4.废物

液态废物，像废油，最好在气流床反应器中气化。

固态废料，像城市固体垃圾和污泥，可在流化床成移动床系统气化。较小型的项目和无需废物与煤同燃的项目，趋向于使用流化床。较大项目，和废物与煤共同气化的项目采用移动床更为有利。

五、气化电厂项目现状

目前，至少有35个 气化发电厂项目在运行、交付、建造、设计或计划中。它们的规模各不相同，从500MWe到不足10 MWe，并且使用的燃料也不同，例如重油残渣、废木料、污泥和甘蔗渣等。以下选择介绍部分项目，表3列出了全部正在运行和将运行的电厂。

煤气化发电厂

Buggenum电厂（荷兰）

Buggenum电厂是世界首批商业化规模（253MWe）的燃煤IGCC电厂（图11）。IGCC是以壳牌公司SCGP气化炉和西门子公司提供的CCGT为基础的。该电厂1993年投入运行。该项目不仅是当前首批IGCC发电厂，而且包含了许多先进设计的特点。其中最重要的是空分装置（ASU）和燃气轮机耦合得相当好，燃气轮机压缩机为空分装置供应全部空气。该项目效率提高的代价是电厂结构复杂和不易启动。

表3 在运行和将运行的气化发电厂

自电厂投入运行以来，出现了两类主要问题：与高度集成有关的运行问题和与在燃气轮机中燃烧低热值合成气相关的燃气轮机问题。目前，这两个问题已经解决，但要完全校正这两个问题需要大量的时间。

Buggenum电厂是世界最洁净燃煤电厂之一（取决于怎样正确计算数据），NOx和SOx的总排放量低于燃气CCGT（图4）。

表4 Buggenum电厂污染物排放

Polk电厂（美国）

Polk电站座落于弗罗里达州，靠近坦帕州，由坦帕电力公司管理和经营。该电站是一个由德士古全部热回收型气化炉和GE 7F燃气轮机组合在一起的250WMe（净出力）的IGCC电站。该项目是美国能源部支持的洁净煤技术示范项目。与Buggenum电厂相比，Polk电站的集成性较差：空分装置由独立的空气压缩机供给空气，没有来自燃气轮机压缩机的空气。

该电厂于1996年投入商业化运行。自此，总的来说，该电厂运行良好。出现的主要问题与热交换器有关，这些热交换器用于在脱除硫化合物前冷却粗制合成气和在进入燃气轮机前加热洁净合成气。一些细灰尘存积在这些热交换器中，从而又导致不断的腐蚀，其结果是从交换器的污秽侧出来的含尘合成气经过洁净侧进入燃气轮机。现在已经不用这些交换器了，而是粗制合成气冷却和洁净合成气再热分别进行。这些改进降低了电厂的热效率，目前，净热效率低于40％。

Puertollano电厂（西班牙）

Puertollano电厂座落于西班牙中南部，是由Elcogas公司管理和经营的300MWe的IGCC电厂，Elcogas公司是欧洲电力部门和供应商的联合公司（图12）。Puertollano电厂由Prenflo?气化炉和西门子公司的V94.3的燃气轮机组成。该电厂在设计上与Buggenum电厂很相似，象Buggenum电厂一样，Puertollano电厂燃气轮机和空分装置完全集成化。燃料是石油焦和煤的混合物。

图12 在建的Puertollano IGCC电厂

　　 （经Elcogas SA公司特许刊出）

目前，该电厂正处于交付阶段。和Buggenum电厂一样，主要问题出现在与高度集成设计有关的运行上，还有一些燃气轮机的燃烧问题。

沃巴什河电厂(美国)

沃巴什河电厂由PSI能源公司管理，座落于印第安那州西部。该电厂是262MWe的IGCC电厂，自1995年以来一直在运行。该IGCC之所以不寻常，有两个原因：

1．该装置是为现有的50年代的老式蒸汽轮机进行改造增容；

2．气化系统由技术卖主（Destec/Dynegy）拥有和经营，他们将合成气卖给电力部门。

该电厂由一台Destec气化炉和一台GE7FA燃气轮机组成。

该电厂于1995年底开始投入运行。没有出现过大的电厂和设备故障。已经克服了的一些小问题，包括合成气冷却器的灰尘存积、燃气轮机中部分燃烧内衬破裂以及用于脱除气体中细灰尘的陶瓷过滤器故障（自被金属部件代替以来）。

石油气化发电厂

Pernis炼油厂(荷兰)

