IGCC與未來(lái)煤電

第38卷第2期中國電力Vol. 38, No. 22005年2月ELECTRIC POWERFeb. 2005q 發(fā)電技術(shù)士IGCC與未來(lái)煤電許世森(西安熱工研究院，陜西西安710032)摘要:我國以燃煤發(fā)電為主的格局和可持續發(fā)展的要求決定了在我國發(fā)展潔凈煤發(fā)電具有重要意義。從我國電力工業(yè)的現狀和面臨的挑戰出發(fā)，按可持續發(fā)展的觀(guān)點(diǎn)和未來(lái)社會(huì )對燃煤發(fā)電的要求，分析了目前各種潔凈煤發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和存在的問(wèn)題，得出ICCC具有可持續發(fā)展的諸多特性,是一種可實(shí)現高效低污染的先進(jìn)燃煤發(fā)電技術(shù)。從美國、日本等國未來(lái)燃煤發(fā)電的發(fā)展計劃可以看出:以IGCC為基礎，將煤.制氫、燃料電池發(fā)電、液體燃料生產(chǎn)、CO2分離和處理等過(guò)程集成的能源系統是未來(lái)燃煤發(fā)電技術(shù)的重要發(fā)展方向，它可實(shí)現燃煤發(fā)電的高效率和近零排放，符合可持續發(fā)展的要求。關(guān)鍵詞: ICCC; 煤電;潔凈煤發(fā)電技術(shù)中圖分類(lèi)號: TK229文獻標識碼: B文章編號: 1004-9649(2005 )02-0013-05占80%;水電裝機容量約占25%，發(fā)電量約占20%;1潔凈煤發(fā)電技術(shù)是中國電力工業(yè)發(fā)展的核電和新能源發(fā)電所占比例很小。中國電力工業(yè)提戰略選擇高效率、降低污染的首要任務(wù)是如何提高燃煤發(fā)電的效率并降低污染排放,因此,潔凈煤發(fā)電技術(shù)理應從我國的能源資源及技術(shù)經(jīng)濟發(fā)展水平看,煤炭是中國電力工業(yè)可持續發(fā)展的戰略選擇。在今后相當長(cháng)的時(shí)期內仍將是我國的主要能源。到21世紀中葉，煤炭在我國--次能源中所占比例仍將2未來(lái)社會(huì )對煤電的要求在50%以上,但煤炭的大量開(kāi)采和利用也帶來(lái)了嚴重的環(huán)境問(wèn)題.燃煤是SO2.NO, .CO2排放的主要來(lái)源。當今人類(lèi)面臨四大環(huán)境問(wèn)題:大氣煙塵、酸我國CO2排放量?jì)H次于美國居世界第2位,而雨、溫室效應和臭氧層破壞。未來(lái)社會(huì )對燃煤發(fā)電且不斷增加，由溫室氣體引起的全球變暖是當前也技術(shù)的要求首先是控制主要污染,重點(diǎn)將控制SO2、是未來(lái)能源和環(huán)境問(wèn)題中最引人關(guān)注的熱點(diǎn)及難NO,、細微粉塵(PM10. PM2.5)和重金屬(Hg等)的排點(diǎn)，對于能源結構以煤炭為主并且在相當長(cháng)的時(shí)期放。燃煤發(fā)電CO2的控制將越來(lái)越受到重視,也是內難以根本改變的我國更是--種嚴峻挑戰。未來(lái)燃煤發(fā)電面臨的主要技術(shù)障礙。電力可實(shí)現一切能量形式的相互轉換，是最清除各種污染物外，現有的燃煤發(fā)電過(guò)程還產(chǎn)生潔的能源。電力是現代社會(huì )使用最廣、需求增長(cháng)最快固體和液體副產(chǎn)物,提高副產(chǎn)物的利用率、實(shí)現水等的終端能源。工業(yè)化國家幾+年的實(shí)踐表明:電力增液體的零排放是燃煤發(fā)電技術(shù)可持續發(fā)展的主要內長(cháng)越快,一次能源需求總量增長(cháng)就越慢;溫室氣體和容之一。其他污染物的排放量也由此而降低。我國煤炭目前在化石能源中,煤炭的蘊藏量豐富,但按目前的約45%用于發(fā)電，而美國已達87%以上。