什么是IGCC
整体煤气化联合循环（Integrated Gasification Combined Cycle，IGCC）技术被普遍认为是最有发展前景的洁净煤发电技术之一，既能达到较高的发电效率，又有极好的环保性能。在目前技术水平下，IGCC的发电效率已超过了百万千瓦超超临界机组，达到45%—48%（百万千瓦超超临界机组的发电效率一般为44%左右），今后有望达到更高。美国1998年4月推出的“综合国家能源战略”要求，2012年IGCC的发电效率要提高到60％以上。华能绿色煤电天津IGCC示范电站建成后，发电效率就可达到48％。
IGCC电站的污染物排放量仅为常规燃煤电站的1/10，脱硫效率可达99%。氮氧化物排放只有常规电站的15%—20%，耗水只有常规电站的1/2—1/3，对于环境保护具有重大意义。
IGCC发电系统由两大分系统组成，即煤气化、净化系统和发电系统。
前者的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备。煤炭在这一环节被气化成为中低热值煤气，再除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为清洁的气体燃料，进入到发电系统。发电系统的主要设备有燃气轮机发电机组、余热锅炉、蒸汽轮机发电机组。通过燃气轮机将气体燃料燃烧，以驱动燃气透平发电。接着，燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水，从而产生蒸汽，驱动蒸汽轮机，再一次发电。
IGCC的历史
常规燃煤发电技术有很长的历史，已经非常成熟，但它的发电效率在现有的、可以商业化应用的材料条件下难以进一步大幅提高。在环保方面，常规燃煤技术排放的污染物成份复杂，利用现有技术脱除污染的效率能达到90%—95%，但如果想进一步提高到99%以上的深度净化，在经济上要付出更大的代价，技术上也面临很大的挑战。
IGCC技术起源于天然气发电。天然气发电技术相对成熟，通过燃气—蒸汽联合循环发电，比同等条件下传统燃煤发电技术的发电效率高。由于天然气本身属于清洁能源，所以几乎不排放污染物。
鉴于上世纪70年代世界油气资源供应紧张，一些欧美国家开始把目光投向了煤气化领域，希望用煤气替代天然气，继续利用燃气—蒸汽联合循环系统这种高效率的发电方式，第一代IGCC的概念由此形成。1972年西德建立了第一座IGCC装置；而世界上真正试运成功的第一座IGCC电站是1984年启动的美国加州Cool Water电站，美国紧接着兴建了另一座IGCC示范电站，并于1987年启运。到上个世纪90年代初，欧美国家以及印度都开始建设商业化示范电厂。经过了10几年的摸索，IGCC技术已经走过了示范阶段，开始向商业化建设前进。所以，虽然IGCC技术已经走过30多年的发展历程，但仍然是一项比较新的技术。
气化技术的分类
煤气化技术主要可以分为三种：
固定床气化炉
固定床气化炉是最早开发出的气化炉，主要燃烧块煤，不需要制粉、加压输送装置。这项技术也是目前技术最成熟、造价最低、操作最简单的煤气化技术。但是固定床气化炉的煤种适应性较差、单炉容量小、温度低、效率也不高。
流化床气化炉
流化床气化炉介于固定床气化炉和气流床气化炉之间，以碎煤为原料，通过向炉内鼓风，使煤炭以硫化态的形式同空气反应。但与固定床气化炉一样，由于都是利用空气进行气化，其所产生的气体燃料成份复杂，而且发电效率也较低。
气流床气化炉
气流床气化炉正在成为煤气化技术路线的主流，逐渐替代了固定床气化炉和流化床汽化炉。它具有煤种适应性广、单炉容量大、发电效率高、污染物排放少等优势，而且大都利用纯氧进行气化，所产生的气体燃料成份更简单。然而，由于业界对这项技术在运行中的规律、特点还未完全掌握，仍有不少问题需要在实践中解决。另外，气流床气化炉在系统的配置上比其他两种要复杂得多，这也使其具有造价高、维护成本高、操作困难等缺点。
气流床气化炉又可以分成两大类：一类是以美国GE公司为代表的水煤浆气化炉，另一类是以欧洲壳牌公司为代表的干煤粉气化炉。水煤浆气化炉具有压力高、造价相对低、炉型结构简单等特点，但煤种适应性不强、温度低。干煤粉气化炉的煤种适应性广、效率高，但系统更复杂、造价更高。
壳牌公司开发的干煤粉气化炉为一段式干煤粉气化炉，这种技术路线的缺点在于需要采用大量净化气体循环冷却，所以能耗很高。
华能绿色煤电天津IGCC示范电站采用的是我国自主开发的两段式干煤粉气化炉技术，即在完成一段气化后，在气化炉二段投入一定量的煤粉，这样就降低了气体的温度，而回收的热量又可以提高能量转化效率，从而有助于提高发电效率。随着示范项目的建成，这项新技术在运行当中将可能暴露出某些尚未发现的问题，但总体上看，两段式干煤粉气化炉技术已经走在了IGCC技术的前沿。
