【正文】 　　也有信息來自很多論文集和報告；其中多數(shù)重要信息來自電力研究院(EPRI)氣化年會和化學工程師協(xié)會組織的歐洲氣化會議。最重要的研究與開發(fā)領域如下：　　1．更好地了解燃料氣化性能；　　2. 提高IGCC主要設備部件的可靠性并降低基建成本；　　3. 對整個IGCC工藝進行最優(yōu)化設計。移動床氣化爐適用于煤和固體廢物。 有許多已經商業(yè)化證實的氣化爐。然而，與其它如流化床鍋爐的輕化方法相比，這些小氣化廠需要具有成本競爭力。歐洲已在進行若干項燃燒重燃油的項目，接著還有更多項目要開展；印度也可能有大量燃燒煉油廠殘渣的IGCC項目，取決于于可接受的PPAs的可獲性。這些缺點將限制IGCC的利用，在今后1015年約占新建燃煤電廠的10%，美國和中國將成為主要市場。 對固體、液體燃料和廢物的氣化為發(fā)電提供燃料氣是一種在效率和環(huán)境方面都非常有吸引力的方法。 降低成本的簡化設計； 需要研究的具體問題是：從長遠觀點來看，還需要為常規(guī)低溫空分裝置尋找替代方案以降低成本。 燃氣透平； 要對改進下列IGCC的組成部分進行研究與開發(fā)，使它們的可靠性更強、造價更便宜： 要求對氣化的基本原理進行研究，以增加IGCC技術在燃料選擇方面的靈活性。 目前氣化發(fā)電技術的弱點是基建成本高、可靠性低（至少對燃煤IGCC而言）和操作靈活性差。原則上，其低成本或無成本可使其成為有吸引力的燃料，但它們不能被燃燒，因為它們不能被破碎成粉狀。到2010年歐洲新建廢物處理廠約15%都將采用氣化技術。 由于對CO2排放的關注，生物質在歐盟和美國越來越成為一種重要的燃料。另一個主要的市場可能是印度：在那里，燃油IGCC的開發(fā)將依賴于能夠得到可靠的、有保證的電力購買合同（PPAs）。 在短期到中期內，與煉油廠工藝相結合的燃用石油和石油焦的IGCC廠有相當?shù)囊?guī)模。IGCC在歐洲應用將受到分布廣的可利用的廉價天然氣的限制。 當?shù)噩F(xiàn)有的BGL氣化爐正在改裝以氣化煤和污泥的混合物。燃料在氣化前不干燥。 Kymij?rvi電廠作為燃油機組于1976年建成，并于1982年改為燃煤。在該項目中，濕生物質在常壓循環(huán)流化床氣化爐中氣化，而且，生產的燃料部分代替現(xiàn)有燃煤鍋爐的煤燃料。該項目是由歐洲委員會的Thermie計劃和英國NFFO（非化石燃料合約）支持的。 ARBRE公司（可耕作的生物質再生能源有限公司）是約克郡水（Yorkshire Water）公司、皇家（Royal） Schelde公司(荷蘭)和瑞典Termiska 加工（Processer）公司的聯(lián)合企業(yè)。 來自第三套系統(tǒng)的氣體用作電廠燃氣輪機的燃料。 該電廠于1995年底開始投入運行。 2．氣化系統(tǒng)由技術賣主（Destec/Dynegy）擁有和經營，他們將合成氣賣給電力部門。該IGCC之所以不尋常，有兩個原因：沃巴什河電廠(美國)該電廠在設計上與Buggenum電廠很相似，象Buggenum電廠一樣，Puertollano電廠燃氣輪機和空分裝置完全集成化?，F(xiàn)在已經不用這些交換器了，而是粗制合成氣冷卻和潔凈合成氣再熱分別進行。 該電廠于1996年投入商業(yè)化運行。 Polk電廠（美國） Polk電站座落于弗羅里達州，靠近坦帕州，由坦帕電力公司管理和經營。目前，這兩個問題已經解決，但要完全校正這兩個問題需要大量的時間。 