在之前的博文里,我们向大家介绍了在第二届中美清洁能源务实合作战略论坛上GE能源集团与中国神华集团共同签署的框架协议,即在中国组建立一个致力于开发推广煤气化技术的合资公司。今天,我们就来为大家详细讲解一下什么是煤气化技术以及与之紧密相关的整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术。
说起煤气化技术,有人可能一下子就想到厨房里用的煤气,其实不然。简单来说,它是一种把煤中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。在气化炉经过干燥处理后,煤分子发生热分解反应,生成大量挥发性物质(包括干馏煤气、焦油和热解水等),同时煤粘结成一种很好的无烟燃料半焦。它在更高的温度下与通入气化炉的气化剂发生化学反应,生成以一氧化碳、氢气、二氧化碳、水等为主要成分的气态产物。
气化技术之所以重要,是因为它是目前最先进的“清洁煤”整体气化联合循环(IGCC)解决方案的前端基础。未经气化的煤炭怎么能接受“洗礼”净化呢,只有结合气化和净化设备,才能把“最肮脏的能源”煤转化成干净的合成煤气,进而实现以煤为燃料的洁净发电。下面这个视频就非常清晰地讲解了IGCC的工艺过程。
与传统的燃煤锅炉相比,IGCC技术有一系列的优点包括燃料灵活性、多产品生产能力、低废气排放、低固体废物排放、低耗水量、降低汞的生成等。另外,IGCC工艺的副产品如煤渣和硫可以制成化工原材料,为电厂带来额外收益。最为重要的是,与传统发电厂从烟道气中捕获二氧化碳相比,IGCC是从合成气中捕获二氧化碳,这样更容易操作而且效益更高。下面这个视频对碳捕捉和碳封存进行了演示。
最近几十年,GE的IGCC技术一直处于行业的最前沿。GE的气化技术参与了很多里程碑式的项目建设,包括美国加利福尼亚州的巴斯托冷水IGCC示范电厂、佛罗里达州的Tampa电力公司IGCC工厂。这项技术对于以煤炭为主要能源的中国经济的发展起到十分重要的作用。目前,GE已经为37家中国工厂提供了气化技术许可,帮助化工企业可以利用各种相对廉价的当地煤来生产一系列工业化学品和燃料。GE的研发团队仍在发挥着创造力,不断改进工艺,为更加洁净的明天而努力。