日本要在福岛地区建造两座IGCC电厂
日本几家公司组成的联合企业12月1日说,他们接到交钥匙订单,要在日本建造2座整体联合循环电厂(IGCC),每座电厂的发电容量为540MW。这个IGCC项目,将座落于Iwaki市Joban联合电力公司的Nakoso电站旁边,预计于2020年9月开始运行。项目资本来源于三菱电力、三菱重工、三菱电气、东京电力公司。这座Hirono IGCC电厂将在东京电力公司燃料和电力公司的Hirono热电厂原址建造,坐落于福岛市Futaba区。项目开发商说该IGCC项目是为了复兴受到地震重创的福岛地区。
该项目的IGCC技术在日本开发并且已经示范运行了将近6年(2007年9月——2013年4月),是Nakoso电站的一台250MW机组,由清洁煤电研发公司运营。该项目验证了多种煤炭类型的运营,包括北美粉河盆地的亚烟煤,印度尼西亚亚烟煤,哥伦比亚煤,俄罗斯煤,加拿大煤。Joban联合电力公司已经接手这台机组,作为10号机组与更大机组整合,并继续商业发电运营。Nakoso和Hirono项目的开发商说,IGCC技术非常适合日本这样一个缺乏本土煤气供应的岛国。
拓展阅读 —— 什么是IGCC?
1、美国《全面能源战略》、日本《面向2030年能源环境创新战略》以及欧盟《2050能源技术路线图》都提出推进发展IGCC。
2、国家《能源技术革命创新行动计划》(2016-2030)指出“我国大型IGCC、CO2封存工程技术攻关顺利推进”。
3、中国华能集团《中长期科学技术发展规划》(2015-2030)指出,要完善和优化IGCC示范机组,净效率进一步提高,在中长期实现建成投产更高参数的清洁高效IGCC发电机组。
01
IGCC是什么
IGCC是整体煤气化联合循环发电系统(Integrated Gasification Combined Cycle)的英文缩写,主要包括空分、煤气化、合成气净化、燃气-蒸汽联合循环发电等主系统。
工艺流程示意图
宣传片《什么是IGCC》
主要组成部分
A 空分系统
空气在空分系统中,通过压缩、膨胀降温、蒸馏等过程,分离产出合格的氧气和氮气。氧气用作煤炭气化的原料,氮气用作工艺气体供气化炉吹扫、输送。
精馏塔
B 气化系统
氮气将磨煤机磨制的煤粉输送至气化炉,在高温下与水蒸汽、纯氧发生不完全燃烧反应,产生粗合成气,灰渣作为建材原料可以被综合利用。
华能自主研发的2000吨/天级干煤粉加压气化炉
C 净化系统
粗合成气经除尘、水洗后,进入脱硫系统,利用MDEA脱硫工艺和LOCAT硫回收工艺,变成洁净合成气,副产品为商品级硫磺。
D 燃气-蒸汽联合循环发电系统
洁净合成气进入燃气发电机组做功发电,燃机高温排气进入余热锅炉,加热给水产生高温高压蒸汽,推动蒸汽轮机发电机组做功发电。
燃气轮机
02
IGCC的技术优势
1、环保优势
IGCC采用燃烧前脱硫工艺,粉尘、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物排放优于天然气电站排放标准,与常规煤电相比具有明显的环保优势。
2、资源优势
我国“富煤少油缺气”的资源特点,决定了以煤炭为主的能源格局短期内不会改变。在环保形势日趋严峻、天然气供应紧张的情况下,完善IGCC技术、进行商业化推广,对破解我国的能源难题具有现实意义。
3、发电效率高
IGCC的燃气轮机和蒸汽轮机联合循环,结合了燃气轮机平均吸热温度高和蒸汽轮机平均放热温度低的优点,增大了热力系统平均吸热温度与平均放热温度之间的温差,提高了发电的效率。
4、CO2捕集及多联产综合利用优势
结合IGCC技术,可以建立低能耗的燃烧前CO2捕集工艺流程。通过捕集后的CO2可以进行封存或用于油田驱油,进而实现CO2的近零排放。气化炉排出的灰渣可作为良好的建筑材料,硫可被回收利用。IGCC还能与燃料电池、湿空气透平循环等先进的发电技术结合,形成更高效的发电方法。
中国首套燃烧前二氧化碳捕集装置在天津IGCC投运
03
中国成为世界少数几个掌握IGCC
核心技术的国家
为积极应对全球气候变化,早在2004年,中国华能集团便率先提出了“绿色煤电”计划,联合多家发电企业共同实施“绿色煤电”计划,为实现污染物和CO2的近零排放,应对气候变化作好技术储备。
“”绿色煤电“”计划
2008年,世界第六座、中国第一座IGCC电站正式启航。
2012年11月,华能天津IGCC电站投产发电。
2016年,电站气化装置连续运行达到117天,标志着天津IGCC运行稳定能力达到世界先进水平。
与国外同类型电站相比,华能天津IGCC造价相对较低,为美国同期同类项目的一半;建设工期38个月,比国外同类项目建设周期缩短近2年;相比国外5——8年的完善期,天津IGCC利用3年左右时间实现了机组“安稳长满优”运行目标。
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