兩段式干煤粉氣化技術(shù)效力IGCC

（高遠）

從中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司獲悉，中國首座煤氣化聯(lián)合循環(huán)電站——華能天津IGCC（整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)） 示范電站工程正式投產(chǎn)，標志著我國潔凈煤發(fā)電技術(shù)取得了重大突破。該電站采用華能具有自主知識產(chǎn)權(quán)的兩段式干煤粉氣化爐等多項新技術(shù)、新工藝。

2012年11月6日，整套裝置順利通過72+24 h連續(xù)試運行。目前，氣化裝置運行負荷達95%，結(jié)果顯示碳轉(zhuǎn)化率超過99%，冷煤氣效率超過84.5%，比氧耗小于300 Nm3/1000 Nm3（CO+H2），比煤耗（無水無灰基）小于478 kg/1000 Nm3/（CO+H2），煤氣中有效氣成分（CO+H2）達到90%左右，各項技術(shù)指標正常。

據(jù)介紹，煤氣化是IGCC系統(tǒng)的龍頭和核心技術(shù)，其中干煤粉加壓氣化技術(shù)長期被國外壟斷。針對國外技術(shù)冷煤氣效率不高、氣化島自耗功大、設(shè)備造價高等問題，華能發(fā)揮其在煤粉鍋爐的技術(shù)優(yōu)勢，1990年開始研發(fā)干煤粉加壓氣化技術(shù)，突破了干煤粉氣化涉及的三個技術(shù)核心——煤的性質(zhì)、液態(tài)排渣、水動力學等，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)。該項目還被列為國家863計劃能源領(lǐng)域重點項目。

2004年該公司建成我國第一套帶水冷壁和煤氣冷卻器的兩段式干煤粉加壓氣化半工業(yè)化裝置，2006年5月一次通過168 h連續(xù)運行試驗，比國內(nèi)進口的干煤粉氣化爐早投運1個月。2006年5月通過了科技部組織的測試和驗收，該技術(shù)整體達到國外同類技術(shù)指標，冷煤氣效率和比氧耗等指標優(yōu)于國外，具備工程化條件。天津IGCC示范電站是該技術(shù)首次工業(yè)化應(yīng)用。

該技術(shù)利用兩段煤氣化反應(yīng)，在爐內(nèi)高溫煤氣溫度降低的同時，煤的氣化率得到提高，煤氣冷卻器和除塵器設(shè)備規(guī)模減小一半。氧耗也較低，與之配套的空分裝置投資減少。

IGCC是世界公認的清潔、高效煤基發(fā)電主要技術(shù)途徑之一。天津IGCC示范電站裝機容量265 MW，由華能天津煤氣化發(fā)電有限公司建設(shè)，與世界同類型項目相比速度快、質(zhì)量好、造價低。該電站環(huán)保性能好，污染物排放接近天然氣電站排放水平，是目前我國最環(huán)保的燃煤電站。

兩段式干煤粉氣化技術(shù)采用干煤粉上下兩段進料，煤種適應(yīng)性廣，無煙煤、煙煤、貧煤、褐煤、高含硫煤、石油焦等煤種均適用。該技術(shù)具有諸多優(yōu)點：氣化溫度1400～1600℃，壓力3.0 MPa，碳轉(zhuǎn)化率99%以上；煤氣質(zhì)量好，不含重烴，甲烷含量極低，煤氣中有效氣體達90%以上，且不產(chǎn)生焦油、酚等凝聚物，不污染環(huán)境；采用水冷壁結(jié)構(gòu)，無耐火磚襯里，運轉(zhuǎn)周期長。