煤气化联合循环发电简介

余热锅炉型和增压锅炉型燃气一蒸汽联合循环系统中，燃气轮机需用轻油或天然气，这在油和气源日益枯竭之时，它的应用和发展受到很大的限制。因此，国内外多致力于提高煤的利用技术，这种技术的概念和路线非常清晰，那就是：使煤在气化炉中气化成为中热值煤气或低热值煤气，然后通过处理，把粗煤气中的灰分、含硫化合物(主要是H₂S和COS)等有害物质除净，供到燃气-蒸汽联合循环中去燃烧做功，借以达到以煤代油(或天然气)的目的，这样，就能间接地实现在供电效率很高的燃气-蒸汽联合循环中燃用固体燃料-煤的愿望。

显然，在这种技术方案中，燃气轮机，余热锅炉以及蒸汽轮机部分都是常规的成熟技术，所不同的主要是煤的气化和粗煤气的净化设备而已。这种燃煤的燃气-蒸汽联合循环称为整体煤气化燃气-蒸汽联合循环(IGCC)。在整体煤气化联合循环中，气化用的压缩空气来自压气机，气化用的蒸汽引自汽轮机抽汽。IGCC系统如图1所示（1-气化炉；2-煤气净化装置；3-燃烧室；4-压气机；5-燃气透平；6-发电机；7-余热锅炉；8-汽轮机；9一凝汽器；10凝结水泵；11-给水加热器(排气冷却器)）。

(1)具有提高供电效率的很大潜在能力。目前，IGCC的供电效率可达42%-45%，21世纪有望突破50%～52%。

(2)单机容量已经能做到300～600MW等级，便于实现规模经济的效应，因而可以适

应我国拟以大功率机组来快速满足装机容量大幅度增长的要求。

(3)耗水量比较少。一般来说，耗水量只有常规电站耗水量的50%～70%。这对于缺水的我国很有利，特别适宜在缺水的矿区建设坑口电站。

(4)燃煤后的废物处理量小。脱硫后生产的元素硫酸可以出售。有利于降低IGCC的发电成本。灰和任何微量元素熔融冷却形成的玻璃状的渣，对环境无害，可以作为建筑和水泥工业的原料。

(5)通过煤的气化，除了发电之外，还能生产甲醇、汽油、尿素等燃料和化学品，使煤得以综合利用。有利于降低生产成本。

(6)可以通过合理选择气化炉类型和气化工艺，燃用各种品位的煤种。

(1)单位投资费用和发电成本比较高；

(2)不适宜在功率较小的条件下使用； ‘

(3)对制造工艺要求很高。

一般来讲，煤气化联合循环发电适宜于采用含硫量高于3%的煤种，其装置功率最好能达到300～400MW及以上，这样才能有利于降低投资费用和发电成本。 2100433B

主条目：整体煤气化联合循环

联合循环（Combined cycle），又称复合循环或者联合循环，是一种使用多种热力学循环串联来获得更高热效率的方式，将其转换成机械能。比如在发电时，前一级产生的废气被用来驱动下一级热机推动发电机，提高了燃料的效率。

在一般的热力发电厂中，较常见的联合循环式一级布雷顿循环后加一级郎肯循环。联合循环的实现使得燃气发电的热机效率由34%大幅提高到超过51%，即是使用相同燃料的情况下，增加近一半发电量。

在香港，由于政府不批准兴建新的发电机，南丫发电厂于2002年把两台125兆瓦燃气轮机被改装为一台联合循环机组，并生产多115兆瓦电力，总共345兆瓦（原本的1.38倍）。另外中电集团旗下的龙鼓滩发电厂亦采用联合循环技术发电。

我国地热资源主要是以中低温热水为主，其中为数较多的是热水资源，这种资源在全球分布甚广，因此利用这种地热资源发电，具有广泛的现实意义。

将闪蒸系统发电与双工质循环发电联合，形成一种特殊的能量转换系统，对其进行详细分析，并建立该联合地热电站热力计算的数学模型，以此对电站的功率及效率进行了计算与分析，从中确定该系统的最佳闪蒸温度和由此温度导出的最佳设计参数。计算结果还表明，对给定温度为110℃的地热水资源，当环境冷却水平均温度为28℃时，闪蒸一双工质循环联合发电的最大总功率比闪蒸系统或双工质循环单独发电时的最大功率要大。此外，电站还生产热水以供直接利用 。