□范曉旭

　　我國是世界上最大的煤炭生産國和使用國。煤炭是我國最重要的資源與燃料,佔我國一次能源供給的2/3。以煤為主導的能源結構在我國將長期存在。但目前燃煤發電機組存在污染嚴重、供電煤耗高等問題,不能滿足我國電力工業發展的需要。並且我國每年的CO2的排放總量已經超過美國躍居世界第一。因此,對於以煤為主要資源而環境污染情況又日益惡化的我國來説,燃煤發電必然要走高效清潔之路,在目前有望採用的方案中IGCC方案是首選。

　　整體煤氣化聯合循環(IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle)發電系統,是將煤氣化技術和高效的聯合循環相結合的先進動力系統。它由兩大部分組成,即煤的氣化與凈化部分和燃氣─蒸汽聯合循環發電部分。第一部分的主要設備有氣化爐、空分裝置、煤氣凈化設備(包括硫的回收裝置),第二部分的主要設備有燃氣輪機發電系統、餘熱鍋爐、蒸汽輪機發電系統。IGCC系統典型工藝流程為:燃煤磨製成幹煤粉或水煤漿,與氧化劑(空分系統生産的氧氣或空氣)一起噴入氣化爐,在高溫貧氧的情況下,煤經氣化成為中低熱值煤氣(其主要成分為CO和H2)；經過凈化,除去煤氣中的硫化物、氮化物、汞、粉塵等污染物,變為清潔的氣體燃料；然後送入燃氣輪機的燃燒室燃燒,加熱氣體工質以驅動燃氣輪機做功:燃氣輪機排氣進入餘熱鍋爐加熱給水,産生過熱蒸汽驅動蒸汽輪機做功。

　　IGCC技術把高效的燃氣─蒸汽聯合循環發電系統與潔凈的煤氣化技術結合起來,既有高發電效率,又有極好的環保性能,是一種有發展前景的潔凈煤發電技術。在目前技術水平下,IGCC發電的凈效率可達43%─45%,今後可望達到更高。而污染物的排放量僅為常規燃煤電站的1/10,脫硫效率可達99%,二氧化硫排放在25mg/Nm3左右,(目前國家二氧化硫為1200mg/Nm3),氮氧化物排放只有常規電站的15%─20%,耗水只有常規電站的1/2─1/3,利於環境保護。

　　(作者單位:山東省科學院能源研究所)