由于治理開(kāi)采速度,探明可采儲量?jì)H可開(kāi)采100多年。因此，電力工業(yè)集中的污染源遠較低效直接燃煤的分散源提高煤轉化效率、節約煤炭資源,仍是未來(lái)煤轉化領(lǐng)易于實(shí)施、更加經(jīng)濟，要解決我國燃煤污染并控制域最重要的主題。提高燃煤發(fā)電效率,不僅可節約煤CO2排放量的基本出發(fā)點(diǎn)應是:未來(lái)煤炭消費的.炭資源，而且也是減少單位發(fā)電量污染物排放的有70%~80%用于發(fā)電。效措施。如果要求把污染物和CO2排放量控制在現有目前在評價(jià)發(fā)電成本時(shí)，往往僅考慮發(fā)電過(guò)程的水平,而電力需求又不斷增加,這就要求電力工業(yè)的內部成本，而未考慮外部成本-環(huán)境 修復和治理的效率更高,污染排放極低。目前我國電力工業(yè)以成本，推廣應用的先決燃煤發(fā)電為主,火電裝機容量約占75%,發(fā)電量約條件,中國煤化工飛乘，顯然不能病FYHCNMHG收稿日期: 2004-11-08;修回日期: 200-11-17作者簡(jiǎn)介:許世森(1965-), 男,陜西韓城人,高級工程師(教授級),從事IGCC技術(shù)的研究。E-mail: xushisen@rpri.com.cn13|發(fā)電技術(shù)中國電力第38卷足未來(lái)社會(huì )對發(fā)電技術(shù)可持續發(fā)展要求。近幾年，深度凈化的技術(shù)難度很大,對可吸人顆粒物.重金屬“綠色GDP”、“環(huán)境經(jīng)濟學(xué)”、“環(huán)境成本”、“循環(huán)經(jīng)及CO2脫除的難度更大,實(shí)現可資源化凈化的技術(shù)濟”等概念越來(lái)越被公眾所接受,各國的環(huán)保標準日經(jīng)濟性較差，未來(lái)將面臨如何處理凈化過(guò)程帶來(lái)的趨嚴格。而燃煤發(fā)電技術(shù)受環(huán)境成本的影響較大。在固體和液體廢料。提高燃煤發(fā)電效率、減少污染物排放的同時(shí),不可避此外,傳統的蒸汽循環(huán)發(fā)電方式耗水量巨大,而免地會(huì )增加燃煤發(fā)電成本?？紤]環(huán)境成本后,如何控我國煤資源豐富的地區,水資源往往缺乏。目前,國制煤電的成本是未來(lái)電力工程師將面臨的又--重要家鼓勵在“三北”地區發(fā)展空冷發(fā)電機組，可節約課題。20%的水資源，但它會(huì )使發(fā)電效率降低6%-8%。因此,未來(lái)“綠色煤電”的基本特征1"是:各種污3.2 CFBC染物近零排放;副產(chǎn)品可利用;發(fā)電效率大幅度提CFBC能在燃燒過(guò)程中控制NO,并脫除SO2,屬高;發(fā)電成本可接受。潔凈煤發(fā)電技術(shù),并能處理劣質(zhì)煤,在我國已得到廣泛應用,目前的容量已達到300MW級。但CFBC在3 IGCC是一種可持續發(fā)展的潔凈煤發(fā)電未來(lái)發(fā)展中面臨的主要問(wèn)題是:如何提高燃燒效率;技術(shù)如何控制N2O(笑氣)的生成;如何使容量進(jìn)-步放大。隨著(zhù)環(huán)保標準的提高,目前CFBC僅采用床內脫正在研究和發(fā)展的主要潔凈煤發(fā)電技術(shù)有:配硫和NO,控制的方式難以滿(mǎn)足提高的環(huán)保標準。增備煙氣脫硫和脫硝的超臨界和超超臨界發(fā)電技術(shù)設尾部脫硫脫硝工藝，將使CFBC的技術(shù)經(jīng)濟性受(SC/USC+FGD+SCR)、循環(huán)流化床鍋爐(CFBC)、增到巨大挑戰。CFBC仍是簡(jiǎn)單的蒸汽循環(huán)，發(fā)電效率壓流化床聯(lián)合循環(huán)(PFBC- CC)、 整體煤氣化聯(lián)合低的弱點(diǎn)將難以克服。循環(huán)(IGCC)等,它們都有各自的特點(diǎn)和適用范圍。