——访我国首座IGCC电站华能天津IGCC示范电站
“玻璃瓶中的黄色和淡黄色的物质，分别是纯度为99%和75%的硫磺。而这些硫磺正是电厂在将煤炭气化后，对煤气进行脱硫处理所得到的副产品。”华能天津IGCC示范电站工作人员向记者展示该厂硫磺产品时说。
5月9日至10日国务院国资委在华能天津IGCC示范电站举行“走进央企——创新驱动天津行”活动。记者了解到，硫磺只是IGCC电厂的众多副产品的一种，此外，基于IGCC技术，电厂在完成发电的同时，还能生产替代天然气、甲醇、汽油、尿素及灰渣建材等副产品。这不仅实现了电力和化工的联产，也有利于实现煤炭资源的综合利用。
煤电也可以是绿色的
“IGCC是世界上公认的清洁、高效煤基发电的主要技术途径之一，是实现我国节能减排目标的重要技术路线。”华能集团公司副总经理胡建民对记者表示。
据华能天津IGCC示范电站总工程师张旭介绍，IGCC即整体煤气化联合循环发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。
我国作为煤电大国，煤电装机占总装机容量的3/4，在环保意识日益增强的当前，煤炭的清洁利用、煤电的清洁发展显得尤为重要。
“从发电的角度看，目前国内煤炭清洁利用主要有两个方向，一个方向是超临界、超超临界等高参数、大容量燃煤发电技术，另一个方向是IGCC。”据中国工程院院士倪维斗介绍，IGCC采取的是“先治理后发电”的污染物控制策略，即先将煤进行气化处理，把煤气中的污染物脱除后再燃烧发电，从而能够更有效地控制二氧化硫、氮氧化物、粉尘和汞等污染物的排放，对二氧化碳，可以在煤气燃烧以前、在高浓度高压力条件下将其脱除。
据张旭介绍，IGCC由两部分组成，即煤的气化与净化部分（即IG）和燃气──蒸汽联合循环发电部分（即CC）。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备（包括硫的回收装置，工作人员向记者展示的硫磺就是该环节的产品）；第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。“前者主要是实现煤的气化、气体的分离和净化，而后者则承接前者，完成最终的发电过程。”张旭说。
“与超临界燃煤技术相比，IGCC在发电效率方面相对来说有更大提升空间，在污染物治理、脱碳方面也有独特优势，还能通过和多联产耦合降低建设成本，因此具有很大的发展潜力。”倪维斗表示。
据了解，基于IGCC和碳捕集与封存（即CCS）技术，以煤气化制氢、氢气燃机与燃料电池联合循环发电为主，并对污染物进行回收，对二氧化碳进行分离、利用或封存的新型煤炭发电技术，就是国内外公认的最具有发展前景的“绿色煤电”技术。
数据显示，当前IGCC环保性能突出，污染物的排放量约为常规燃煤电站的10%，脱硫效率可达99.9%以上，氮氧化物排放只有常规电站的15%-20%。同时，IGCC同CCS相结合，可以较低成本大幅度削减二氧化碳排放，相对更容易实现二氧化碳的近零排放。
绿色煤电工程迈出关键一步
“事实上，华能集团公司早在2004年便已率先提出了‘绿色煤电’计划，以进一步提高燃煤发电效率，同时减少污染物排放。”胡建民说。
据华能清洁能源研究院院长许世森介绍，该“绿色煤电”计划将共分三阶段实施，第一阶段任务是建设250兆瓦级整体煤气化联合循环发电系统（IGCC）的示范工程；第二阶段任务是开展绿色煤电关键技术的研发；第三阶段任务是建设400兆瓦IGCC+CCS示范电站，为商业化作好准备。
“作为我国第一座、世界第六座IGCC电站，华能天津IGCC示范电站便是‘绿色煤电’第一阶段的主要任务。”胡建民说，该电站于2012年12月投产，标志着“绿色煤电”计划迈出了实质性的一步，也为后续各阶段的实施奠定了良好基础。
胡建民表示：“华能天津IGCC示范电站的投产，标志着国内掌握了IGCC电站的关键技术，具备了自主设计、建设、调试和运行IGCC电站的能力，是我国电力工业发展的一个重要里程碑，对于促进煤炭清洁高效利用、应对气候变化、建设美丽中国都将具有十分重要的意义。”
持续创新亟需全社会支持
记者了解到，“华能天津IGCC示范电站的建成投产，只是刚刚迈出的第一步”，因为电站刚刚投产运行，还没有完成一个创新的PDCA循环，还没有将工程实践中发现的问题及改进措施完全反馈到现有系统和装置中。在这个阶段，电站还会遇到各种问题和困难。
“作为自主技术的国内首座IGCC电站，完善IGCC技术也绝非一日之功，项目投产发电后的各种改进和完善，以达到理想的技术经济指标，这个改进过程较常规火电更为漫长，且成本高昂。”记者从该示范电站了解到。
对此，华能绿色煤电有限公司副总经理毛巍认为：“这种高层次的技术创新能力、持续创新体系绝非是一家公司、一个团体一两年能够独立完成的，这需要全社会的广泛支持和参与，需要相关单位的协同和支持。”
据毛巍介绍，近期电站将系统总结建设经验，制定实施IGCC系统技术改进规划，重点是自主知识产权的气化炉改进，力争用一年左右的时间实现满负荷达产竣工目标。“中远期则要着手建立更为完善的鼓励创新、支持创新、引导创新、保护创新的体制机制，从而切实发挥工程的示范效益。”（记者 贾科华）
