高至50-55%，这样IGCC联合循环发电的技术经济指标可以大幅度改善。因此，必须开发加压固定床双向双火层煤气化技术，以适应IGCC发电的需要。
其次，应从提高燃气轮气发电效率的角度，考虑进一步提高IGCC发电效率的可能性。有没有可能同时兼备汽轮机和燃气轮机特点的新发电热工循环流程呢？目前发电的热工循环有两种，一种是闭式朗肯循环，即目前常用的燃煤汽轮发电机组；另一种是开式朗肯循环，即目前的燃气轮机发电机组。两者的结合即为联合循环发电。
闭式朗肯循环，由于采用间接加热，循环温度难以提高，因此通过提高压力和降低排气温度、排汽压力来提高发电效率。目前最先进的超超临界机组发电效率可以接近50%。开式朗肯循环，由于采用直接加热，循环的温度可以很高（只局限于材料），但由于通过过量空气系数来控制温度，存在着最优压气比的限制。一般循环压力只有闭式朗肯循环的1/10，同时采用常压排气，排气温度高，发电效率只有40%左右。结合闭式循环和开式循环的特点，先采用开式朗肯循环，再采用闭式朗肯循环，即为联合循环的发电，发电效率可以达到60%左右。从以上情况可以看出，闭式朗肯循环的技术开发潜力已经很小，大幅度提高发电效率的希望在于开式朗肯循环。
开式朗肯循环发电效率低的要害在于循环压力低，从而使排汽温度高。其核心的要害在于两点，第一是所用材料限制了循环温度无法无限制提高，从而在采用空气燃烧时，存在最优压气比的限制；第二，由于采用空气燃烧空气压缩量巨大，压缩空气的功耗巨大，影响效率的提高。针对以上情况，提高开式朗肯循环发电效率的关键是，在现有技术条件限制的情况下如何提高循环压力和降低排汽的压力。根据现有技术条件，特设计新型热工循环如下：
⑴初始压力20.0Ma
16
⑵初始温度1400℃
⑶采用氧气直接燃烧，氧气少量过剩以保证燃烧完全为限。同时喷水控制温度，燃烧后形成H2O、CO2和O2三元热工循环介质。
⑷排汽采用真空冷凝，不冷凝气体，CO2和O2用真空泵抽提，排汽压力0.02MPa。
新的热工循环模型，结合了开式朗肯循环的优点，采用直接加热，循环温度高；又具有闭式循环真空冷凝的优点，排汽压力温度低；同时采用纯氧燃烧、喷水控温，不再有最优压气比的限制，可以提高循环压力。唯一的困难在于必须有大容量的制氧装臵和大容量的真空泵系统。但是，新的热工循环模型由于具有极高的循环效率，因而是值得的。
六、石油替代的技术路线 1、煤气化制化学品的合成技术
通过煤气化产生的粗煤气，经净化、变换后成为煤制化学品的合成气。通过合成气制成的煤制化学品目前主要有合成氨、甲醇、乙二醇、醋酸等。国内合成氨和甲醇的生产技术，无论是催化剂、反应器还是流程设计均已达到国际一流水平，特别是国内甲醇合成技术日趋成熟，大型化、节能的工作已达到很高的水平。中科院福建物质结构研究所研发的“CO加氧气相催化合成草酸酯连续工艺”，实现了煤制乙二醇技术的突破，并与江苏丹化集团实现工业化生产。西南化工研究院的甲醇羰基化制醋酸合成技术，已有多套装臵在运行。目前国内已完全掌握了煤制化学品的合成技术，今后的改进主要是工程上的问题。
2、石油替代技术路线的开发
石油的供应是极其重要的战略问题，而现实的困难在于全球可开
17
采的石油大部分在中东地区，而中东地区又在美国的控制之下，同时美国海军还控制着世界主要的海上石油运输线。我国作为后起的工业化国家，能控制的石油资源极少，当前，我国汽车产量已居世界第一，而且增长速度惊人，中国的汽车时代已经到来。如果我国不开发石油替代技术，中国的石油进口将大幅度增加，这首先将推高全球油价，而且战略上处于受制于人的困境，更为严重的是对石油资源的争夺势必形成比美苏冷战还要厉害的中美战略对立局面。在我国国力蒸蒸日上、但仍处于弱势，而美国国势逐渐衰弱的情况下，形成这种对立局面是让人忧心的。我国现阶段只能另辟蹊径，采用煤炭的高效清洁利用和石油替代的技术路线，才是可行的，代价较小的。
