该系统中，煤或其他碳基燃料在气化炉中的欠氧和高压环境下气化后经过除尘、脱硫的净化，成为清洁的天然气 - 合成煤气（合成气），再使用燃气蒸汽联合循环发电技术发电。这些污染物中的一些污染物，例如硫，可以通过克劳斯工艺转化为可再使用的副产物。这导致二氧化硫，颗粒物，汞的排放量减少。 煤气化技术种类很多，分类方法也有多种。根据气化炉内料流的形式，可分为固定床、流化床及气流床三大类。 根据IGCC的特点和要求，大型化的气化技术中，目前应用最多的是气流床技术。气流床技术中按原料进料方式可分为干煤粉进料及水煤浆进料两类。

重要性

丰富的煤炭可以在美国和其他许多国家被发现，并且它的价格一直保持相对稳定。因此它被用于美国电力需求的50％左右。因此IGCC技术所允许的较低的排放可能在未来是重要的，因为对环境和地球的影响越来增长的关心将使污染物排放法规收紧。 这种技术被用于位于密西西比州肯珀的正在建设中的项目–肯珀项目是利用褐煤生产密西西比州人所需的能源。然而2017年7月计划在超出预算40亿美元后，仍无法按预定计划运行，密西西比电力公司没有选择，只好宣布洁净煤计划不可行失败，利用现有设备改以天然气发电。

操作

下面是一个整体煤气化联合循环（IGCC）工厂的示意流程图：

（图源网络）

整体煤气化联合循环（IGCC）电站的方框图，它采用热回收蒸汽发生器（HRSG） 气化过程可以从各种含碳原料产生合成气，例如高硫煤，重质石油残渣，和生物质。 该设备被称为集成是因为（1）在气化段中产生的合成气在组合循环中用作燃气轮机的燃料，（2）由气化段中的合成气冷却器产生的蒸汽由蒸汽轮机使用 联合循环。在这一个实例中，产生的合成气用作产生电力的燃气轮机中的燃料。在普通的联合循环中，在热回收蒸汽发生器（HRSG）中使用来自燃气轮机废气的所谓“余热”，以便为汽轮机循环进行蒸汽。 IGCC工厂通过将气化过程产生的较高温度的蒸汽添加到汽轮机循环，来提高总体工艺效率。然后，将蒸汽用于蒸汽涡轮机以产生额外的电力。

煤的气化原理

煤气化反应

IGCC的发展

世界IGCC电站发展历史：

参考