下載 ( KB)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠（IGCC）200676 15:45圖11 Buggenum IGCC電廠 （經Demkolec公司特許刊出）目名稱 地點 出力（MW） 燃料 氣化爐 電力裝置 1998年情況 年份 Buggenum 荷蘭 235MWe 煙煤 謝爾 運行 1995 Piūon Pine 美國 100MWe 煙煤 KRW CCGTGE 6FA 交付 1998 Polk 美國 250MWe 煙煤 德士古 CCGTGE 7F 運行 1996 Puertollano 西班牙 298MWe 煤和石油焦 Prenflo 交付 1998 Vφesov225。該電廠1993年投入運行。它們的規(guī)模各不相同，從500MWe到不足10 MWe，并且使用的燃料也不同，例如重油殘渣、廢木料、污泥和甘蔗渣等。 固態(tài)廢料，像城市固體垃圾和污泥，可在流化床成移動床系統(tǒng)氣化。謝爾 SGP和Texaco這兩種氣化爐都有使用這類原料的成功歷史記錄。 在選擇煤的氣化爐時，進一步考慮是采用以空氣作氧化劑的工藝，還是采用以O2作氧化劑的工藝。流化床氣化爐的氣化溫度較低，更適合活性褐煤，但不太適于反應活性小的煤。所需石灰石的量依灰熔點和煤炭中的灰含量而定。項目的規(guī)模也會有一定影響。商業(yè)因素最為重要，政治方面的考慮也可以是重要的。實際大部分在用的氣化爐用于生產化學品，熱效率不成為問題，故淬冷方式更受歡迎。熔渣向下流至冷卻器，在底部的一池中淬冷，再經閘斗倉排出。粗氣體經過水冷卻到水的飽和溫度，并清潔了渣和煙炱顆粒。氣化在~1250~1450℃的溫度發(fā)生。原料同O2和（通常）蒸汽從氣化爐頂部進入。 下載 ( KB)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠（IGCC）200676 15:45圖9 德士古淬冷型氣化爐 目前，采用德士古工藝作業(yè)的氣化發(fā)電廠有EL Dorado（石油焦）和Polk（煤）；德士古工藝還被選擇用于多數(shù)在建或計劃中的石油廢料IGCCs廠。不久后，重點轉向為NH3產品生產合成氣。這些原料包括氣體、石油、 OrimulsionTM，石油焦和一系列煤。因此，合成氣冷卻器有一套復雜的管道，包括各種節(jié)省器、中壓及高壓汽化器和一些過熱器。在氣化爐出口，粗氣以再循環(huán)的冷卻的燃料氣淬冷，使溫度降至~900℃以下。干式pf、O2和蒸汽經氣化爐底部的對置燃燒器送入，氣化爐操作壓力~2530巴。1987年迪爾帕克氣化爐投入運營，并證實了SCGP氣化多種類型煤的能力。1972年，殼牌公司開始煤的氣化工藝的研究工作。氣化爐內溫度較低。 SGP與SCGP的主要區(qū)別為： 然后氣體轉至洗滌器，洗滌器中的兩個充填床用來減低顆粒濃度至1mg/m3。氣體從合成氣冷卻器入口時的~1300℃冷卻，到出口時的 400℃。燃料、O2和蒸汽從氣化爐頂部經復合環(huán)形燃燒器射入。在氣化過程形成的熔渣在水槽內淬冷，并通過閘斗倉裝置排出。煤同O2和蒸氣一起經裝在氣化爐下部的燃燒器給入?？唆敳诘聡_爾州的F252。 Prenflo（氣流床）在Stoke Orchard的試驗證實氣化爐處理各類煤和吸附劑的能力，在氣化爐里脫硫達90%。石灰石用來脫除煤中大部分硫，成為硫化鈣。 