最近，壳牌公司在其鹿特丹附近的Pernis炼油厂安装了气化发电厂。该气化发电厂具有三个主要作用：提供处理高硫油渣的简易方法；为炼油厂提供H2以及发电。该气化发电厂被称为Per＋，它的安装是炼油厂扩建计划的一部分，以便改进炼油厂使其满足汽车燃料中硫含量的严格限制。

该电厂由三套并行的气化系统组成，每套系统有一个谢尔石油气化炉。从两套系统出来的气体经加工回收H2，H2用于炼油厂。来自第三套系统的气体用作电厂燃气轮机的燃料。第三套系统是备用系统，它可有效的保证，若有系统脱机，用于炼油厂的H2仍可保持总量生产。因此，125MWe的电力生产作为副产品。

该电厂于1997年开始启动，且没有报道出现过重大故障。

生物质气化发电厂

ARBRE公司(英国)

ARBRE公司（可耕作的生物质再生能源有限公司）是约克郡水（Yorkshire Water）公司、皇家（Royal） Schelde公司(荷兰)和瑞典Termiska 加工（Processer）公司的联合企业。ARBRE公司正在Eggborough建设生物质IGCC电厂。该电厂将使用TPS气化炉和Alstom燃气轮机（AGT）及Typhoon燃气轮机为基础的CCGT技术，并将用周围地区生长的短期轮作的柳树丛作燃料。该电厂将在1999年投入运行。该项目是由欧洲委员会的Thermie计划和英国NFFO（非化石燃料合约）支持的。该电厂的总出力将为10MWe，净出力将为8MWe.

废物气化和联合气化的气化发电厂

Lahti(芬兰)

Kymij rvi电厂座落于芬兰南部的拉赫蒂（Lahti），是生物质气化的部分改造增容项目。在该项目中，湿生物质在常压循环流化床气化炉中气化，而且，生产的燃料部分代替现有燃煤锅炉的煤燃料。该电厂的目的是利用廉价的生物质燃料。

Kymij.rvi电厂作为燃油机组于1976年建成，，并于1982年改为燃煤。1997年，开始建设气化炉，该气化炉于1998年初开始投入运行。锅炉的最大出力为360MWth,气化炉生产合成气的生产力为40－70MWth，即达能源总输入的20％左右。

包括当地木料加工厂的潮湿废木料、干燥废木料和再循环燃料（由纸、木料和塑料组成）在内的生物质在大气压和800－1000℃下被气化。生产的合成气直接从气化炉经过空气预热器到锅炉，在位于煤燃烧器底部的两个燃烧器中燃烧。

燃烧器是特别为合成气设计的，具有非常低的热值－当生物质很潮湿时，热值仅为2.2MJ/kg。燃料在气化前不干燥。

Westfield(英国)

美国所属的法夫电力公司正在法夫建设英国煤气公司Westfield开发中心。当地现有的BGL气化炉正在改装以气化煤和污泥的混合物。当电厂完全投入运行时，生产能力约为120MWe。

在该处的第二个项目中，法夫电力公司计划建设一个400MWe的机组，也使用BGL气化炉，气化煤和家庭垃圾。

六、未来前景

煤炭

在今后10-15年，新建燃煤电厂的最重要的市场将在中国和东南亚。然而，在这些市场中占绝对优势的技术选择将是常规粉煤燃烧锅炉，因为进入这些市场的先决条件是基建成本低和可靠性强，以及尽可能利用当地设备的需要。整体煤气化联合循环（IGCC）的最重要市场将是在北美（8-16GW）和中国（6-8GW），前者主要是因严格的排放限制的要求，后者则主要是极大量新能力的需要。IGCC在欧洲应用将受到分布广的可利用的廉价天然气的限制。总之，除非燃煤的IGCC的成本大幅度降低，可靠性明显增强，否则其在世界新建燃煤电厂的比例将只能占不到10%。

石油和石油焦

在短期到中期内，与炼油厂工艺相结合的燃用石油和石油焦的IGCC厂有相当的规模。关键是炼油厂商需要寻找一些方法，以处理重油残渣、石油焦及对生产其他产品提质所需要的H2。2020年欧盟（EU）的燃油IGCC的规模将增长到14GW（基于能获得的重油残渣的量）。然而实际上在欧盟的燃油- IGCC的能力将受到可获得的天然气的影响，这是一种H2的可替代来源。另一个主要的市场可能是印度：在那里，燃油IGCC的开发将依赖于能够得到可靠的、有保证的电力购买合同（PPAs）。在短期到中期内，燃油IGCC电厂在数量上可能多于燃煤 IGCC电厂。 6/7 首页上一页4567下一页尾页