3.3 PFBC-CC從可持續發(fā)展的角度分析,這些技術(shù)具有以下特點(diǎn)。PFBC-CC是以燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)為基礎3.1 SC/USC+FGD+SCR的。與常規蒸汽循環(huán)相比,發(fā)電效率較高,在20世紀它是在傳統燃煤發(fā)電技術(shù)基礎上提高溫度和70.80年代是沽凈煤發(fā)電技術(shù)研發(fā)的熱點(diǎn)之一。但壓力等參數以獲得較高發(fā)電效率,與亞臨界參數的該技術(shù)面臨的高溫煙氣(800-900C)除塵問(wèn)題是阻傳統燃煤發(fā)電機組相比,它降低了單位發(fā)電量的污礙其發(fā)展的技術(shù)障礙,至今尚未突破,運行的可靠性染物排放量,單純的超臨界和超超臨界發(fā)電機組不和可用率較低。另外,燃氣溫度較低,深度污染控制是嚴格意義的潔凈煤發(fā)電技術(shù),只有配備煙氣脫硫的難度很大。面對這些問(wèn)題，聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率高的和脫硝裝置的超臨界和超超臨界發(fā)電機組才能滿(mǎn)優(yōu)勢未得到充分發(fā)揮。盡管日本等國家仍在繼續研足日益嚴格的環(huán)保要求。目前,超臨界和超超臨界發(fā)第2代PFBC，但在歐美,PFBC的研發(fā)計劃幾乎發(fā)電技術(shù)成熟，易被電力行業(yè)所接受,最大容量可完全停滯。達到1000MW等級,當前的供電效率可達到45%，3.4 IGCC目前的建設成本為5000~6000元/kW,已成為近期相對于上述潔凈煤發(fā)電技術(shù),IGCC具有以下優(yōu)世界許多國家燃煤發(fā)電的主要選擇之一,我國正在點(diǎn):(1)它采用燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán),發(fā)電效率高,目建設的燃煤機組大部分采用超臨界和超超臨界發(fā)前可達到45%，而且發(fā)電效率提高的潛力很大,預電技術(shù)。計在2010年,發(fā)電效率可達到50%-52%,2015年,然而，超臨界和超超臨界發(fā)電技術(shù)仍是簡(jiǎn)單的發(fā)電效率可達到55%~60%,是發(fā)電效率最高的燃煤朗肯循環(huán),其發(fā)電效率提高的空間較小、難度很大。發(fā)電技術(shù)。(2)IGCC與傳統的燃煤方式不同，它先將盡管歐洲正在開(kāi)發(fā)高效的超超臨界發(fā)電技術(shù)，計劃煤氣化，由于煤氣的流量?jì)H是相同容量機組煙氣量到2015年左右使發(fā)電效率達到50%，此時(shí)的蒸汽的1/6,而且是加壓狀態(tài),因此,可采用成熟的可再參數為37.5MPa700C/720C/720C,如此高的蒸汽生化工凈化及回收工藝處理煤氣,能實(shí)現98%以上參數導致鎳基合金的大量采用，而鎳基合金的價(jià)格的污染物脫除效率,并可回收高純度的硫,粉塵和其分別是鐵素體鋼的8~12倍,是奧氏體鋼的6~8倍，他污染物在此過(guò)程中一并被脫除。煤氣化過(guò)程沒(méi)有發(fā)電機組的造價(jià)將大幅度提高。.NO,生成，煤氣在燃氣輪機燃燒過(guò)程中采用低NO,超臨界和超超臨界發(fā)電仍是傳統的煤燃燒過(guò)中國煤化工-水平較容易。因此，程,無(wú)法在燃燒過(guò)程中較好地處理各種污染物,只能Fi凈煤發(fā)電技術(shù)中最進(jìn)行尾部處理。由于煙氣中有大量惰性氣體存在,尾青潔YHcNMH&物只有美國國家環(huán)部煙氣處理工藝的體積龐大，脫除效率--般只能達保(NSPS)標準的10%-50%， 可在較長(cháng)時(shí)間內滿(mǎn)足到90%~95%,幾乎不可能達到99%以上,sO,和NO,日益嚴格的環(huán)保要求，而且在污染物控制方面還有4|第2期許世森: IGCC 與未來(lái)煤電發(fā)電技術(shù)工很大的發(fā)展潛力。