1、IGCC的的技術(shù)現(xiàn)現(xiàn)狀和發(fā)發(fā)展趨勢勢整體煤氣化化聯(lián)合循循環(huán)（IInteegraatedd Gaasifficaatioon CCombbineed CCyclle），簡簡稱IGGCC發(fā)發(fā)電技術(shù)術(shù)是將固固體煤氣氣化、凈凈化與燃燃氣蒸蒸汽聯(lián)合合循環(huán)發(fā)發(fā)電相結(jié)結(jié)合的一一種潔凈凈煤發(fā)電電技術(shù)。IGCC作作為燃煤煤發(fā)電或或結(jié)合多多聯(lián)產(chǎn)，具具有效率率高、環(huán)環(huán)境友好好等諸多多優(yōu)勢，代代表未來來電力技技術(shù)的發(fā)發(fā)展方向向，成為為世界上上極有發(fā)發(fā)展前途途的一種種潔凈煤煤發(fā)電技技術(shù)。“十一五”8633示范項項目-浙江半半山IGGCC發(fā)發(fā)電示范范工程本工程是國國家“十十一五”8863重重大項目目“2000MWW級IG

2、GCC關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)研究開開發(fā)與工工業(yè)示范范”研究究課題的的依托項項目。按按科技部部下發(fā)的的課題立立項通知知，本示示范工程程裝機容容量為2200MMW級，其其中，燃燃機采用用E級重重型燃機機，出力力約1221MW (年平平均工況況)，汽汽機采用用高壓再再熱汽輪輪機，出出力約1107MMW，整整套IGGCC發(fā)發(fā)電機組組的總出出力約2228MWW(年平平均工況況)。以開發(fā)和建建設(shè)2000MWW等級的的IGCCC發(fā)電電技術(shù)為為目標，將將IGCCC發(fā)電電系統(tǒng)劃劃分成氣氣化島、燃燃機島和和與IGGCC相相適應(yīng)的的模塊配配套島三三個島進進行研究究開發(fā)。氣化島內(nèi)主主要設(shè)備備包括：空分裝裝置、氣氣化原料料制備裝

3、裝置、氣氣化爐、輻輻射和對對流廢鍋鍋、凈化化裝置等等。燃機機島內(nèi)主主要設(shè)備備包括：燃氣輪輪機和余余熱鍋爐爐等。與與IGCCC相適適應(yīng)的模模塊配套套島內(nèi)的的主要設(shè)設(shè)備包括括：蒸汽汽輪機及及配套系系統(tǒng)等。在繼承和發(fā)發(fā)展現(xiàn)有有單元技技術(shù)基礎(chǔ)礎(chǔ)上，特特別是繼繼承十五五“8633”氣化、合合成氣燃燃機技術(shù)術(shù)，著重重解決三三個島中中的關(guān)鍵鍵技術(shù)及及關(guān)鍵工工藝，以以形成島島的模塊塊化技術(shù)術(shù)。在此此基礎(chǔ)上上完成系系統(tǒng)的整整體配置置及參數(shù)數(shù)優(yōu)化，實實現(xiàn)IGGCC發(fā)發(fā)電機組組的可靠靠、經(jīng)濟濟運行。IGCC的的技術(shù)現(xiàn)現(xiàn)狀及發(fā)發(fā)展趨勢勢IGCC的的技術(shù)現(xiàn)現(xiàn)狀整體煤氣化化聯(lián)合循循環(huán)（IInteegraatedd Gaa

4、sifficaatioon CCombbineed CCyclle），簡簡稱IGGCC發(fā)發(fā)電技術(shù)術(shù)是將固固體煤氣氣化、凈凈化與燃燃氣蒸蒸汽聯(lián)合合循環(huán)發(fā)發(fā)電相結(jié)結(jié)合的一一種潔凈凈煤發(fā)電電技術(shù)。其其技術(shù)特特點如下下所述： 燃料適適應(yīng)性廣廣。IGGCC對對燃料的的適應(yīng)性性主要取取決于所所采用的的氣化爐爐型式及及給料方方式。對對于干粉粉加料系系統(tǒng)，可可以適合合從無煙煙煤到褐褐煤的所所有煤種種；對濕濕法加料料的氣化化工藝，則則適合灰灰份較低低和固有有水分較較低的煤煤。 具有較較高的熱熱效率。IIGCCC具有聯(lián)聯(lián)合循環(huán)環(huán)的特點點，因此此具有較較高的循循環(huán)熱效效率。IIGCCC的熱效效率已經(jīng)經(jīng)達到443%，

5、正正在開發(fā)發(fā)熱效率率超過550%的的IGCCC。 對環(huán)境境污染小小，廢物物回收利利用的條條件好。IIGCCC技術(shù)是是在合成成氣進入入燃氣輪輪機之前前進行脫脫硫和除除塵。在在脫硫裝裝置中，999%以上上的硫被被清除，并并在硫回回收裝置置中以元元素硫的的方式得得到回收收，回收收的硫可可用于生生產(chǎn)化工工產(chǎn)品?？乜刂芅OOX的排放放是采用用N2氣回注注或其他他方式，使使NOXX的排放放低于225pppm。IIGCCC的粉塵塵排放濃濃度一般般低于110mgg/Nmm3。氣化化爐的排排渣可用用于筑路路、制磚磚等，進進行綜合合利用。由由于IGGCC電電站的熱熱效率高高，與同同容量常常規(guī)火力力發(fā)電廠廠相比可可

6、減少耗耗煤量，因因此可減減少對大大氣中CCO2的排放放。 節(jié)水 ：IGGCC的的燃氣輪輪機發(fā)電電部分占占總發(fā)電電量的660%左左右，蒸蒸汽輪機機發(fā)電部部分占440%左左右，因因此IGGCC電電站的耗耗水量也也只有常常規(guī)火力力發(fā)電廠廠的一半半左右。 可實現(xiàn)現(xiàn)多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)與多聯(lián)聯(lián)供。氣氣化爐產(chǎn)產(chǎn)生的合合成氣可可用于發(fā)發(fā)電、合合成氨、合合成甲醇醇、制氫氫等，也也可供城城市居民民生活用用氣。IIGCCC具有的的良好的的環(huán)境指指標，是是作為城城市多聯(lián)聯(lián)供機組組的最佳佳選擇之之一。IGCC發(fā)發(fā)電機組組的熱效效率已達達43%，有望望達到550%，環(huán)環(huán)保性能能是幾種種發(fā)電技技術(shù)中最最好的，可可以和天天然氣聯(lián)聯(lián)合循

7、環(huán)環(huán)相比擬擬。在世世界范圍圍內(nèi)，燃燃煤電站站排放的的SOXX、NOOX和粉塵塵造成的的污染問問題可以以通過現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)術(shù)進行解解決，CCO2減排的的問題，尚尚無其它它商業(yè)技技術(shù)，IIGCCC發(fā)電技技術(shù)是可可實現(xiàn)CCO2的近零零排放的的重要技技術(shù)。IGCC結(jié)結(jié)合多聯(lián)聯(lián)產(chǎn)綜合合技術(shù)，能能夠生產(chǎn)產(chǎn)甲醇等等燃料或或化工原原料，發(fā)發(fā)電和多多聯(lián)產(chǎn)的的氣化共共用，便便于電網(wǎng)網(wǎng)峰谷調(diào)調(diào)整負荷荷和提高高可用率率，降低低發(fā)電成成本。將將IGCCC和制制氫及燃燃料電池池結(jié)合起起來，還還可以解解決石油油短缺和和交通污污染等目目前我們們面臨的的嚴重問問題。IGCC作作為燃煤煤發(fā)電或或結(jié)合多多聯(lián)產(chǎn)，具具有效率率高、環(huán)環(huán)境友

