国家科技攻关重大项目(5)

编号 4 项目领域 2008年 2009年 2010年 2011年 5 400MW级IGCC多联产（甲醇、阶段目标 氢气）集成技术 考核指标 基于IGCC多联产的CCS技术 阶段目标 考核指标 6 示范 阶段目标 考核指标

参数设计、系统设计、系统开发 IGCC多联产系统适用的IGCC多联产系统的CO2CO2捕集与储运技术研捕集与处理的技术经济究 分析，400MW IGCC多联产与CCS 系统优化集成的软件平台。 1-2种适合的CO2捕集技封存地质条件研究、平台开发、参数设计、术、储运参数设计 CO2封存和利用方案 系统优化设计 进行工艺包设计、基进行详细工程设计，设础设计 备订货，土建施工 完成工艺包设计、基完成详细工程设计，设础设计 备订货， 进行软件平台开发 软件平台开发，集成技术开发 完成工作，通过评估 基于神华IGCC多联产电厂，CO2处理关键技术和可行性研究 CCS试验 完成试验 土建施工，生产准备，投料试车 进行试生产 20

五、项目的研究内容，课题设置方案，课题考核指标及承担单位选择方式。

1 项目的研究内容

本项目包括五个方面的研究内容：

内容一、 2000吨/天级粉煤气化关键技术与装备开发 ? IGCC多联产系统的粉煤气化工艺的优化集成研究 ? 粉煤气化炉水冷壁及壳体设计及工艺研究

? 粉煤气化关键技术与工艺（浓相加压送料、排渣系统等）研究开发 ? 粉煤气化炉关键参数测量与控制方法研究(温度、加压送料检测等) ? IGCC多联产系统的粉煤气化炉控制策略和控制系统 ? 煤气化装臵关键装备研制（气化炉、燃烧器等）

内容二、400MW级IGCC多联产（甲醇、氢气）关键单元技术研究与核心装臵开发

进行400MW级IGCC多联产关键单元系统设计技术研究

? 煤气化装臵系统：建立相关的气化工艺热力模型，进行气化炉热力特性研究，分析氧气纯度等主要因素对发电系统性能的影响。 ? 煤气净化系统：建立煤气净化过程的数学模型，研究高效的煤气显热回收方式和系统，探讨降低煤气净化系统能损的措施。 ? 空分装臵系统：建立符合多联产系统要求的空气分离数学模型，比较分析不同空分工艺性能，探讨空气分离装臵对多联产性能影响的内在规律与探讨降低空分系统的能耗途径。

? 燃气轮机系统：建立IGCC循环系统全工况稳态仿真方法和IGCC循环系统全工况动态仿真方法，发展先进动力循环；进行IGCC系统中

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燃气轮机稳态和动态性能预测优化。

? 适合多联产特点的联合循环系统：提高子系统模型的精细程度；提高通用性与完整性，使已有的仅适合特定情况的模型改造成适合更多情况的通用模型，并增加与其它子系统模型精细连接的功能；扩大应用范围。

内容三、400MW级IGCC多联产（甲醇、氢气）及CCS系统的集成技术研究与开发

研究开发适用于400MW等级带基本负荷的IGCC多联产系统的优化集成技术、运行规律与集成设计软件。

? 多联产整体系统设计技术研究：多联产系统的集成与接口技术，系统的设备配臵及参数选择，多联产化工系统与发电系统的相互影响关系等。

? 适用于400MW级IGCC多产系统优化集成的软件平台开发：建立400MW级IGCC氢气与甲醇联产系统主辅机数据库，研究开发适用于400MW级IGCC氢气与甲醇联产系统优化集成的软件平台。要充分考虑多联产系统的实际因素、实现化工生产过程与发电过程精细连接、能对不同的工艺技术进行优化集成、能对已有设计方案和系统进行校核、能分析多联产系统整体性能参数与集成部件性能参数关联关系等。 ? 多联产运行规律研究：充分考虑多联产各子系统之间的工质和能量交换，分析、研究和评价多联产主要部件以及整体系统在正常运行工况、异常和故障运行工况以及机组启停运行全过程的运行性能和规律。

? 多联产系统技术经济性综合评价方法研究：建立多联产系统技术经济评价准则，综合考虑环境因素，资源因素对多联产系统经济性的

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影响。

内容四、基于IGCC多联产系统的CCS技术研究

? IGCC多联产系统适用的CO2捕集与储运技术研究：开展国内外CO2

分离回收技术调研，选择1-2种最适合IGCC系统的CO2捕集技术开展深入的优化研究。开展大规模CO2储运的基础参数研究与实验。 ? 基于神华IGCC多联产电厂，CO2处理关键技术和可行性研究：主要包括 CO2封存地质条件与封存模型研究， CO2利用的主要途径与方案研究、CO2捕集与处理的技术经济分析等。

? 400MW IGCC多联产与CCS 系统优化集成的软件平台。利用软件平台进行系统整体配臵与参数优化。

内容五、400MW级IGCC多联产（氢气、甲醇）及CCS系统的工业示范

? 2000吨/天级粉煤加压气化技术在IGCC多联产项目的示范 ? 400MW级IGCC多联产（氢气、甲醇）耦合和集成技术示范 ? 基于400MW IGCC多联产系统的CO2捕集与处理技术试验 ? 400MW级IGCC多联产（氢气、甲醇）系统的运行控制技术示范 2 课题设置和考核指标

总项目围绕主题，共设计5个课题，其具体的课题目标和主要考核指标如下。

课题一： 2000吨/天级粉煤气化关键技术与装备开发

技术指标：气化炉规模2000吨/天级，气化炉操作温度1400-1900℃；气化炉操作压力≥4MPa；比氧耗≤310Nm3O2/1000Nm3(CO+H2)；比煤耗≤500kg/1000Nm3(CO+H2)；有效气成分CO+H2≥91%;碳转化率≥99%；冷煤气

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效率≥84%。

课题二：400MW级IGCC多联产（甲醇、氢气）关键单元技术研究与核心装臵开发

主要技术指标：完成单元技术的组合匹配研究，完成有关单项技术研究。

课题三：400MW级IGCC多联产（甲醇、氢气）及CCS系统的集成技术研究开发

主要技术指标：建立适用于400MW级IGCC多产系统优化集成的软件平台，完成多联产子系统设计技术研究、多联产整体系统设计技术研究、多联产运行规律研究。

课题四：基于IGCC多联产系统的CCS技术研究

主要技术指标：建立适用于IGCC多联产系统的CO2捕集技术，适用于IGCC多联产系统的CO2利用和封存技术，依托神华400MW 级IGCC多联产项目进行CCS的技术试验。

课题五：400MW级IGCC多联产（氢气、甲醇）及CCS系统的工业示范

主要技术指标：

规模：400MW级IGCC与甲醇、氢气联产

IGCC单位投资≤7600元/KW（以2007年价格水平）

发电效率≥46%；发电SO2排放<35mg/Nm3；发电NOx排放<60mg/Nm3 3 承担单位选择方式。

本项目将以技术创新战略联盟为基础，由示范依托工程实施单位牵头组织，中国航天科技集团、上海交通大学、哈尔滨工业大学、西安热工院等战略联盟成员单位参加。

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