【正文】 液態(tài)排渣氣化爐有以下特點：1）碳轉(zhuǎn)化率是三種氣化爐中最高的，排渣的物理熱損失大。而且，排出的煤氣中還含有大量的瀝青、煤焦油和酚等，使煤氣的凈化處理過程十分復(fù)雜。因此，兩段爐產(chǎn)生的粗煤氣的質(zhì)量是比較好的。同時高溫煤氣穿過煤層時產(chǎn)生的劇烈干餾會使煤發(fā)生爆裂，產(chǎn)生大量煤塵，并隨粗煤氣一起帶出氣化爐。通常，煤從氣化爐的頂部加入，而氣化劑（氧或空氣和水蒸氣）則從爐子的下部供入，因而氣固間是逆向流動的。同時，可以利用流化床低溫燃燒，在燃燒和氣化過程中加入脫硫劑（石灰石或白云石），將產(chǎn)生的大部分SO2和H2S脫除。 　　當(dāng)前在歐美各地IGCC示范廠所選用的噴流床氣化爐有：美國德士古和CE爐，荷蘭的Shell爐，德國的Prenflo爐。由于是高溫氣化，在產(chǎn)生的粗煤氣中不可能含有很多碳?xì)浠衔?、煤焦油和酚類物質(zhì)，煤氣的主要成分是CO、HCO2和水蒸氣，離開氣化爐的熱煤氣溫度在12001400℃，往往高于灰的軟化溫度。可能采用的煤的氣化爐有噴流床（entrainedflowbed）、固定床（fixedbed）和流化床（fluidizedbed）三種方案。在目前技術(shù)水平下，IGCC發(fā)電的凈效率可達(dá)43%～45％，今后可望達(dá)到更高。它由兩大部分組成，即煤的氣化與凈化部分和燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電部分。 　　“到了2020年，如果看到IGCC配備了燃燒氫氣的發(fā)動機，我不會感到驚訝。在要求變得愈加清晰的同時，如果政府在CO2排放方面采取激進(jìn)的姿態(tài)，他預(yù)期全部新建燃煤電廠中至少有一半將以氣化技術(shù)為基礎(chǔ)?！岸唐谥畠?nèi)不會有太大變化，但是一旦有少數(shù)幾臺計劃內(nèi)機組投入運行幾年后，而且CO2排放限制或減排方面的情況更加確定時，IGCC應(yīng)當(dāng)成為燃煤發(fā)電的一項可行選擇方案。 未來前景　　POWER雜志請這三位專家運用自己的智慧預(yù)測一下，從短期和長期來看IGCC技術(shù)投入實用距我們還有多長時間？ 　　“目前，美國只有一座IGCC電廠正在建設(shè)，而另一座待定，另外兩臺IGCC正在運行當(dāng)中。他們討論了當(dāng)前和未來IGCC技術(shù)的發(fā)展，并就該技術(shù)何時有可能在美國投入商用進(jìn)行了預(yù)測。另外，IGCC電廠有可能利用更高百分比的低成本原料，例如焦炭，從而進(jìn)一步降低發(fā)電成本。 　　“在這樣創(chuàng)新中，有可能提供最大改進(jìn)的是采用更大型、更高燃燒溫度的G級和H級燃?xì)廨啓C來取代F級燃?xì)廨啓C?！彼f，“但是在總裝機成本為23億美元的情況下，這些稅收抵免僅占總項目成本的約5%，而且也沒有提供可以提前向這些項目融資的‘實實在在的現(xiàn)金’。目前，公司正就位于加利福尼亞州Central Valley的一個廠址重新進(jìn)行工程設(shè)計?！?稅收抵免尚顯不足　　Phillips指出，截至2009年5月，只有一家獲得了2005能源政策法案（EPAct）稅收抵免的IGCC項目正在建設(shè)中，即Duke Edwardsport電廠。 　　“很重要的一點，是這些頭一批的示范電廠能夠在不配備任何CO2捕集設(shè)備的情況，并在合理的時期內(nèi)運行。對SNG的利用將提供對天然氣價格的更大確定性并作為對市場上價格投機行為的一個保值手段。 　　“由于氣化技術(shù)產(chǎn)品替代能力從本質(zhì)上更加通用，例如可以用于生產(chǎn)合成天然氣（SNG），所以人們對氣化技術(shù)更感興趣?！@表明了需要對法規(guī)制訂者就CCS技術(shù)展開教育。 法規(guī)阻礙　　“AEP在自己所提議的西弗吉尼亞州IGCC項目上的經(jīng)驗是非常有益的?！?　　Jenkins還評論了一些IGCC制造廠商正在試圖實現(xiàn)的新技術(shù)突破： 　　通過使用增強型熱回收系數(shù)達(dá)到更高的效率。真正的問題是，這些結(jié)果能夠及時提供以做出及時的決策嗎？” 