8、好好等諸多多優(yōu)勢，代代表未來來電力技技術(shù)的發(fā)發(fā)展方向向，成為為世界上上極有發(fā)發(fā)展前途途的一種種潔凈煤煤發(fā)電技技術(shù)。典型IGCCC發(fā)電電機組的的原則性性系統(tǒng)圖圖見圖22-1。圖2-1 典型型IGCCC發(fā)電電機組的的原則性性系統(tǒng)圖圖煤氣化技術(shù)術(shù)的發(fā)展展煤氣化技術(shù)術(shù)發(fā)展的的過程 固定床氣氣化爐早期的煤氣氣化技術(shù)術(shù)采用固固定床，最最有代表表性的是是19333年LLurggi OOil，GGas andd Chhemiicalls CComppanyy（Luurgii）開發(fā)發(fā)的加壓壓氣化爐爐，幾經(jīng)經(jīng)修改完完善，沿沿用至今今。南非非Sassol Limmiteed （SSasool）就就有977臺Luur

9、gii爐在運運行。該該爐型的的生產(chǎn)強強度較低低，尚未未出現(xiàn)日日處理千千噸煤級級的商業(yè)業(yè)裝置，從從煤種和和粒度的的適用性性、單系系列、大大型化、高高強度等等指標加加以衡量量，該爐爐型有其其不足之之處。流化床氣化化爐流化床氣化化爐19922年年始于WWinkklerr（德國國專利44379970），此此后Hiigh Temmperratuure Winnkleer（HHTW）、UUGaas（IInsttituute of Gass Teechnnoloogy技技術(shù)）、KKRW（MM.W.Kellloyyg技術(shù)術(shù)）等技技術(shù)相繼繼問世。迄迄今HTTW單爐爐最大煤煤處理容容量為7720tt/d；UGGa

10、s為為1200t/dd（建于于上海吳吳涇焦化化廠，爐爐徑2.6m，氣氣化壓力力0.66MPaa，19994年年11月月投運，至至今尚未未正常運運行）。從從煤種和和粒度的的適應(yīng)性性、生產(chǎn)產(chǎn)強度、大大型化等等方面看看，流化化床難與與氣流床床抗爭。KKRW已已列入美美國Deeparrtmeent of Eneergyy （DDOE）CCleaan CCoall Teechnnoloogy（CCCT）4，該該氣化爐爐容量為為8933t/dd，955MW，發(fā)發(fā)電效率率（HHHV）40.1%。人人們正期期待著其其驗證結(jié)結(jié)果。氣流床氣化化爐從從工業(yè)化化裝置數(shù)數(shù)量上講講，氣流流床氣化化爐要比比固定床床和流化化

11、床氣化化爐少，但但是世界界上已商商業(yè)化的的Inttegrrateed GGasiificcatiion CommbinnedCyccle Tecchnoologgy（IIGCCC）大型型（2550MWW以上）電電站都是是采用氣氣流床煤煤氣化爐爐，可見見其技術(shù)術(shù)上具有有優(yōu)勢。其其代表是是以水煤煤漿為原原料的TTexaaco Devveloopmeent Corrporratiion（TTexaaco）、GGlobbal EGGas（DDesttec）；以干粉粉煤為原原料的SShelll IInteernaatioonall Liimitted （Shhelll）、KKruppp-UUhdee（P

12、rrenfflo）。近80年來來的煤氣氣化技術(shù)術(shù)發(fā)展史史，特別別是近十十多年來來的大容容量IGGCC電電站示范范與商業(yè)業(yè)化運行行證明，與與固定床床、流化化床相比比氣流床床具有較較大的煤煤種與粒粒度適應(yīng)應(yīng)性和更更優(yōu)良的的技術(shù)性性能，是是煤基大大容量、高高效、潔潔凈、運運行可靠靠的燃氣氣與合成成氣制備備裝置的的首選技技術(shù)。為為提高冷冷煤氣效效率（用用于IGGCC發(fā)發(fā)電）、降降低氧耗耗、提高高煤氣顯顯熱回收收、目前前本領(lǐng)域域中國際際上研究究的熱點點有：將將水煤漿漿進料改改為液體體CO22煤漿進進料；研研究煤泵泵以取代代干粉煤煤鎖斗加加料；研研究煤氣氣化動力力學、停停留時間間、氣化化爐最佳佳高徑比比設(shè)

13、計；采用連連續(xù)排渣渣系統(tǒng)取取代鎖斗斗式排渣渣系統(tǒng)；高溫脫脫硫、除除塵技術(shù)術(shù)；先進進的耐火火磚材料料；新型型過程測測量儀器器；運用用數(shù)值模模擬方法法進行氣氣化爐的的工程放放大；系系統(tǒng)分析析與技術(shù)術(shù)集成；采用二二段爐方方案回收收煤氣顯顯熱等。具具體情況況如下：(1) TTexaaco氣氣化爐Texacco 水水煤漿最最大商業(yè)業(yè)裝置是是Tammpa Eleectrric Commpanny (Tammpa)電站，屬屬于DOOE的CCTT-3，19889年立立項，119966年7月投運運，122月宣布布進入驗驗證運行行。該裝裝置為單單爐，日日處理煤煤20000噸，氣氣化壓力力為2.8MPPa，氧氧純度

14、為為95%，煤漿漿濃度668%，冷冷煤氣效效率776%，凈凈功率2250MMW。輻輻射鍋爐爐直徑55.188m，高高30.5m，重重9000噸。 主主要優(yōu)點點：水煤煤漿制備備輸送與與計量控控制簡單單、安全全、可靠靠；裝置置的開車車率可達達85%90%（有備備用爐時時）；設(shè)設(shè)備國產(chǎn)產(chǎn)化率高高，投資資較干煤煤粉原料料低。主要缺點：褐煤的的制漿濃濃度約559661%；煙煤的的制漿濃濃度為66569%，冷煤煤氣效率率比干煤煤粉進料料低56個個百分點點左右；噴嘴約約2個月更更換一次次，費時時466小時；國產(chǎn)耐耐火磚壽壽命約一一年，更更換耐火火磚費時時40天天左右；該爐型型通過單單噴嘴受受限射流流實現(xiàn)混混

15、合，但但噴嘴與與出渣口口在同一一爐體軸軸線上，爐爐內(nèi)流型型趨近全全返混，有有部分物物料短路路，使單單程碳轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率僅僅為995%。國內(nèi)運行經(jīng)經(jīng)驗表明明，Teexacco氣化化技術(shù)的的煤氣初初步凈化化系統(tǒng)、灰灰水處理理系統(tǒng)、經(jīng)經(jīng)常出現(xiàn)現(xiàn)帶水、帶帶灰、堵堵渣現(xiàn)象象。(2) GGlobbal EE-Gaas IInc(Desstecc) 氣氣化爐Desteec已建建設(shè)兩套套商業(yè)裝裝置，都都在美國國：Loouissianna GGasiificcatiion Tecchnoologgy, Incc. (LGTT1)（氣化爐爐容量222000t/dd， 1160MMW， 2.88MPaa， 119877年

