新世紀‧新能源  IGCC發電技術

 
   

一、引言

 
     

 

 美國OTT公司在環保科技上又更上升一層樓,其氣化回收技術,無煙囪、零污染、不排碳,是最好的減碳設備。又其氣化複循環發電技術IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle),是將有機物在高溫、高壓、足氧狀態下,還原成C、H2、O2等元素分子,由C、H2等高位能氣體推動氣渦輪機發電,其餘熱進入鍋爐產生蒸汽,再推動汽輪機二次發電,此技術已商業化,用在垃圾處理廠外,更將應用在火力發電廠,發電量將提升40%以上,是再生能源之一大突破。

 

 

 

   

 

 

 

 

二、IGCC技術說明已詳見於經濟部能源局99年10月號能源報導,專利如下:       

 
       
     (一)氣化複循環發電技術(Integrated Gasification Combined Cycle,IGCC)主要是空氣分離、氣化、淨化等製程和複循環機組所組成的發電技術。傳統火力的燃燒方式是將燃料以完全燃燒的方式進行發電,但是IGCC的氣化方式則是將燃料以不完全燃燒的方式在約1,300~1,600℃的高溫及3~7MPa的高壓狀況下氣化成為合成氣。合成氣在進入複循環機組的氣渦輪機發電之前,必須要將合成氣淨化,除去塵粒、腐蝕物質及會造成空氣污染的污染物。氣渦輪機燃燒來自淨化系統的乾淨合成氣,產生機械功帶動發電機發電。氣渦輪機渦輪側排出的高溫煙氣進入廢熱鍋爐,進一步回收煙氣中的熱能產生蒸汽推動汽輪機發電機組發電。  
       
     (二)目前此項技術仍在不斷進行子項新技術的發展,這些新技術中以發展煤粉泵、溫氣淨化、合成氣氣渦輪機、氧氣薄膜等技術最受矚目,預期未來這些技整合後,可望將發電淨效率提升升45~48%以上(Higher Heating Value,即以燃料高位熱值計算,以下簡稱HHV),進而降低發電成本。  
       
     (三)一般而言,以傳統火力發電技術搭配CCS技術進行二氧化碳捕獲封存都會折損發電效率。以次臨界汽力機組為例,其搭配90%二氧化碳捕獲後,發電效率衝擊達到11%以上,僅有24.9%。以IGCC搭配CCS技術進行90%二氧化碳捕獲,發電效率衝擊較低,僅有5~9%。值得注意的是:未來IGCC與燃料電池可以整合為IGFC(Integrated Gasificatuon Fuel Cell),預估其發電淨效率能提升至48~49%(HHV)以上,而且具有二氧化碳捕獲功能。由此來看,IGCC技術未來發展潛力甚大,其重要性可見一般。