(3)IGCC機組用水量小,約為同等運,凈效率達到43%(HHV),采用Shell干法供料煤容量常規火電機組的1/3~1/2;灰渣可綜合利用;可氣化工藝。1995 年美國W abash River 265 MW IGCC回收元素硫，有利于降低發(fā)電成本。(4)IGCC為燃煤示范電站投運,采用Destec水煤漿氣化工藝。1996發(fā)電技術(shù)處理CO2提供了一條可行的途徑，采取目.年,美國Tampa 260 MW IGCC示范電站投運,采用前成熟的工藝即可分離85%以上的CO2，可實(shí)現包Texaco水煤漿氣化工藝。1997 年，西班牙Puertol-括CO2在內的燃煤污染物的近零排放(氣體、固體、lano 300 MW IGCC電站投人運行，凈效率達到45%液體),美國能源部的研究表明,若考慮CO2的分離，(HHV),采用Prenflo 干法供料煤氣化工藝。1997ICCC將是最經(jīng)濟的燃煤發(fā)電方式。(5)ICCC能與其年,美國Pinon Pine 100 MW IGCC電站投運,采用美他先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)結合，形成效率更高的煤氣化燃國KRW流化床氣化工藝和高溫煤氣凈化工藝。此料電池(IGFC)、煤氣化哈特循環(huán)(IC-HAT)等發(fā)電外,意大利在1999年建成了Sarlux550MW渣油氣方式,具有廣闊的發(fā)展前景。(6)IGCC可燃用多種燃化IGCC電站,采用Texaco氣化工藝。.料,并能與煤制氫、煤制油等組成更先進(jìn)的能源多元目前已進(jìn)人300MW級大容量機組的商業(yè)化階化生產(chǎn)系統。以1CCC系統為基礎的發(fā)電、化工產(chǎn)段。世界上主要的煤氣化工藝和燃氣輪機技術(shù)均進(jìn)品、制氫等多聯(lián)產(chǎn)系統被視為21世紀煤轉化工業(yè)的行了示范,煤氣化、石油焦氣化和焦煤混合氣化及重要方向。多種燃料供給方式都有示范經(jīng)驗。20世紀90年代，同任何技術(shù)一樣,ICC技術(shù)也存在不足。與常.ICCC得到了空前的發(fā)展。規發(fā)電技術(shù)相比,IGCC系統復雜,不易被電力行業(yè)目前，中國、韓國、日本、美國、德國、意大利、印所接受，技術(shù)尚處于發(fā)展期，目前的成本相對較度、蘇格蘭、法國、捷克、新加坡等國家正在籌建以高。在中國建--臺300~400MWIGCC電站,造價(jià)約煤或渣油(或垃圾)氣化的IGCC電站幾十座,總容8000~9000元/kW，比不帶煙氣脫硝的超超臨界發(fā)量已達到8 GW。電機組造價(jià)高30%-40%。國際上IGCC的造價(jià)約為從技術(shù)發(fā)展的角度，可將IGCC技術(shù)的發(fā)展劃1200美元/kW,比超超臨界發(fā)電機組高15%~20%。分為3個(gè)階段,即第1代、第2代和第3代1GCC。各預計到2010年左右,2者將接近，若在相同的排放階段的主要技術(shù)特征列于表1。指標下比較,IGCC的造價(jià)將低于常規發(fā)電機組。表1 IGCC 技術(shù)的發(fā)展階段綜上所述，配備煙氣脫硫和脫硝的超臨界和超Tab.1 Developmental stages of IGCC technology超臨界發(fā)電技術(shù)、循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電技術(shù)和整體階段年代謀方式實(shí)現氣化爐供煤氣凈化蒸汽燃氣供電效率1%”煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)都是可供選擇的潔凈煤發(fā)方法循環(huán)輪機HVLHV電技術(shù),它們都有各自的特點(diǎn)和適用范圍。