16、運行行）與Waabass Riiverr Cooal gassifiicattionn Coombiinedd Cyyclee RRe-ppoweerinng Proojecct (Wabbashh Rivver) （單爐爐容量225000t/dd，2655MW，2.88MPaa，凈發(fā)發(fā)電效率率為388.9%（HHHV），119955年投運運。）。爐型型類似于于K-TT，分第第一段（水水平段）與與第二段段（垂直直段），在在第一段段中，兩兩個噴嘴嘴呈1880度對對置，最最高反應(yīng)應(yīng)溫度約約14000。為提提高冷煤煤氣效率率，在第第二段中中，采用用總煤漿漿量的11020%進行冷冷激（該該點與SShe

17、lll、Preenfllo的循循環(huán)煤氣氣冷激不不同），此此處的反反應(yīng)溫度度約10040，出口口煤氣進進火管鍋鍋爐回收收熱量。熔熔渣自氣氣化爐第第一段中中部流下下，經(jīng)水冷冷激固化化，形成渣渣水漿排排出。Desteec采用用水煤漿漿加料，該該點與TTexaaco相相同，具具有該種種進料形形態(tài)的優(yōu)優(yōu)缺點。采采用水煤煤漿冷激激及其配配套的火火管鍋爐爐是一種種技術(shù)進進步，冷冷煤氣效效率高于于Texxacoo，但并并不完善善。主要要表現(xiàn)在在：二次次煤漿停停留時間間短，碳碳轉(zhuǎn)化率率較低；設(shè)有一一個龐大大的分離離器，以以分離一一次煤氣氣中攜帶帶灰渣與與二次煤煤漿的灰灰渣與殘殘?zhí)?，否否則火管管鍋爐難難以正常常工

18、作。LGTI 19911992年的平均裝置可用率為80%，比Texaco低。采用耐火磚為爐襯，其壽命已達到3年；噴嘴壽命為36個月。該兩點與Eastman（TEC）的Texaco氣化爐相比，占有優(yōu)勢。(3) SShelll氣化化爐與Texaaco氣氣化技術(shù)術(shù)經(jīng)歷相相似，上上世紀550年代代初Shhelll開發(fā)渣渣油氣化化成功，后后費時116年開開發(fā)成功功了干煤煤粉氣化化技術(shù)，并并于19988年年用于BBugggenuum IIGCCC電站。目目前已處處于商業(yè)業(yè)運行階階段。單單爐日處處理煤220000噸，2550MWW，發(fā)電電效率為為43.2%（LLHV）。Shelll氣化爐爐殼體直直徑約44.

19、5mm，高約約30mm，4個噴嘴嘴位于爐爐子下部部同一水水平面上上，沿圓圓周均勻勻布置，借借助撞擊擊流以強強化熱質(zhì)質(zhì)傳遞過過程，使使爐內(nèi)橫橫截面氣氣速相對對趨于均均勻。爐爐襯為水水冷壁（Membrame Wall），總重500噸。爐殼與水冷管排之間有約0.5m間隙，作安裝、檢修用。煤氣攜帶煤煤灰總量量的20030%沿氣化化爐軸線線向上運運動，在在接近爐爐頂處通通入循環(huán)環(huán)煤氣激激冷，激激冷煤氣氣量約占占生成煤煤氣量的的6080%，煤氣氣降溫至至9000，熔渣渣凝固，出出氣化爐爐，沿斜斜管道向向上進余余熱鍋爐爐。煤灰灰總量的的7080%以熔融融態(tài)流入入氣化爐爐底部，激激冷凝固固，自爐爐底排出出。粉

20、煤由N22攜帶，密密相輸送送進入噴噴嘴。工工藝氧（純純度為995%）與與蒸汽也也由噴嘴嘴進入，其其壓力為為3.334.00MPaa。氣化化溫度為為1500017000，壓力力為3.0MPPa。冷冷煤氣效效率為81%；原料料煤熱值值的113%轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為蒸蒸汽；6%由設(shè)設(shè)備和出出冷卻器器的煤氣氣顯熱損損失于大大氣和冷冷卻水。Shelll稱其Knnow-howw是：粉粉煤進料料速率的的精確測測量、噴噴嘴結(jié)構(gòu)構(gòu)、水冷冷壁結(jié)構(gòu)構(gòu)、以及及合成氣氣冷卻器器結(jié)構(gòu)。Shelll煤氣化化技術(shù)有有如下優(yōu)優(yōu)點：采采用干煤煤粉進料料，氧耗耗比水煤煤漿低20%；碳轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率高高，可達達999%；調(diào)調(diào)節(jié)負荷荷方便，關(guān)關(guān)閉一對對

21、噴嘴，負負荷則降降低500%；爐爐襯為水水冷壁，據(jù)據(jù)稱其壽壽命為220年，噴噴嘴壽命命為1年。主要缺點：設(shè)備投投資大于于水煤漿漿氣化技技術(shù)，估估計高220%；氣化爐爐結(jié)構(gòu)過過于復(fù)雜雜，加工工難度大大；工程程經(jīng)驗還還不夠豐豐富，世世界上目目前只有有Bugggneeum的的示范裝裝置在運運轉(zhuǎn)。(4) PPrennfloo氣化爐爐Prenfflo取取自英文文Preessuurizzed Enttraiinedd-Fllow Gassifiicattionn 相關(guān)關(guān)字頭。鑒鑒于Krruppp-Kooppeers（現(xiàn)現(xiàn)為Krruppp Uhhde）曾曾與Shhelll合作，所所以兩種種氣化爐爐極為相相似

22、。119788年兩家家分手之之后，11986619992年Kruupp-Koppperrs在德德國Fuursttenhhoussen建建成并運運轉(zhuǎn)日處處理488噸加壓壓氣化裝裝置（亦亦即Prrenfflo示示范廠）并并取得成成功。119922年西班班牙ELLCOGGAS（由由西班牙牙、法國國、葡萄萄牙的66家能源源工程公公司組成成）采用用Preenfllo氣化化技術(shù)在在西班牙牙Pueertoollaano建建設(shè)IGGCC電電站，這這也是PPrennfloo的第一一個商業(yè)業(yè)化裝置置。Puerttolllanoo IGGCC 發(fā)電裝裝置為單單爐，日日處理226000噸混合合燃料（煤煤與石油油焦各半

23、半）煙煤煤粉要求求75%粒徑小小于0.1mmm，含水水量為22%；褐褐煤粒徑徑也要求求75%小于0.1mmm，但含含水量約約為6%；凈發(fā)發(fā)電能力力為3000MWW，產(chǎn)煤煤氣量為為18000000Nm33/h，氧濃度為95%，氣化壓力為2.6MPa，溫度為1700。氣化爐殼直徑為5m，爐高45m，1997年12月19日第一次生產(chǎn)煤氣，1998年6月備煤、氣化、脫硫三單元連續(xù)運轉(zhuǎn)198小時。Prenfflo與與Sheell氣氣化爐的的區(qū)別： Sheell氣氣化爐不不含輻射射鍋爐（輻輻射鍋爐爐位于煤煤氣冷卻卻器上部部），而而Preenfllo則將將二者連連為一體體。相應(yīng)應(yīng)的，PPrennfloo冷激