下載 ( KB)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠（IGCC）200676 15:45圖6 裝有MBEL氣化爐的ABGC 該氣化爐原由英國煤炭公司在其煤炭研究機構作為ABGC工藝（圖6）的一部分開發(fā)，現(xiàn)歸MBEL所有。所產生的氣體在300500℃的溫度離開氣化爐，利用一水淬冷進行冷卻和洗滌。床層的底部，緊靠爐蓖的上面之處是氣化爐最熱的地方（~1000℃），在此處燃燒任何剩余的煤。 塊煤給進氣化爐頂部的閘斗倉，在進入氣化爐之前增壓。其結果是干法排灰裝置的溫度所有各點保持足夠低，灰不熔解，而是作為干灰脫除。下載 ( KB)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠（IGCC）200676 15:45圖5 魯奇干法排灰氣化爐 直到1950年，該工藝主要局限在利用褐煤，但在50年代，魯奇和魯爾煤氣公司合作試驗開發(fā)了一種工藝，也適用煙煤。 魯奇干法排灰爐（移動床）氣體加淘析的固體向上流至反應器，在這里再加入空氣/O2和蒸汽來完成氣化反應。 該項工作最終是設計吹氣HTW氣化爐為基礎的IGCC電廠，名為KoBRA（Kombikraftwerk mit Lnlegrietier BRAunkohlvergasung褐煤氣化聯(lián)合循環(huán)）。額定工作壓力10巴。萊茵褐煤公司仍負責HTW工藝的開發(fā)，克魯勃伍德公司從事銷售和供應。 HTW工藝由萊茵褐煤公司發(fā)明，萊茵褐煤公司擁有并經營德國魯爾地區(qū)的幾座褐煤煤礦。 HTW工藝是在原有溫克勒流化床氣化工藝的進一步發(fā)展。 唯一在運轉的Destec氣化爐在沃巴什河IGCC電廠，該電廠以煙煤作原料。 然后冷卻的合成氣用過濾器凈化，去除大量灰分和半焦顆粒。這兩段工藝有增加合成氣熱值的作用。煤制成約60%固體（按重量計）的漿狀。 氣化爐（圖3）由襯有未冷卻的耐火材料的壓力殼構成。 該工藝最初由Dow 化學公司于20世紀70年代開發(fā)。BG實驗了氣化爐利用粉煤的多種方式，將粉煤送入風咀，或干法輸送，或以煤漿形式，或用瀝青作為粘結劑將它們壓制成型煤。BGL系統(tǒng)同氣流床系統(tǒng)相比，燃氣輪機產生的電力較多，蒸氣輪機產生的電力較少。氣體中脫除的焦油和水轉入一個分離器，焦油和煤塵從那里再循環(huán)到氣化爐的噴咀（一部分可加在氣化爐上部，用來抑制煤塵的揚析）。 氣體在450500℃的溫度離開氣化爐，氣體中含有因煤脫揮發(fā)分而產生的焦油和油以及從床層淘析出的煤粉。O2和蒸汽經床底部噴咀（噴口）加入。一個緩慢旋轉的分配器盤將煤均勻地分布在床的頂層。 典型氣化爐 以下按字母順序介紹一些最重要的和眾所周知的氣化工藝。在該氣化爐內，床層底部溫度保持在低于灰熔點，這樣煤灰就可作為固體排出。其結果是，燃料氣不需要在合成氣冷卻器中來高溫冷卻，假如燃料氣來自氣流反應器，它就需冷卻。在粗燃料氣流經床層時，被進來的給料冷卻，而給料被干燥和脫去揮發(fā)分。流化床氣化爐不適用液體供料。這表示流化床氣化爐最適合用比較易反應的燃料，如生物質燃料。在流化床氣化爐內，氣體流包含氧化介質（一般是空氣而非O2）。 現(xiàn)在，運營中的或在建的幾乎所有煤氣化發(fā)電廠和所有油氣化發(fā)電廠都已選擇氣流床氣化爐。氣流床氣化爐的主要特性是其溫度非常高，且均勻（一般高于1000℃），氣化爐內的燃料滯留時間非常短。流化床氣化爐完全類似于流化床燃燒器；氣流床氣化爐的原理與粉煤燃燒類似，而移動