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随着人们对全球变暖问题的不断关注,减少CO2排放已成为21世纪节能发电的新主题,将CO2分离后加压埋存的CCS (Carbon Capture and Storage)技术应运而生。整体煤气化联合循环(IGCC)系统中气化炉产生的粗煤气主要由CO和H：组成,经除尘和脱硫后送入燃气轮机燃烧室燃烧,产生CO2和H2O,燃气轮机乏气经余热锅炉回收热量后排入大气,造成温室气体污染。应用于IGCC系统的Pre-CCS(Pre-combustion CCS)技术就是将净煤气先经过一氧化碳变换反应器把部分CO转换成CO2后分离埋存,则进入燃气轮机燃烧室的煤气富H2少碳,可以实现清洁燃烧,减少CO2的最终排放量。本文在IGCC基本流程的基础上增加了CO变换和CO：分离埋存过程,构建了Pre-CCS-IGCC系统。利用MATLAB软件和编制的VB程序计算了Pre-CCS-IGCC系统的热效率以及CO2排放量。结果表明：当CO2最终排放量减小到未捕捉前的40%时,系统热效率将降低4.48%。其次对Pre-CCS-IGCC系统进行了局部参数和流程优化,得出：①随着变换汽气比增加,CO2排放量减小的同时系统热效率降低,即减排CO2要以牺牲系统效率为代价,可以通过变换汽气比的选择来控制CO2排放量；②在相同的CO2排放量下,随着水煤比的增加,粗煤气所含CO量减少,CO2、H2O和H2含量增加,系统热效率有降低的趋势,但变化幅度不大；氧煤比增大时,气化反应温度升高,有效气体成分减少,相同的CO2排放量时,系统热效率降低。在考虑CO2减排效果时,受气化炉反应温度限制,本文Pre-CCS-IGCC系统的最佳氧煤比为0.86；③采用两次变换脱碳流程的燃气轮机做功量增大,蒸汽轮机做功量减小,同时其CO2分离能耗增加,系统热效率较一次直接变换降低了1.582%,在物理吸收法分离CO2时应选择一次直接变换工艺来脱除CO2。对纯氧燃烧的O2/CO2循环燃烧系统进行热力计算,它是将余热锅炉出口的高浓度CO2气体冷却分离,部分CO：循环送入燃气轮机燃烧室参与循环做功,剩余C02压缩埋存或液化收集的CO2减排方式。比较O2/CO2和Pre-CCS在捕捉CO2时的系统性能,得出O2/CO2技术的系统热效率比燃烧前捕集的CCS技术低,但可以实现CO2的零排放,且纯氧燃烧CO：循环系统的最佳氧煤比为0.86。CO2循环气化是将分离捕捉的部分CO2气体循环送回气化炉参与气化反应,本文最后分别对CO2循环气化的Pre-CCS-IGCC系统和O2/CO2系统进行性能计算和分析,得出CO2循环气化时气化炉出口煤气成分中H2含量减小,CO含量增加,气化反应温度降低,达到相同CO2减排效果时,系统热效率较未循环CO2时略有提高。在减排86.55%的CO2时,Pre-CCS-IGCC系统的热效率为42%,保持火电厂的效率水平,燃烧前CO：捕捉的CCS技术有望实现工业应用。研究IGCC系统减排CO：对煤的清洁利用有很高的理论和实践指导意义。