24、循循環(huán)煤氣氣在氣化化爐中下下部加入入，而SShelll爐則則在上部部加入。Prenfflo與與Sheell氣氣化爐的的相同點點：干粉煤加料料，氮為為載氣的的密相輸輸送。四噴嘴對置置，煤氣氣沿氣化化爐軸線線向上流流動，熔熔渣自爐爐底排出出。爐襯均采用用水冷壁壁，擯棄棄耐火磚磚方案。(5) GGSP與與Advvancced Coaal ggasiificcatiion Proocesss (ACGGP)GSP由原原東德的的燃料研研究所（German Fuel Institute）開發(fā)，爐型與Texaco激冷室氣化爐酷似。采用干煤粉進料，1982年在黑水泵市Laubag建設(shè)130MW商業(yè)裝置，日處理

25、720噸煤，爐襯采用水冷壁。據(jù)稱噴嘴與水冷壁爐襯的壽命可達5年以上。ACGP為為南非AAmmooniaa, EExpllosiive Cheemiccal Inddusttry Limmiteed (AECCI)與與KBWW（Koppperrs與Babbcocck & Wiilcoox）氣氣化系統(tǒng)統(tǒng)公司合合作開發(fā)發(fā)，尚未未建商業(yè)業(yè)裝置。技技術(shù)特點點是干粉粉煤進料料、常壓壓、方形形爐、水水冷壁爐爐襯，在在同一水水平面上上布置88個噴嘴嘴，煤氣氣向上流流動，熔熔渣由爐爐底排出出。 煤煤氣化技技術(shù)的特特點 我國煤氣氣化技術(shù)術(shù)的現(xiàn)狀狀及發(fā)展展方向研究開發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀中國自煤的的商業(yè)化化和社會會化迄今今已10

26、00余年年，但沒沒有形成成能與國國際抗衡衡的商業(yè)業(yè)化自主主產(chǎn)權(quán)煤煤氣化技技術(shù)。期期間不乏乏努力。近近四十年年來在原原國家科科委、計計委、教教委和各各工業(yè)部部的支持持下，在在研究與與開發(fā)、消消化引進進技術(shù)方方面進行行了大量量工作，有有代表性性的是：50年年代末到到80年年代初的的仿KT氣化化技術(shù)研研究與開開發(fā)，曾曾于600年代中中期和770年代代末期在在新疆蘆蘆草溝和和山東黃黃縣建設(shè)設(shè)中試裝裝置，由由于基礎(chǔ)礎(chǔ)理論研研究不透透以及材材料等原原因而終終止；770年代代起西北北化工研研究院研研究開發(fā)發(fā)水煤漿漿氣化技技術(shù)并建建設(shè)了中中試裝置置，為此此后4家家廠引進進Texxacoo水煤漿漿氣化技技術(shù)提供

27、供了豐富富的經(jīng)驗驗；“九五”期間還還就“整體煤煤氣化聯(lián)聯(lián)合循環(huán)環(huán)（IGGCC）關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)（含高高溫凈化化）”立項，有有十余個個單位參參加攻關(guān)關(guān)；19999年年科技部部立項“煤的熱熱解、氣氣化及高高溫凈化化過程的的基礎(chǔ)研研究”正在進進行中；近200年來我我國共引引進133臺Teexacco氣化化爐，國國內(nèi)配套套完成了了部分設(shè)設(shè)計、安安裝與操操作，積積累了豐豐富的經(jīng)經(jīng)驗。正正在建設(shè)設(shè)中的還還有浩良良河、金金陵石化化（棲霞霞山化肥肥廠）兩兩套Teexacco裝置置；此外外，洞氮氮、柳州州、應(yīng)城城三套SShelll裝置置正在建建設(shè)中?！熬盼濉逼谄陂g華東東理工大大學、魯魯南化肥肥廠、天天辰化學學工程公

28、公司承擔擔了國家家重點科科技攻關(guān)關(guān)項目“新型（多多噴嘴對對置）水水煤漿氣氣化爐開開發(fā)”（222噸煤/天裝置置），該該項目已已通過有有關(guān)部門門組織的的鑒定和和驗收，被被專家評評為“填補國國內(nèi)空白白”和“國際領(lǐng)領(lǐng)先”。結(jié)果果表明，中中試裝置置的有效效氣成分分達到83%，比相相同條件件下的TTexaaco生生產(chǎn)裝置置高1.522個百分分點；碳碳轉(zhuǎn)化率率98%，比TTexaaco高高233個百分分點；比比煤耗、比比氧耗均均比Teexacco降低低7%，顯顯示了良良好的商商業(yè)應(yīng)用用前景。該該技術(shù)現(xiàn)現(xiàn)已授權(quán)權(quán)發(fā)明專專利“多噴噴嘴對置置式水煤煤漿或粉粉煤氣化化爐及其其應(yīng)用”。本成成果正在在兗礦魯魯南化肥肥廠

29、建設(shè)設(shè)日處理理11550噸煤煤的新型型氣化爐爐商業(yè)示示范裝置置（4.0MPPa）和和山東華華魯恒升升集團公公司建設(shè)設(shè)日處理理7500噸煤商商業(yè)裝置置（6.5MPPa）。 中中國科學學院山西西煤炭化化學研究究所在中中試的基基礎(chǔ)上進進行了流流化床氧氧氣/蒸蒸汽鼓風風制合成成氣的工工業(yè)示范范裝置開開發(fā)，煙煙煤處理理能力為為1000t/dd，常壓壓，目前前已投入入生產(chǎn)運運轉(zhuǎn)，能能穩(wěn)定灰灰熔聚操操作。工業(yè)運行情情況上世紀800年代末末以前，我我國的煤煤氣化完完全依賴賴常壓固固定床技技術(shù)，國國內(nèi)有常常壓固定定床氣化化爐數(shù)百百臺，配配套小型型合成氨氨生產(chǎn)裝裝置及少少量甲醇醇和聯(lián)醇醇裝置，這這些氣化化裝置中中

30、一部分分至今仍仍在運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。上世紀800年代初初我國開開始引進進第二代代煤氣化化技術(shù)，一一家引進進Lurrgi技技術(shù)，于于山西潞潞城建廠廠，氣化化爐三開開一備；共有44家引進進Texxacoo水煤漿漿氣化裝裝置，分分別建于于魯南（三三臺爐，單單爐日處處理4550噸煤煤，2.8MPPa）、上上海吳涇涇（四臺臺爐，三三開一備備，單爐爐日處理理5000噸煤，44.0MMPa）、渭渭河（三三臺爐，二二開一備備，單爐爐日處理理8200噸煤，66.5MMPa）、淮淮南（三三臺爐，二二開一備備，單爐爐日處理理5000噸煤，44.0MMPa）。這這四套裝裝置均用用于生產(chǎn)產(chǎn)合成氣氣，三套套制氨，一一套制甲甲醇。目

