IGCC发电技术应用对我国大气污染物减排工作的意义浅析

摘要：指出了火力发电是我国主要的发电方式，由于消耗大量的煤炭，火电行业大气污染物排放量巨大，SO2和NOX排放量为各行业排放量首位，减少电力行业的污染物排放量对我国大气污染物减排工作具有重大意义。IGCC技术具有特殊的燃烧方式及较高的能源转化效率，单位发电量SO2和烟尘排放量比传统的USC技术大大降低，发展IGCC技术节能减排意义重大。

关键词：燃煤发电；IGCC技术；污染物减排

中图分类号：X1

文献标识码：A文章编号：16749944（2014）08021403

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1引言

电力是国民经济发展的重要基础。我国三大产业，尤其是第二产业及其中的重工业是用电的主要部门。同时电力行业是中国动力煤消耗的第一大户，目前中国电煤需求量占到了动力煤总需求量的60%以上，未来电煤需求的增加是动力煤需求增长的主要因素。根据国家能源局2012年统计数据，我国电力装机容量为1144亿kW，其中火电装机容量为819亿kW，占716%。大规模的火电消耗了大量的燃煤，2012年电煤消耗量为18亿t，约占煤炭消费量的一半。大量的煤炭消耗也带来大规模大气污染物的排放，根据2012年度环境统计公报，电力（包括热电）行业SO2排放量为7970万t，NOX排放量为10187万t，烟尘排放量为2228万t，分别占工业排放量的4169%、6144%、216%，其中SO2和NOX排放量为各行业排放量首位。因此，减少电力行业的污染物排放量对我国大气污染物减排工作具有重大意义，是减排工作的主战场。

2常用的燃煤发电技术

目前我国主流的燃煤技术主要为超临界（SC）、超超临界机组（USC）、循环流化床锅炉机组（CFB），其中超临界、超超临界机组是常规燃煤发电的首选方案，低热值煤矸石、褐煤、无烟煤等劣质燃料燃用则首选循环流化床锅炉，300MW以下的热电联产项目也大规模采用循环流化床锅。近年来，随着重型燃气轮机的技术成熟和成本下降，整体煤气化联合循环发电机组（IGCC）的应用也逐渐增多。

21大型高参数机组

从“十五开始，我国开始大规模建设大型高参数机组，“十一五期间，国产超临界、超超临界技术成为新建电厂的主力[1]。截至2011年底，我国在运行的吉瓦级USC火电机组达39台。这些机组无论从发电效率、污染控制水平，还是从技术推广难度、经济性和可靠性来看，都是未来一段时间煤电技术发展的主流方向。高参数和大容量是提高USC机组效率的两条重要发展方向[2]。

22循环流化床锅炉

循环流化床（CFB）最初是应用于化工领域中的一种反应器，引入电力系统后，逐渐由鼓泡流化床（BFB）锅炉发展到CFB锅炉。CFB锅炉采用不同于煤粉锅炉火炬燃烧的新型无焰燃烧方式，特别适用于燃烧劣质煤、难燃煤及固体废弃物，适应了我国发电行业复杂的燃料来源特点，近年来在我国得到了快速发展。未来若干年CFB锅炉的技术发展方向，一是继续提高其设计建设和运行的经济性、环保性和安全性，二是利用CFB锅炉燃用难燃和特殊煤种。在我国，CFB锅炉将长期作为常规煤粉锅炉燃煤发电的重要补充，在某些领域继续得到快速发展[3]。

23IGCC机组

整体煤气化联合循环（Integrated Gasification Combined Cycle，以下简称IGCC）是指将煤等含碳燃料在气化炉中气化成中低热值粗煤气，再通过除尘、脱硫等工艺净化供给燃气轮机发电，燃机排气在余热锅炉中加热给水生成过热蒸汽，带动汽轮机发电，实现煤气化燃气蒸汽联合发电[4]（图1）。

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