军事：中国新一代重型燃气轮机为何不上军舰 只有一个用途(2)

　　IGCC发电工艺流程图：煤炭在气化炉中气化成为中低热值煤气，经脱硫、除尘后成为清洁的气体燃料，供给燃气——蒸汽联合循环发电系统。脱硫和除尘的产物都可以成为化工原料，从而实现煤炭资源的综合利用。

　　由于以上原因，IGCC是国际能源领域必争的战略核心技术，美、欧、日均投入大量人力物力进行开发和应用。从1984年美国冷水电厂10万千瓦的IGCC技术验证成功开始算起，IGCC的发展已有三十多年的历史。目前世界范围内有18座IGCC电厂，约4200兆瓦机组在运，供电效率已达到设计值43%，可用率达到85%。

　　众所周知，我国的自然资源特点是“富煤、缺油、少气”。这一特点决定了我国发展IGCC对能源可持续发展、保障能源安全、治理大气污染和应对气候变化具有重要战略意义。

　　为此，早在2006年，自主发展IGCC技术就被列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》、《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》、《我国应掌握自主知识产权的关键技术和产品目录》等。

　　作为“十一五”863重大项目“200MW级IGCC关键技术研究开发与工业示范”的依托工程，华能天津IGCC电站示范工程（简称“天津IGCC电站”）于2009年正式开工建设，2012年11月投入商业运行，成为世界第六座、中国第一座投入商业运行的IGCC电站。

　　天津IGCC电站鸟瞰图。图中的高大建筑里就是煤炭气化炉。

　　但是，作为中国自主发展IGCC技术的首次实践，天津IGCC电站在2012年11月投入商业运行之后，在相当长一段时间里，表现并不理想，主要问题就是运行不稳定。导致这一问题的一个重要原因就是：它没有实现完全国产化。

　　如前所述，IGCC电站可分为两部分，即煤气化系统和燃气─蒸汽联合循环发电系统。天津IGCC电站的煤气化系统采用的是华能西安热工研究院自主研发自行研制的2000吨/天级两段式干煤粉加压气化炉，但在燃气—蒸汽联合循环发电系统中，采用的是西门子公司的西门子SGT5-2000E（LC）型燃气轮机，该机型是在V94.2基础上专门针对LGCC应用的改进型，轴功率为175MW。

　　因为气化炉和燃气轮机这两大核心设备在运转中会互相牵制，这样的“土洋结合”必然导致系统匹配问题。由匹配问题导致的系统稳定性问题，成为天津IGCC电站投入运行初期最为严峻的问题。

　　天津IGCC电站在运行初期，花费了大量的时间和人力用于这两大设备的逐步摸索调试，由此导致了电站运行成本的上升——到2013年时，天津IGCC电站的上网电价每度约5毛，但电价成本接近9毛。直到2015年3月，天津IGCC电站完成72小时满负荷试验，才算初步走上正轨。

　　天津IGCC电站采用的西门子SGT5-2000E（LC）型燃气轮机是在V94.2基础上专门针对LGCC应用的改进型

　　走上正轨后，IGCC技术的优势就立刻体现了出来——据报道，截止2018年9月23日0时18分，华能天津IGCC电站连续运行3918小时，打破了日本勿来IGCC电站连续运行3917小时的世界纪录，并持续处于稳定运行状态，成为全世界连续运行时间最长的IGCC机组。运行期间，机组污染物排放水平达到天然气排放水平，粉尘和二氧化硫的排放量只相当于国家燃煤标准排放量的3%以内，累计向社会提供了58亿度绿色电能。IGCC技术的优越性，由此可见。

　　可以想见，如果中国拥有自主的重型燃气轮机技术，就可以在设计之初，做好燃气轮机和气化炉的匹配，由此可以在后续的运行调试中省去很多麻烦，从而大大降低IGCC电站的建设和运行成本。中国是富煤国，煤炭资源不受控于人，如果中国推广IGCC技术的应用，不但一样可以降低污染，还可以保证能源安全。