31、目前正在在建設(shè)或或已完成成可研的的引進煤煤氣化技技術(shù)有套套，分別別是浩良良河（TTexaaco技技術(shù)，）、金金陵石化化（Teexacco技術(shù)術(shù)），湖湖北雙環(huán)環(huán)（Shhelll技術(shù)）、巴巴陵石化化洞庭氮氮肥廠（SShelll技術(shù)術(shù)）、柳柳州（SShelll技術(shù)術(shù)）、神神化集團團（Shhelll技術(shù)）。列列于表22-2表2-2 我國大大型加壓壓煤氣化化工業(yè)裝裝置統(tǒng)計計工廠技術(shù)氣化爐數(shù)量氣化壓力Mpa單爐煤量噸/d配套裝置運轉(zhuǎn)情況山西潞城Lurgii4開1備3.040030萬噸合合成氨運轉(zhuǎn)魯南Texacco3開1備2.645010萬噸合合成氨20萬噸甲甲醇運轉(zhuǎn)渭河Texacco2開1備6.56803

32、0萬噸合合成氨運轉(zhuǎn)淮南Texacco2開1備4.050020萬噸合合成氨運轉(zhuǎn)上海吳涇Texacco3開1備4.050020萬噸甲甲醇運轉(zhuǎn)浩良河Texacco2開1備4.0500建設(shè)金陵Texacco2開1備4.045萬噸合合成氨建設(shè)湖北雙環(huán)Shelll1臺3.01000建設(shè)洞庭Shelll1臺3.0150030萬噸合合成氨建設(shè)柳州Shelll1臺3.01500建設(shè)神化Shelll可研德州國產(chǎn)多噴嘴嘴對置氣氣流床2開1備6.575030萬噸合合成氨建設(shè)兗礦集團國產(chǎn)多噴嘴嘴對置氣氣流床2臺4.0115024萬噸甲甲醇建設(shè)近20年來來我國共共引進113臺TTexaaco氣氣化爐，國國內(nèi)配套套完成了了

33、部分設(shè)設(shè)計、安安裝與操操作，積積累了豐豐富的經(jīng)經(jīng)驗。正正在建設(shè)設(shè)中的還還有浩良良河、金金陵石化化（棲霞霞山化肥肥廠）兩兩套Teexacco裝置置；此外外，洞氮氮、柳州州、應(yīng)城城三套SShelll裝置置正在建建設(shè)中，神神化集團團準備引引進的SShelll裝置置已完成成可研報報告。概括地講，國國內(nèi)已運運行的大大型煤氣氣化裝置置均為引引進技術(shù)術(shù)，而且且引進的的勢頭還還在繼續(xù)續(xù)。國內(nèi)內(nèi)自主知知識產(chǎn)權(quán)權(quán)的新型型煤氣化化示范裝裝置已在在建設(shè)之之中，一一旦成功功，將扭扭轉(zhuǎn)我國國大型煤煤氣化技技術(shù)長期期依賴進進口的局局面，為為發(fā)展我我國的潔潔凈煤技技術(shù)奠定定良好的的基礎(chǔ)。煤氣化技術(shù)術(shù)未來應(yīng)應(yīng)該向大大規(guī)模、高高

34、效（單單爐處理理煤量在在30000噸/d以上上）的方向向發(fā)展，這這既是以以煤氣化化為龍頭頭的大宗宗化學品品制備（合合成氨、甲甲醇、醋醋酸）技技術(shù)、整整體煤氣氣化聯(lián)合合循環(huán)（IIGCCC）發(fā)電電技術(shù)、以以煤氣化化為核心心的多聯(lián)聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)和煤間間接液化化合成油油品等技技術(shù)進一一步發(fā)展展的要求求，也符符合現(xiàn)代代化工技技術(shù)向大大型化、單單系列發(fā)發(fā)展的總總體趨勢勢。燃機技術(shù)的的發(fā)展 HYPERLINK l _Toc104872888 燃氣蒸汽汽聯(lián)合循循環(huán)技術(shù)術(shù)特點燃氣輪機主主要是根根據(jù)布雷雷頓（BBRAYYTONN）循環(huán)環(huán)原理將將燃料的的化學能能通過透透平發(fā)發(fā)電機系系統(tǒng)轉(zhuǎn)換換為電能能。燃氣氣輪機技技術(shù)7

35、70從從上個世世紀200年代開開始進去去工業(yè)應(yīng)應(yīng)用以來來，已經(jīng)經(jīng)相當成成熟。單單循環(huán)燃燃氣輪機機主要采采用：先進的壓氣氣機氣動動設(shè)計。這這主要是是借助于于不斷發(fā)發(fā)展的計計算機技技術(shù)的廣廣泛應(yīng)用用以及先先進的航航空發(fā)動動機技術(shù)術(shù)（如三三維設(shè)計計等），因因而使得得發(fā)電機機組的設(shè)設(shè)計更為為合理。葉片的冷卻卻技術(shù)。燃燃機葉片片一般采采用空心心結(jié)構(gòu)，實實現(xiàn)葉片片內(nèi)部對對流冷卻卻和葉片片表面氣氣膜冷卻卻相結(jié)合合，達到到降低葉葉片表面面溫度的的目的。先先進燃機機還采用用新的蒸蒸汽冷卻卻技術(shù)，使使19995年美美國GEE公司推推出的MMS90001HH型燃機機的第一一級噴嘴嘴進口燃燃氣溫度度達到114266。

36、耐熱合金材材料的應(yīng)應(yīng)用。例例如采用用定向結(jié)結(jié)晶和單單晶高溫溫合金。在在5011G型燃燃機中就就采用了了定向結(jié)結(jié)晶合金金，在美美國ATTS計劃劃中F/G系列列燃機則則采用了了單晶鑄鑄造葉片片等技術(shù)術(shù)。耐磨和熱障障涂層。在在定向結(jié)結(jié)晶合金金葉片上上采用耐耐磨涂層層是一種種經(jīng)濟有有效的方方法，提提高了燃燃氣透平平葉片在在高溫小小運行的的可靠性性；另外外，先進進的陶瓷瓷熱障涂涂層也是是降低葉葉片溫度度的有效效方法。一般聯(lián)合循循環(huán)都采采用以燃燃氣輪機機帶不補補燃的余余熱鍋爐爐后續(xù)汽汽輪機組組成聯(lián)合合循環(huán)機機組。汽汽輪機一一般采用用閥門全全開狀態(tài)態(tài)，隨余余熱鍋爐爐滑壓運運行。汽汽輪機動動靜部件件間隙一一般

37、也設(shè)設(shè)計較大大以適應(yīng)應(yīng)快速起起停的要要求。余余熱鍋爐爐一般采采用多壓壓設(shè)計。整整個余熱熱鍋爐多多壓設(shè)計計系統(tǒng)具具有較低低的熱慣慣性，使使余熱鍋鍋爐能夠夠適應(yīng)燃燃氣輪機機快速啟啟停和快快速加減減負荷的的動態(tài)特特性要求求。由于于綜合了了燃氣輪輪機、汽汽輪機和和余熱鍋鍋爐的特特點，燃燃氣蒸蒸汽聯(lián)合合循環(huán)機機組具有有以下特特點：機組效率高高。亞臨臨界、超超臨界火火電機組組效率為為40左右，燃燃氣輪機機單循環(huán)環(huán)效率也也僅為337左左右，但但聯(lián)合循循環(huán)機組組效率可可達500以上上，目前前最新技技術(shù)的燃燃氣蒸蒸汽聯(lián)合合循環(huán)機機組的效效率已經(jīng)經(jīng)達到660。投資少，建建設(shè)周期期短。由由于燃機機設(shè)備體體積小，布布