近期的技術(shù)創(chuàng)新　　Jenkins指出了IGCC技術(shù)的一系列新進(jìn)展： 　　更為高效的高溫氣體顆粒物脫除系統(tǒng)； 　　燃燒溫度更高的燃?xì)廨啓C； 　　設(shè)計用于燃燒高氫氣濃度合成氣的燃?xì)廨啓C（用于配備CO2捕集設(shè)備的IGCC電廠）； 　　工作壽命遠(yuǎn)長于之前開發(fā)的氣化爐“燃燒器”； 　　以DOE所資助的最新研究和開發(fā)成果為基礎(chǔ)，發(fā)展出的先進(jìn)“配方”耐火材料； 　　采用專利啟動燃料進(jìn)行的無硫啟動程序； 　　能夠在更高壓力下運行的更大氣化爐（用于提高效率）； 　　采用活性炭床來脫除汞； 　　合成氣濕化及稀釋氣體的增強應(yīng)用，如來自空氣分離裝置的氮氣，以降低燃?xì)廨啓C的燃燒溫度，從而減少NOx的生成量； 　　能夠更好耐受腐蝕性環(huán)境的制造材料； 　　通過使用粉河谷煤種達(dá)到更好的性能； 　　將燃?xì)廨啓C壓縮機與空氣分離裝置部分集成（減少整體電廠的內(nèi)部負(fù)荷）。我相信這些問題都能得到解決，關(guān)鍵在于隨著CCS要求的到位，特別是封存部分，所有的問題都能得到應(yīng)對。整個行業(yè)都在以一種有計劃性的方式迅速展開行動。EOR應(yīng)用中，所有涵蓋CO2輸送和貯存的法規(guī)和義務(wù)都已經(jīng)確立。通過提高設(shè)計壓力有可能提供一些容量，但隨之而來的是整個設(shè)計必須得到仔細(xì)審查以確定是否能夠適用于新的壓力。如果不愿意，則業(yè)主必須愿意接受降額運行的現(xiàn)實。 　　Stopek同意Jenkins有關(guān)這些優(yōu)點的看法，并提供了一些其他深入見解。 　　Jenkins說，這對性能和成本的影響是顯著的。Duke和AEP在開展技術(shù)審查后，選擇它們認(rèn)為能夠為IGCC設(shè)施提供“最好”的產(chǎn)品和價格的公司，然后再以此公司為惟一來源的基礎(chǔ)上繼續(xù)開展項目。這項技術(shù)的供應(yīng)商目前還不愿意按照傳統(tǒng)的采購模式進(jìn)行競爭?！?　　Stopek解釋了尋求建造一座新PC電廠與一座將采用IGCC技術(shù)電廠對于公用事業(yè)公司的不同之處。 建設(shè)IGCC電廠所面臨的阻礙　　據(jù)Phillips表示，一項重大的難題是公用事業(yè)公司能夠拿出擁有可靠成本估算的詳細(xì)設(shè)計方案之前，需要花費大量時間和費用。在考慮了其他經(jīng)驗后，可以合理預(yù)測IGCC的可用性也會升高。增設(shè)一個備用（第三）系列有可能將整體IGCC可用性增加至約90%，盡管會付出相當(dāng)多的附加成本。”Jenkins說，“典型情況下，需要進(jìn)行數(shù)年的運行才能剛剛達(dá)到80%的可用性水平，有些甚至還未達(dá)到70%。在制訂新法律時，必須仔細(xì)權(quán)衡激勵措施和/或懲罰措施的分布，以確保不會出現(xiàn)非計劃內(nèi)的后果。 　　Stopek還提出了在美國部署IGCC技術(shù)所要面臨的另外兩個障礙： 　　經(jīng)濟衰退已經(jīng)壓低了增加新基本負(fù)荷發(fā)電能力的動力。由于IGCC電廠的電價高于PC電廠（相同容量下），一些公用事業(yè)公司管理委員會在批準(zhǔn)這些增加的成本方面顯得猶豫不決，甚至在批準(zhǔn)IGCC技術(shù)作為滿足公共便利和必須證書的“電力需要”要求選擇方案時也是如此。當(dāng)然，這也是這些利益集團熟練掌握戰(zhàn)術(shù)。EPRI的CoalFleet For Tomorrow項目一直通過發(fā)展自己的CoalFleet IGCC用戶設(shè)計基礎(chǔ)規(guī)格（UDBS）來鼓勵這方面的進(jìn)步，這個規(guī)格定義了電廠業(yè)主想要在IGCC電廠中看到的能力。 　　“對于沒有采用CO2捕集的電廠來說，IGCC的建設(shè)成本比PC電廠更昂貴。GE和其他公司在開發(fā)一種“標(biāo)準(zhǔn)”電廠方面所做出的努力就是降低部署成本。 Lundy的總工程師David J. Stopek表示，在考慮IGCC的優(yōu)點時必須平衡考慮其受到的限制。目前，美國正對此項技術(shù)進(jìn)行深入研究以便在IGCC電廠配置條件下達(dá)到更好的性能。這種廢渣可用于生產(chǎn)水泥或屋面瓦，或作為瀝青填縫料或集料。 IGCC用水量較少　　與同等規(guī)模的PC電廠相