SC/USC+第1代20世紀水煤漿常溫濕法 單壓106630-3580年代FGD+SCR是近中期(5~15a)我國大容量燃煤發(fā)電技術(shù)的主要技術(shù)選擇;CFBC是近中期(5~20a)我國第2代90年代干粉20世紀水煤漿或干或濕法再執1288 40-45 42-47劣質(zhì)煤和高硫煤發(fā)電的主要技術(shù)選擇;IGCC是真正第3代-2010干煤粉 高溫干法 工執1427 50-53 52-55熱‘意義的可持續發(fā)展的沽凈煤發(fā)電技術(shù)，將在我國中遠期(15-50a)的燃煤發(fā)電中扮演重要角色.1GCC4.2 IGCC的發(fā)展趨勢也是未來(lái)煤基能源多元化近零排放系統的核心技術(shù)IGCC正逐步從商業(yè)示范階段向商業(yè)應用階段及重要基礎。過(guò)渡。這一進(jìn)程的快慢不僅取決于IGCC發(fā)電技術(shù)本身的發(fā)展，而且與國家的環(huán)保標準有關(guān),也受?chē)H.4 IGCC現狀和發(fā)展趨勢天然氣、石油和煤的價(jià)格的影響。但從總的趨勢看，在未來(lái)10a內1GCC將進(jìn)入商業(yè)化，并逐漸具有競.1 IGCC現狀爭力。目前,IGCC價(jià)格高的主要原因是:核心技術(shù)被世界上第1個(gè)工業(yè)規模的IGCC于1972年在少數國外公司壟斷,缺乏有效的競爭;關(guān)鍵設備尚未德國Linen市克爾曼電廠(chǎng)內建成.容量為170MW,批:量生產(chǎn);未在相同的環(huán)保條件下比較。采用Lurgi氣化工藝、正壓鍋爐型聯(lián)合循環(huán)。1984煤氣化爐和燃氣輪機是ICCC的核心技術(shù)，只有年，關(guān)國加州的CoolWater100MWIGCC示范機組少數二三個(gè)國家掌握。目前只有美國的TEXACO和是世界上第1個(gè)完整進(jìn)行ICCC示范的裝置，它采E-GAS.煤氣化工藝有大用Texaco氣化工藝、余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)。1987年，型化(2中國煤化工:煤氣的燃氣輪機美國的LGTI IGCC熱電聯(lián)產(chǎn)機組投運，折算功率為僅有美MHCNMHG有200MW級的160 MW ,采用Destee煤氣化工藝。商業(yè)經(jīng)驗。這些都是通過(guò)IGCC示范電站實(shí)現技術(shù)1994年，荷蘭Buggenum 253 MW IGCC電站投上的跨越,達到了新的高度,出于戰略考慮,這些公15巨發(fā)電技術(shù).中國電力第38卷司不會(huì )在短時(shí)間內降低價(jià)格或轉讓技術(shù)。盡管我國目依托,走引進(jìn)和自主開(kāi)發(fā)相結合的發(fā)展道路,有利前尚不具備大型煤氣化技術(shù)和大型燃氣輪機技術(shù),但于發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，通過(guò)IGCC示范電站的建設及圍在國家的支持下,大型煤氣化技術(shù)和燃氣輪機技術(shù)的繞示范電站進(jìn)行的消化吸收及自主開(kāi)發(fā),將成為我研發(fā)取得了可喜進(jìn)展,隨著(zhù)這些技術(shù)的競爭和我國自國IGCC技術(shù)發(fā)展的基礎。主技術(shù)的發(fā)展,IGCC的造價(jià)將會(huì )大幅度降低。隨著(zhù)社會(huì )進(jìn)步,環(huán)境保護變得越來(lái)越重要。以前5從IGCC到未來(lái)煤電人們把環(huán)境看成有無(wú)窮大的容量，但現在環(huán)境被看成一種資源,不能無(wú)償占有和使用。