38、置緊湊湊，制造造廠家一一般采用用集裝箱箱式的設(shè)設(shè)備組裝裝結(jié)構(gòu)發(fā)發(fā)貨到現(xiàn)現(xiàn)場，因因此現(xiàn)場場安裝方方便，并并且機組組系統(tǒng)簡簡單，輔輔助設(shè)備備少，能能夠在較較小的場場地、在在較短的的時間內(nèi)內(nèi)安裝完完成，使使機組很很快地投投入運行行。運行靈活性性好。燃燃氣輪機機發(fā)電機機組啟動動快，自自動化程程度高，調(diào)調(diào)峰性能能特別突突出，燃燃氣輪機機一般僅僅10多多分鐘便便可并入入電網(wǎng)參參與負荷荷調(diào)節(jié)。雖雖然采用用聯(lián)合循循環(huán)后調(diào)調(diào)峰特性性下降一一些，但但還是好好于常規(guī)規(guī)火電機機組地啟啟動性能能，半小小時左右右就可在在電網(wǎng)中中發(fā)揮調(diào)調(diào)峰作用用。環(huán)保指標好好。燃氣氣輪機主主要燃料料為天然然氣和低低合成氣氣，此類類氣屬于于

39、清潔能能源，對對環(huán)境污污染少，機機組排放放NOXX低。即即使是燃燃油的機機組，其其排放相相對常規(guī)規(guī)火電機機組也是是相當?shù)偷偷?。系統(tǒng)可靠性性高。聯(lián)聯(lián)合循環(huán)環(huán)機組系系統(tǒng)簡單單，整體體系統(tǒng)維維修方便便，機組組輔機少少，維修修工作量量小。設(shè)設(shè)備數(shù)量量的減少少有利于于機組可可靠性的的提高。燃 HYPERLINK l _Toc104872889 氣輪機的的發(fā)展及及主要產(chǎn)產(chǎn)品從19399年瑞士士推出了了世界上上第一臺臺發(fā)電用用燃氣輪輪機后，燃燃機在發(fā)發(fā)電領(lǐng)域域得到了了廣泛應(yīng)應(yīng)用。220世紀紀90年年代以來來，由于于聯(lián)合循循環(huán)技術(shù)術(shù)的成熟熟，燃機機在發(fā)電電領(lǐng)域中中得到了了迅速發(fā)發(fā)展，至至今已成成為發(fā)電電設(shè)備的

40、的重要組組成部分分。200世紀世世界燃氣氣-蒸汽汽聯(lián)合循循環(huán)的發(fā)發(fā)展大致致經(jīng)歷了了5個階階段：60年代開開始建設(shè)設(shè)燃氣-蒸汽聯(lián)聯(lián)合循環(huán)環(huán)電廠，但但當時燃燃機初溫溫較低，聯(lián)聯(lián)合循環(huán)環(huán)效率也也較低，只只有355左右右。70年代燃燃機初溫溫提高到到10000左右，聯(lián)聯(lián)合循環(huán)環(huán)效率達達到400445，已已接近甚甚至超過過大型汽汽輪發(fā)電電機組的的效率。80年代1100MMW等級級的燃機機投入運運行，燃燃機初溫溫達到11100012288，排氣氣溫度達達到50006600,這使使得聯(lián)合合循環(huán)效效率超過過50.90年代至至今,這這是燃氣氣輪機的的全面發(fā)發(fā)展階段段。由于于聯(lián)合循循環(huán)具有有明顯的的優(yōu)越性性，大功

41、功率高效效率的燃燃機不斷斷出現(xiàn)，燃燃機初溫溫達到了了13000，單燃燃機效率率就可達達36388。單單機燃機機容量2200MMW以上上的機組組已經(jīng)投投入正常常商業(yè)運運行，而而且成為為目前各各大燃機機制造商商研究和和發(fā)展的的主力機機組。特特別是近近幾年來來，燃機機的初溫溫已經(jīng)達達到了115000，從而而使燃氣氣輪機的的發(fā)展進進入一個個新時代代。例如如，日本本三菱公公司開發(fā)發(fā)的具有有15000初溫的的5011G燃機機已經(jīng)于于20001年投投入運行行。90年代以以來，西西方各國國大力發(fā)發(fā)展低合合成氣燃燃機，即即在原機機上進行行噴嘴和和通流部部分的改改造，以以適應(yīng)IIGCCC技術(shù)的的應(yīng)用。這這方面以以

42、GE（坦坦帕）和和西門子子（比赫赫鈉姆）為為代表。目前世界上上主要燃燃機制造造廠家有有1000多家。根根據(jù)1000MWW以上燃燃機的主主要性能能數(shù)據(jù)分分析，可可以將目目前燃氣氣-蒸汽汽聯(lián)合循循環(huán)機組組分為33個技術(shù)術(shù)層次。即即：普及機組。以以GE公公司E系系列為代代表的1100MMW（11101900MW）等等級機組組,包括括SIEEMENNS/WWH公司司的E系系列、SSIEMMENSS公司的的2A系系列和AABB公公司的GGT133等機組組。這些些機組在在國際上上已經(jīng)較較普及，目目前在我我國也已已有100多臺投投入發(fā)電電運行。主力機組。以以GE公公司F系系列為代代表的2200MMW（220

43、02600MW）等等級機組組，包括括SIEEMENNS/WWH公司司的F系系列、SSIEMMENSS公司的的3A系系列、AABB公公司的GGT266等機組組。這些些都是目目前國際際上發(fā)電電燃機的的主力機機組， 我國目目前有110多個個電廠在在應(yīng)用。發(fā)展機組。以以GE公公司G/H系列列為代表表的3000MWW（3000MWW以上）等等級機組組，包括括SIEEMENNS/WWH公司司的G、HH系列等等機組。這這些機組組代表了了目前國國際燃機機的最先先進水平平，也是是燃機的的發(fā)展方方向。特特別是HH系列機機組，在在美國國國家能源源部資助助的先進進燃機透透平系統(tǒng)統(tǒng)計劃（AATS）中中也使用用了該系系列

44、機組組。隨著大型先先進燃機機技術(shù)的的發(fā)展和和應(yīng)用，燃燃氣-蒸蒸汽聯(lián)合合循環(huán)機機組的容容量和效效率得到到了較大的發(fā)展。表表2-33列出了了目前典典型的大大容量燃燃氣-蒸蒸汽聯(lián)合合循環(huán)機機組的種種類、出出力和效效率。由由表可見見，目前前單套燃燃氣-蒸蒸汽聯(lián)合合循環(huán)機機組的容容量已經(jīng)經(jīng)達到4480MMW，效效率達到到了600%。表2-3 主要要大型聯(lián)聯(lián)合循環(huán)環(huán)機組性性能66370聯(lián)合循環(huán)機機型采用燃機出力/MWW效率/%KA26-1GT26393.0058.5S109AAPG90001FAA390.8856.7S109HHPG90001H480.0060.0MPCPII（M5501GG）M501GG

