日本要在福島地區建造兩座IGCC電廠





日本幾家公司組成的聯合企業12月1日說,他們接到交鑰匙訂單,要在日本建造2座整體聯合循環電廠(IGCC),每座電廠的發電容量為540MW。這個IGCC項目,將座落于Iwaki市Joban聯合電力公司的Nakoso電站旁邊,預計于2020年9月開始運行。項目資本來源于三菱電力、三菱重工、三菱電氣、東京電力公司。這座Hirono IGCC電廠將在東京電力公司燃料和電力公司的Hirono熱電廠原址建造,坐落于福島市Futaba區。項目開發商說該IGCC項目是為了復興受到地震重創的福島地區。
該項目的IGCC技術在日本開發并且已經示范運行了將近6年(2007年9月——2013年4月),是Nakoso電站的一臺250MW機組,由清潔煤電研發公司運營。該項目驗證了多種煤炭類型的運營,包括北美粉河盆地的亞煙煤,印度尼西亞亞煙煤,哥倫比亞煤,俄羅斯煤,加拿大煤。Joban聯合電力公司已經接手這臺機組,作為10號機組與更大機組整合,并繼續商業發電運營。Nakoso和Hirono項目的開發商說,IGCC技術非常適合日本這樣一個缺乏本土煤氣供應的島國。
拓展閱讀 —— 什么是IGCC?
1、美國《全面能源戰略》、日本《面向2030年能源環境創新戰略》以及歐盟《2050能源技術路線圖》都提出推進發展IGCC。
2、國家《能源技術革命創新行動計劃》(2016-2030)指出“我國大型IGCC、CO2封存工程技術攻關順利推進”。
3、中國華能集團《中長期科學技術發展規劃》(2015-2030)指出,要完善和優化IGCC示范機組,凈效率進一步提高,在中長期實現建成投產更高參數的清潔高效IGCC發電機組。
01
IGCC是什么
IGCC是整體煤氣化聯合循環發電系統(Integrated Gasification Combined Cycle)的英文縮寫,主要包括空分、煤氣化、合成氣凈化、燃氣-蒸汽聯合循環發電等主系統。

工藝流程示意圖
宣傳片《什么是IGCC》
主要組成部分
A 空分系統

空氣在空分系統中,通過壓縮、膨脹降溫、蒸餾等過程,分離產出合格的氧氣和氮氣。氧氣用作煤炭氣化的原料,氮氣用作工藝氣體供氣化爐吹掃、輸送。

精餾塔
B 氣化系統

氮氣將磨煤機磨制的煤粉輸送至氣化爐,在高溫下與水蒸汽、純氧發生不完全燃燒反應,產生粗合成氣,灰渣作為建材原料可以被綜合利用。

華能自主研發的2000噸/天級干煤粉加壓氣化爐
C 凈化系統

粗合成氣經除塵、水洗后,進入脫硫系統,利用MDEA脫硫工藝和LOCAT硫回收工藝,變成潔凈合成氣,副產品為商品級硫磺。
D 燃氣-蒸汽聯合循環發電系統

潔凈合成氣進入燃氣發電機組做功發電,燃機高溫排氣進入余熱鍋爐,加熱給水產生高溫高壓蒸汽,推動蒸汽輪機發電機組做功發電。

燃氣輪機
02
IGCC的技術優勢
1、環保優勢
IGCC采用燃燒前脫硫工藝,粉塵、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物排放優于天然氣電站排放標準,與常規煤電相比具有明顯的環保優勢。

2、資源優勢
我國“富煤少油缺氣”的資源特點,決定了以煤炭為主的能源格局短期內不會改變。在環保形勢日趨嚴峻、天然氣供應緊張的情況下,完善IGCC技術、進行商業化推廣,對破解我國的能源難題具有現實意義。
3、發電效率高
IGCC的燃氣輪機和蒸汽輪機聯合循環,結合了燃氣輪機平均吸熱溫度高和蒸汽輪機平均放熱溫度低的優點,增大了熱力系統平均吸熱溫度與平均放熱溫度之間的溫差,提高了發電的效率。
4、CO2捕集及多聯產綜合利用優勢
結合IGCC技術,可以建立低能耗的燃燒前CO2捕集工藝流程。通過捕集后的CO2可以進行封存或用于油田驅油,進而實現CO2的近零排放。氣化爐排出的灰渣可作為良好的建筑材料,硫可被回收利用。IGCC還能與燃料電池、濕空氣透平循環等先進的發電技術結合,形成更高效的發電方法。

中國首套燃燒前二氧化碳捕集裝置在天津IGCC投運
03
中國成為世界少數幾個掌握IGCC
核心技術的國家

為積極應對全球氣候變化,早在2004年,中國華能集團便率先提出了“綠色煤電”計劃,聯合多家發電企業共同實施“綠色煤電”計劃,為實現污染物和CO2的近零排放,應對氣候變化作好技術儲備。

“”綠色煤電“”計劃

2008年,世界第六座、中國第一座IGCC電站正式啟航。

2012年11月,華能天津IGCC電站投產發電。

2016年,電站氣化裝置連續運行達到117天,標志著天津IGCC運行穩定能力達到世界先進水平。
與國外同類型電站相比,華能天津IGCC造價相對較低,為美國同期同類項目的一半;建設工期38個月,比國外同類項目建設周期縮短近2年;相比國外5——8年的完善期,天津IGCC利用3年左右時間實現了機組“安穩長滿優”運行目標。

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