隨著(zhù)環(huán)保標準日美國、歐洲和日本在IGCC技術(shù)的開(kāi)發(fā)示范方趨嚴格及環(huán)境經(jīng)濟學(xué)的發(fā)展和逐步應用，同常規燃面處于世界領(lǐng)先地位。從其發(fā)展IGCC的歷程和最煤發(fā)電技術(shù)相比,IGCC在競爭力上將被加上一個(gè)越新的發(fā)展計劃中可看出未來(lái)煤電的輪廓。來(lái)越重的砝碼。5.1 美國IGCC的近期目標是:采用更先進(jìn)的燃氣輪機。美國的電力結構中也是以火電為主(約占采用H級水平的燃氣輪機,IGCC機組的容量可達69%)，其中燃煤發(fā)電約占50%，天然氣發(fā)電約占500MW級，凈效率可達50%或更高。力爭在201016%,石油發(fā)電約占2%。美國十分重視潔凈煤發(fā)電年，使IGCC的比投資降到900~1 000美元/kW;發(fā)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),將沽凈煤發(fā)電技術(shù)列為國家能源電成本小于0.05美元/(kW.h),污染物排放是NSPS可持續發(fā)展戰略的重要組成部分。從1985年到標準的1/10。IGCC機組的經(jīng)濟性、可靠性將進(jìn)一步2000年期間,美國先后部署了5輪“清潔煤發(fā)展計提高。劃”(CCT),其中先后資助建成了4座IGCC示范電.IGCC的遠期目標是:以氣化為基礎的高效清潔站，美國能源部對IGCC示范電站的資助比例均在的能量綜合轉換系統。它可將煤炭轉化為電力、蒸50%以上,有的高達80%以上。所有美國的IGCC示汽、煤氣、化工產(chǎn)品和氫氣等,不再是單一的發(fā)電系范項目均采用美國本土的技術(shù),通過(guò)國家的支持和.統。通過(guò)多聯(lián)產(chǎn)和綜合利用使IGCC具有無(wú)比廣闊示范項目的帶動(dòng)實(shí)現技術(shù)的跨越。的，應用前景和無(wú)與倫比的能量轉換效率。在20202002年,美國能源部部署了新一輪清潔煤創(chuàng )新年,該系統的發(fā)電效率將達到60%,使比投資降發(fā)展計劃(CCPI), 2003年美國能源部正式啟動(dòng)了名到800~900美元/kW;發(fā)電成本小于0.04美元/為FutureGen的重大示范項目。計劃投資10億美(kw.h),污染物和溫室氣體達到“零”排放。元,花10a時(shí)間,建成世界上第1座近零排放的燃煤4.3國內 IGCC的基礎電廠(chǎng),該電廠(chǎng)是在IGCC系統基礎上,將COz的分離從20世紀90年代初開(kāi)始,國家科技部、國家電和儲存、煤制氫及燃料電池發(fā)電等與IGCC集成的力公司(原電力工業(yè)部)等部門(mén)組織全國的技術(shù)力綜合能源系統,發(fā)電功率為275MW,包括CO2在內量，對我國發(fā)展IGCC發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了充分的可行的所有污染物達到近零排放,并可根據市場(chǎng)需求聯(lián)產(chǎn)性研究，認為在我國發(fā)展ICCC發(fā)電技術(shù)是必要的液體燃料和化工產(chǎn)品。圖1為該系統的流程示意。和迫切的。在“九五”國家科技攻關(guān)計劃中又進(jìn)行了FutureGeri SystemsIGCC關(guān)鍵技術(shù)的研究。在此基礎上,1999年國家批|空分煤氣化煤氣凈化準了IGCC示范電站項目建議書(shū),IGCC示范項目正.式立項，示范電站功率為300MW或400 Mw,目前,該項目已完成主設備的評標工作。經(jīng)過(guò)10a的.準備，我國第1座IGCC示范電站已具備了建設的各項準備條件,建議盡快開(kāi)工建設。