45、371.1158.5 MPCPPI（MM7011G）M701GG484.4458.2GUD IIS VV94.3AV94.33A385.5557.1 HYPERLINK l _Toc104872890 我國燃氣輪輪機發(fā)電電技術(shù)現(xiàn)現(xiàn)狀與展展望我國的燃機機技術(shù)研研發(fā)也是是比較早早的，特特別是航航空發(fā)動動機所使使用的燃燃氣輪機機，電廠廠燃氣輪輪機的研研制也始始于上世世紀500年代。但但由于國國家經(jīng)濟濟狀況及及燃料政政策等緣緣故使其其一直發(fā)發(fā)展較慢慢。我國國燃機研研發(fā)歷程程可以分分為4個個階段：20世紀660年代代我國開開始研究究和引進進技術(shù)生生產(chǎn)幾MMW的燃燃氣輪機機，700年代末末80年年代初原原

46、水電部部引進110套MMS50000系系列、單單機容量量為200MW級級的燃機機并投入入運行。這這可謂是是我國燃燃機發(fā)展展的第11和第22階段。在在此基礎(chǔ)礎(chǔ)上，由由國家重重點投資資的南京京汽輪機機廠采用用引進技技術(shù)使我我國具有有了生產(chǎn)產(chǎn)MS550000、MSS60000系列列燃機的的能力。天然氣發(fā)電在我國尚處于起步階段，建議國家通過稅收政策給予必要的扶持。從80年代代開始，隨隨著我國國改革開開放、經(jīng)經(jīng)濟迅速速發(fā)展的的需要，燃燃氣輪機機發(fā)電得得到了較較大發(fā)展展。尤其其在廣東東省，先先后建成成了華能能汕頭燃燃機電廠廠和深圳圳月亮灣灣、珠海海洪灣等等一批燃燃機蒸蒸汽聯(lián)合合循環(huán)電電廠。這這可謂是是我國

47、燃燃機發(fā)展展的第33階段。90年代是是我國燃燃機發(fā)電電的第44階段。燃燃機發(fā)電電不僅在在機組容容量上大大幅增加加，而且且機組性性能水平平也不斷斷提高。以以深圳、上上海、浙浙江等地地引進的的GE公公司的PPG90000EE系列110臺燃燃機為例例，單機機容量已已達1223MWW，效率率達到333%。隨著國家“西氣東東輸”工程的的建設(shè)，我我國引進進一批目目前國際際上作為為主力機機組的FF級燃機機，總裝裝機容量量達80000MMW，并并都已投投入商業(yè)業(yè)運行。目前我國燃燃機發(fā)電電技術(shù)的的發(fā)展主主要是采采用中外外合資、合合作和引引進技術(shù)術(shù)消化吸吸收方式式，基本本目標是是形成國國產(chǎn)燃機機生產(chǎn)能能力，掌掌握

48、E級級特別是是F級燃燃機的制制造技術(shù)術(shù)。由此此可見，F(xiàn)F級的主主力燃機機機組將將是我國國未來燃燃氣蒸蒸汽聯(lián)合合循環(huán)發(fā)發(fā)電技術(shù)術(shù)的主要要發(fā)展方方向。IGCC的的技術(shù)特特點及比比較技術(shù)特點及及工藝組組成國外典型IIGCCC電站分分析這四個典型型的IGGCC電電站分別別是美國國的Waabassh RRiveer電站站（19995年年投運）和和Tammpa電電站（119966年投運運），荷荷蘭的BBugggenuum電站站（19994年投運）和和西班牙牙的Puuerttolllanoo電站（119977年投運）。2.1 關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)選擇國外IGCCC電站站都非常常注重關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)的本土化化研發(fā)與與示范

49、，用以降低造價和提高產(chǎn)業(yè)競爭力。在IGCC系統(tǒng)中，最為關(guān)鍵、造價最高的兩個部件是氣化爐和燃氣輪機。在氣化爐的選擇上，Wabash River電站采用了Destec氣化爐，Tampa電站采用了Texaco氣化爐，這兩種氣化爐均由美國公司設(shè)計和生產(chǎn)。而Buggenum和Puertollano分別采用了歐洲的Shell氣化爐和Prenflo氣化爐。在燃氣輪機的選擇上，美國的兩個IGCC電站均采用了美國GE公司的7FA燃氣輪機，而歐洲的兩個示范電站分別采用了德國西門子燃氣輪機V94.2和V94.32。可見，在IGCC技術(shù)的發(fā)展中，本土化是決定關(guān)鍵技術(shù)選擇的重要因素。2.2 低低品位熱熱量利用用為了提高

50、供供電效率率，四個個電站均均通過廢廢鍋產(chǎn)生生中壓或或者高壓壓飽和蒸蒸汽以回回收高品品位的粗粗合成氣氣顯熱2。此外，IGGCC系系統(tǒng)中還還存在大大量的低低品位熱熱量，如如粗合成成氣低品品位顯熱熱、燃氣氣輪機抽抽氣顯熱熱等。能能否有效效利用這這些低品品位熱量量會對IIGCCC系統(tǒng)的的供電效效率產(chǎn)生生很大的影影響（如如對Taampaa電站，可可產(chǎn)生11到4個個百分點點的影響響）。特別需需要指出出的是，水煤漿給料的氣化爐產(chǎn)生的粗合成氣中含有大量的潛熱。這部分潛熱量大，但品位相對較低，利用比較困難。如何有效的利用這部分潛熱也是低品位熱量回收的重要內(nèi)容。IGCC系系統(tǒng)中低低品位熱熱量的利利用方式式主要有有

51、以下四四種：產(chǎn)生熱水，通通過飽和和器對合合成氣加加熱加濕濕；以直接換熱熱或者間間接換熱熱的方式式加熱凈凈合成氣氣，提高高進入燃燃氣輪機機的合成成氣溫度度；產(chǎn)生低壓蒸蒸汽，為為系統(tǒng)其其他過程程如脫硫硫工藝提提供蒸汽汽；預(yù)熱鍋爐給給水。Wabassh RRiveer電站站采用了了上述低低品位熱熱量利用用方式11）和22），即即粗合成成氣低品品位熱用用于加熱熱飽和器器所需的的熱水并并通過直直接氣/氣換熱熱的方式式加熱凈凈合成氣氣，以提提高進入入燃氣輪輪機的燃燃料溫度度3。通過過這兩種種方式的的低品位位熱量利利用，WWabaash Rivver電電站的廠廠用電率率控制在在11.5%，供供電效率率達到4

52、11%24。Tampaa電站主主要采用用熱量利利用方式式2），即即以直接接氣/氣氣換熱的的方式加加熱凈合合成氣和和回注燃燃燒室的的氮氣，其其設(shè)計凈凈效率441.22%。但但是，由由于潔凈凈煤氣和和回注氮氮氣加熱熱器都是是用粗煤煤氣加熱熱，而且且加熱器器是水平平位置布布局，而而粗煤氣氣中水蒸蒸氣含量量又很多多（166%220%），因因而在停停爐過程程中容易易在換熱熱器面積積上積存存酸水和和氯化鹽鹽，使換換熱面被被腐蝕，粗粗煤氣泄泄漏到潔潔凈煤氣氣中去，從從而導(dǎo)致致燃氣透透平被腐腐蝕和形形成積灰灰4。后來，TTamppa電站站取消了了高溫氣氣/氣換換熱器5。但但是，這這并不是是否定了了氣/氣氣換熱

