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华东理工大学2012—2013学年第_1_学期 《 绿色化学工艺 》课程论文 2012.11 班级 热能102 学号 姓名 崔颂 开课学院 资源与环境工程学院 任课教师 陈雪莉 成绩_________ 论文题目：绿色化学工艺与IGCC发电 论文要求： 结合课程所讲内容，选择自己感兴趣的方向写一篇论文。 论文字数：不少于4000字 论文格式：①标题(黑体四号)；②学号、姓名、专业；③摘要和关键词(仅中文)；④正文(宋体小四)，1.5倍行距，页边距选Word文档默认格式；⑤参考文献(著录格式参考《华东理工大学学报》) 教师评语： 教师签字： 年 月 日 摘要 绿色化学的设想是在化学生产过程中，不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。整体煤气化联合循环是一种先进洁净煤发电系统，又称IGCC，它符合绿色化学的设想及要求，由于他具有提高效率的最大潜力、优良的环保性能等诸多优点而备受关注，现已成为当今世界能源动力领域的研究热点与前沿。国家的大力支持以及我国的能源结构的影响，直接导致IGCC发电技术成为未来煤发电的主流。 关键字：绿色化学，洁净煤，联合循环，IGCC，国家支持 引言 相对于石油的短缺，我国的天然气储量十分丰富。但是这部分煤的主要用途却是用来发电，而且利用效率很低，大多是用来直接燃烧，不符合现在节能环保，绿色化工的要求，这就要求我们更好地利用这部分煤，生产一些绿色环保节能的化工产品，合理利用热能发电，并且减少对石油的依赖，这是由我国现阶段的能源结构所决定的。 1绿色化学的基本含义 绿色化学又被称为环境友好化学，在其基础上发展的技术有以下几种；环境友好技术，绿色技术或洁净技术。 绿色化学工艺的核心就是要利用化学原理从源头上消除化学工业对环境的污染。绿色化学工艺的理想就是采用“原子经济”反应，即也就是说原料中的每一原子都会转化成产品，以此来实现没有任何废物、副产品的社会，并且实现废物的零排放；同时也不采用有毒有害的原料、催化剂和溶剂，并生产环境友好的产品。 2 IGCC系统介绍 2.1 IGCC系统的组成部分 在此，介绍他们其中的一种。 以shell气化炉为气化系统的整体粉煤气化联合循环发电技术由煤的气化净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电系统两大部分组成。煤的气化净化部分包括煤气化系统、煤气净化系统和空分系统。主要设备包括空分装置、气化炉、气体冷却器、气体洗涤器、除硫及硫回收装置等，联合循环发电部分包括燃烧室、燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、发电机等。 2.2 IGCC系统的工艺过程 煤经过气化成为中低热值煤气，然后再经过净化，除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变成清洁的气体燃料，然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧，加热气体工质以驱动燃气轮机做功，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机做功，进而就可以形成循环的发电，而且达到了能源的充分利用和污染物的更少的排放。 IGCC技术把高效的燃气——蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来，既有高的发电效率，又有极高的环保性能，是一种有发展前景的洁净煤发电技术。 3 IGCC技术的特点 3.1效率高 IGCC通过煤炭气化和煤气净化，使得煤炭变成洁净煤气再到燃气轮机中做功，相当于常规锅炉的燃烧前处理。一般情况下，燃烧前处理要比燃烧中、燃烧后处理更加合理和经济。 IGCC与粉煤火力发电比较，预计商业化IGCC可以提高效率约20%，发电效率甚至可以达到45%以上，单位发电量的二氧化碳排放量下降至石油火力发电的水平，并且还有十分巨大的提升空间。 3.2适用煤种扩大 为了防止灰分在炉壁或传热管凝附，阻碍传热和压力损失，煤粉火力发电主要采用灰熔点高的煤；相反，IGCC的气化炉内的灰分被高温熔融排出，可以扩大使用灰熔点低的煤种，还可以利用高硫分、高灰分、热值低的低品位煤，如褐煤等等。 3.3经济性指标可观 相对于煤粉火力发电的烟灰处理，IGCC以炉渣装处理，容积可以缩小一半左右，非常利于有效利用。减少场地投资，节约成本。 IGCC中处理的对象主要是粗煤气，常规锅炉要处理的主要是烟气。相同条件下，煤气的流量只有烟气的十分之一，而且煤气在更高压力下污染物的浓度高，因而可以用更小的代价脱除更多的污染物。 3.4利于二氧化碳的回收 二氧化碳是目前世界公认的影响最大的温室气体，随着地球表面的气温越来越高温室效应越来越明显，关于二氧化碳的排放问题早已成为了全世界关注的焦点，也是各个企业不得不面对的一个重大的问题。换句话说，哪个企业拥有更少的二氧化碳排放量，哪个企业就会在未来的竞争中获得更大的优势，而且这个优势是显而易见的。 煤粉火力发电的二氧化碳回收在锅炉燃烧后的排气