國內研究單位經(jīng)過(guò)國家“八五”和“九五”科技攻煤副產(chǎn)品利用”CO2分離關(guān)，在IGCC系統設計優(yōu)化和一些關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)方Co,處理和埋存2品二C液體燃料和化學(xué)品面取得了長(cháng)足的進(jìn)步，已形成了較強的技術(shù)支持力量?！癐GCC設計集成和動(dòng)態(tài)特性”、“干煤粉加壓氣化圍1美國 FutureGen系統示意技術(shù)”、“多噴嘴水煤漿加壓氣化技術(shù)”和“煤氣高溫Fig.1 FutureGen systemofUSA凈化技術(shù)”等被列人國家“十五”“863"計劃予以支中國煤化工現電站的可吸人顆粒持。這些研究為IGCC示范電站的建設及我國IGCC部分資金將支持基于技術(shù)的發(fā)展奠定了良好的基礎。G(MYHCNMHG煤制氫及IcCC與燃我國目前尚不具備向ICCC電站提供關(guān)鍵技術(shù)料電池發(fā)電的復合等技術(shù)的開(kāi)發(fā),2004年美國與的能力,與國外還有較大差距。以IGCC示范電站為IGCC有關(guān)的研究經(jīng)費占煤基研究經(jīng)費的70%左右。16|第2期許世森: IGCC 與未來(lái)煤電發(fā)電技術(shù)I進(jìn)入新世紀,美國又基于IGCC的技術(shù)基礎,開(kāi)發(fā)未液來(lái)近零排放的煤基能源系統。5.2 歐洲合成歐洲各國的能源結構有較大差異。從能源結構GT+C電力分析,歐盟國家總的能源結構中仍以煤為主,因此，歐盟也十分重視IGCC,歐洲的2座ICCC示范電站▲FC都得到了歐盟的支持,參與的國家有荷蘭.德國、西氫班牙、法國等,IGCC示范電站所采用的技術(shù)也全部L HC02來(lái)自歐盟國家。從技術(shù)角度看，荷蘭和西班牙的[空[Co.利的開(kāi)儲存IGCC示范電站技術(shù)更先進(jìn).這些示范電站使歐洲的煤氣化技術(shù)和燃氣輪機技術(shù)得到了巨大的跨越。近目2 未來(lái)煤電系統幾年，意大利率先以煉油廠(chǎng)的底料和石油焦為原料Fig.2 The future coal- fired power system建成了一批具有商業(yè)競爭力的IGCC電站。盡管歐會(huì )改變，新世紀新階段煤電應走出--條新型工業(yè)化盟也在支持THERMIE700的超超臨界發(fā)電技術(shù)的道路。先進(jìn)的潔凈煤發(fā)電技術(shù)是我國電力工業(yè)可持研究開(kāi)發(fā)計劃，但歐盟最近正計劃開(kāi)發(fā)以煤氣化為續發(fā)展的必然選擇,I6CC是一種被驗證的先進(jìn)的沽基礎的近零排放的燃煤電站。凈煤發(fā)電技術(shù)，能同時(shí)較好地解決燃煤發(fā)電效率和5.3日本污染的矛盾，是近零排放煤基能源多元化系統的重日本非常重視ICCC的研究開(kāi)發(fā)，走的是一條要基礎。以IGCC為基礎,將煤制氫、燃料電池發(fā)電、自主開(kāi)發(fā)的道路。從煤氣化技術(shù)到燃氣輪機技術(shù),在液體燃料生產(chǎn).CO2分離和處理等過(guò)程集成的能源政府和企業(yè)的共同努力下,取得了較大進(jìn)展。目前，系統是未來(lái)燃煤發(fā)電技術(shù)的重要方向，它可實(shí)現煤日本正在建設--座250MW空氣鼓風(fēng)的IGCC示范電的高效和近零排放,符合可持續發(fā)展的要求,也是電站,預計2009年投人運行。面向未來(lái)，日本已建成未來(lái)燃煤發(fā)電技術(shù)的方向。以煤氣化為基礎的集發(fā)電、供氣和供液體燃料于-體的IGCC多聯(lián)產(chǎn)半工業(yè)示范裝置。這些行動(dòng)表明，參考 文獻:以IGCC為基礎的燃煤發(fā)電技術(shù)是日本未來(lái)燃煤發(fā)電的重要技術(shù)方向之一。[1] 危師讓.新型工業(yè)化與ICCC技術(shù)發(fā)展[A].世界工程師大會(huì )電5.4 未來(lái)煤電力論文集[C].2004.