53、方方式，真正需需要借鑒鑒的是對對對流廢廢鍋下游游的換熱熱器應(yīng)該該考慮加加熱器布布置方式式和換熱熱方式以以保證系系統(tǒng)安全全，比如如加熱器器采用立立式布置置方式。氣/氣氣換熱仍仍是IGGCC電電站采用用的常規(guī)規(guī)能量回回收方式式。經(jīng)過過除塵以以后的合合成氣與與低溫凈凈合成氣氣的直接接氣/氣氣換熱方方式被TTamppa電站站，Buuggeenumm電站和和Pueertoollaano電電站所采采用，且且經(jīng)過商商業(yè)示范范證明了了其工程程可行性性26。Buggeenumm電站的的供電效效率達到到了433%，該該電站主主要采用用了低品品位熱量量利用方方式1）和和2）。溫溫度相對對較高的的低品位位熱（3300

54、左右）用用于提高高進入燃燃氣輪機機的凈合合成氣溫溫度，溫溫度相對對較低的的低品位位熱（1160左右）用用于加熱熱飽和器器所需的的熱水。在在Bugggennum電電站中，較較多的采采用了以以水為介介質(zhì)的二二次換熱熱方式實實現(xiàn)熱量量傳遞，這這樣做的的好處是是增加了了系統(tǒng)安安全性，且且便于不不同來源源的低品品位熱量量的統(tǒng)一一調(diào)配利利用。與Bugggenuum電站站一樣，PPuerrtolllanno電站站也采用了了干煤粉粉氣化爐爐以及完完全整體體空分。兩兩個系統(tǒng)統(tǒng)在低品品位熱利利用方式式上有很很多類似似的地方方，如都采用用了燃料料加濕以以降低NNOX排放并并回收低低品位熱熱量。PPuerrtolll

55、anno電站站采用了了上述低低品位熱熱量利用的的所有四四種方式式，即：11）通過過粗合成成氣和燃燃氣輪機抽抽氣的低低品位熱熱加熱凈凈合成氣氣濕化所所需的熱熱水；22）通過過直接氣氣/氣換換熱方式式利用粗粗合成氣氣加熱低低溫凈合合成氣，以以水為介介質(zhì)將燃燃機抽氣氣的顯熱熱用于加加熱凈合合成氣；3）利利用系統(tǒng)統(tǒng)中的低低品位熱熱加熱水水，并以閃蒸蒸的方式式產(chǎn)生低低壓蒸汽汽；4）利利用對流流廢鍋出出口粗合合成氣預(yù)預(yù)熱廢鍋鍋給水?？煽梢姡S著著IGCCC技術(shù)術(shù)的發(fā)展展，低品品位熱量量的利用用越來越越受到重重視。通通過這些些低品位位熱量利利用，PPuerrtolllanno電站站實際供供電效率率達42.2

56、%24。總之，通過過飽和器器加濕合合成氣并并提高合合成氣溫溫度，以以及提高高進入燃燃氣輪機機的合成成氣溫度度是IGGCC系系統(tǒng)中最最為常用用的兩種種低品位位熱量利利用方式式。在條條件允許許的情況況下，利利用粗合合成氣預(yù)預(yù)熱鍋爐爐給水或或者利用用多余的的低品位位熱產(chǎn)生生低壓蒸蒸汽也是是有效的的選擇。隨隨著IGGCC技技術(shù)的發(fā)發(fā)展，為為了有效效利用系系統(tǒng)中的的低品位位熱，提提高系統(tǒng)統(tǒng)效率和和出力，低低品位熱熱回收系系統(tǒng)也將將更加復(fù)復(fù)雜，這對IIGCCC系統(tǒng)的的控制也提出了了更高的的要求。需要說明的的是，為為了提高高IGCCC系統(tǒng)統(tǒng)效率，除了有效利用低品位熱量以外，采取余熱鍋爐高溫水加熱等主動措施提

57、高燃氣輪機燃料進口溫度是提高IGCC系統(tǒng)效率的重要技術(shù)措施。國外四個典型的IGCC電站都將燃燒室進口合成氣溫度提高到了約300。而在Tampa電站的設(shè)計中，回注氮氣的溫度更是提高到了4007。2.3 空空分以及及降NOOX方式選選擇2.3.11 空分分整體化化以及高高低壓空空分的選選擇在IGCCC系統(tǒng)中中，空分分所需壓壓縮空氣氣可以從從燃氣輪輪機壓氣氣機抽取取。空分分所需壓壓縮空氣氣完全從從燃氣輪輪機壓氣氣機抽取取的形式式稱為完完全整體體化空分分，而由由獨立的的空壓機機提供空空分所需需壓縮空空氣則稱稱為完全全獨立空空分。介介于完全全整體化化空分和和完全獨獨立空分分之間的的形式稱稱為部分分整體空

58、空分，即即空分所所需的壓壓縮空氣氣部分從從燃氣輪輪機抽取取，部分分由獨立立的空壓壓機提供供?？辗址终w化化率定義義為從燃燃氣輪機機壓氣機機抽氣量量與空分分所需總總空氣量量之比。與獨立空分分相比，整整體空分分具有幾幾個突出出的優(yōu)點點：系統(tǒng)供電效效率提高高；空分投資降降低；燃氣輪機通通流問題題得到緩緩解。一般認為，由由于大型型燃氣輪輪機的軸軸流壓氣氣機具有有較高的的等熵效效率，如如現(xiàn)代軸軸流壓氣氣機的效效率可達達到900%或者者更高8，遠高高于空分分所采用用的離心心式空壓壓機等熵熵效率（當當前能達達到的等等熵效率率約833%），所以從從燃氣輪輪機抽氣氣替代空空分的空空壓機可可使IGGCC系系統(tǒng)具有

59、有更高的的供電效效率。同同時，空空分整體體化降低低了空分分的空壓壓機投資資，從而而降低了了整個IIGCCC的投資資。另外外，現(xiàn)代代燃氣輪輪機一般般都是以以天然氣氣為燃料料設(shè)計的的，在改改燒中低低熱值合合成氣后后，燃氣氣流量會會顯著增加加（根據(jù)據(jù)燃料熱熱值不同同，可能能增加88-200%以上）。這這給燃機機的通流流帶來較較大的困困難。如如GE99E燃機機在不做做調(diào)整的的情況下下通流裕裕度約為為8%，如果不采取改善通流的措施，燃氣流量的增加可能會引起燃氣輪機壓氣機喘振等危險。而空分整體化可以減少燃氣輪機的燃氣流量，從而改善燃機通流。與完全獨立立空分相相比，整整體空分分的缺點點也是明明顯的：增加了系

60、統(tǒng)統(tǒng)起動的的難度；增加系統(tǒng)運運行控制制的難度度，降低低系統(tǒng)可可靠性和和可用率率；可能會降低低系統(tǒng)出出力。對完全整體體空分，空空分只有有在燃機機先起動動并且穩(wěn)穩(wěn)定運行行后才能能啟動，這這之前燃燃機只能能燃用備備用燃料料直到氣氣化爐起起動。而而且整體空空分將氣氣化爐、空空分和燃燃氣輪機機緊密的的聯(lián)系在在一起，大大大增加加了系統(tǒng)控控制的難難度，降低了系統(tǒng)的的可靠性性和可用用率。現(xiàn)現(xiàn)在國際際上普遍遍認為，空空分整體體化率在在30%-500%之間間是比較較合理的的選擇8。此時既能能在一定定程度上上提高系系統(tǒng)效率率，節(jié)省省空分投投資以及及緩解燃燃機通流流問題，也也不會給給系統(tǒng)的的起動和和控制帶帶來難以以克