以IGCC為基礎,將煤制氫、燃料電池發(fā)電、液WEIShi-rang New idutrializaion and the development oflCCC[A].體燃料生產(chǎn).CO2分離和處理等過(guò)程集成的能源系Sympasium oElerie Power, World Engineeroference[C].2004.統是未來(lái)燃煤發(fā)電技術(shù)的重要方向，它可實(shí)現煤電[2] XU Shi-sen. The research and developnent of ICCC in China[A].的高效和近零排放。圖2為未來(lái)煤電的系統示意。The Joint Eighth APEC Clean Fossil Energy Technical Seminar andSeventh APEC Coal Flow Seminar[C].20006結語(yǔ)[31 Albraham. FutureCen-A prolotype torow 8 coal fueled power plan[UJ] MPS, 203<1);: 16-18.我國電力以煤電為主的格局在很長(cháng)--段時(shí)間不(責任編輯孫家振)IGCC and future coal-fired electric powerXU Shi-sen(Thermal Power Research Institute, Xi' an 710032 , China)Abstract:The pttlemn of cal-ired power generation as dominant and the requirements of sustainable development determine thal developingclean coal power generation technology in China is of great significance. Based on the present situation of Chinese power industry and thefaced callnges, and from the point of view of sustainable development and future demands for cal-ired etrie power, this paper analyesthe advantages and disadvantages of various kinds of clean coal power generation lechnologies, and concludes that IGCC features sustainablein many aspects and is an advanced power generation technology of high eficienc中國煤化工- from the development=ng pocesses includingplans of future coal-fired power generation of US and Japan etc. that the energy syshydrogen preparation from coal, fuel cell power generatin, liquid fuel productionMYHCNMHGibethemaintrendinthe future. It can meet the requirements of sustainable development with high eficiency and next to zero discharge.Key words: IGCC; coal-ired etrie power; clean coal power generation technology17