石油替代技术的开发，其核心问题在于煤气化，其次是煤制化学品。煤制化学品最重要产品是甲醇，甲醇作为碳一化学的起点，可以生产除芳烃以外的所有石化产品，甲醇已经确立作为石油替代核心枢纽产品的地位。
⑴甲醇首先是一种非常优良的合成燃料，在目前油价目下其经济性无可臵疑，使用的安全性、环保性、动力性，已经在实践中得到充分的论证（一级方程式赛车就有部分采用甲醇燃料），国家M15和M85汽油的国家标准已在制定之中。
⑵甲醇作为民用燃料——液化气和柴油的替代品，其应用已经起步，另外甲醇制二甲醚是柴油公认的环保替代品，其安全性和经济性毫无问题。
⑶甲醇也是生产生物柴油、乙二醇、醋酸的重要原料。 ⑷甲醇制汽油的技术已进入工业示范阶段，同时国内正在大力开发甲醇制乙烯、丙烯的技术，其中神华集团包头的煤制甲醇、甲醇制烯烃项目即将建成投产。
⑸以甲醇制乙烯用于电石法聚氯乙烯的技术改造也已成为共识。
18
这些技术的开发将使煤制甲醇比煤制油显示处更为灿烂的发展前景。虽然国内神华集团煤制油技术的工业示范项目即将建成投产，但合成油的组分十分复杂，需要经过加氢重整等多道路工序进行精制，其后处理的成本大大高于甲醇。因此相对于煤制甲醇其竞争力是不足的，目前尚处于技术储备阶段，其经济可行性尚需通过工程的实践进一步论证。
3、美国石油替代的实践与中国石油替代的国情
美国上世纪八十年代即选择甲醇作为石油替代这一技术路线，并进行大规模的商业运行，但目前已放弃了甲醇作为石油替代而转向乙醇，主要有以下几条原因。
⑴上世纪九十年代，石油价格低迷，使甲醇替代失去了经济性； ⑵美国没有发展成熟的煤制甲醇的技术，而采用天然气制甲醇的技术路线。上世纪九十年代以后，北美天然气供应短缺，价格上涨，使天然气制甲醇丧失了竞争力，对美国来讲如果进口甲醇，还不如进口原油。
⑶美国是全球最大的粮食出口国，通过玉米制乙醇转化部分粮食库存，从而提高粮价对美国是有利的，因此美国放弃甲醇而转向乙醇，其原因不完全是甲醇使用的安全性、环保性、动力性等技术原因，这是由美国国情所决定的合理决策，
中国与美国的国情完全不同。首先，我国不存在大规模发展乙醇的可能性，那将带来汽车与人争粮食的问题。其次，我国煤制甲醇的技术已非常成熟，生产规模逐渐扩大。同时，我国拥有丰富的煤炭资源可供生产甲醇。因此，从我国国情出发，发展煤制甲醇替代石油是不可避免的选择。
七、碳捕获和碳贮藏技术
19
碳减排和气候变化时由欧洲低地国家提出的课题，目前已经成为国际上主流话语和道德高地，也成为我国社会经济继续发展的重要条件，目前有关碳排放造成气候变化还有一些尚未明确的因素，科学的论据也显不足。
1、目前所有论述都只指出工业化以来，空气中CO2浓度上升导致全球平均温度的上升，地球历史上曾经多次出现过冰河与温暖时期的循环，当地球历史上出现温暖时期是否同样出现CO2上升的情况？由于历史上并没有进行大气层CO2浓度的测定，对于大跨度的气候变化其数据并没有充分的说服力。
2.地球上每年生物质产量约1800-2000亿吨，这些生物质的分解都要大量产生CO2和CH4气体，数量巨大。这方面的问题研究得尚不够，特别是其中的CH4是比CO2更严重的温室气体。它们对气候变化的影响如何？它们在大气中的循环情况如何？现在运用复杂的数学模型进行大量的计算，虽然看起来很科学，但可靠性是令人怀疑的。人类对自然的认识仍是有限的。
3、从中国的历史看，也多次出现温暖时期与寒冷时期的交替。温暖时期大部分是中原地区经济繁荣、国力强盛的时期，而寒冷时期多次出现北方游牧民族南下的情况。目前，我国气候炎热的程度尚未超过我国有记载以来的温暖时期（当时河南有野象，中原沼泽地区生活着湾鳄，黄河以北在汉代尚有野生竹林）。气候有限度的变暖，对中国是有利还是无利，天意未可知。
无论如何，通过高效煤气化、新型热工循环，不但可以提高煤炭的能源利用效率，同时也为碳捕获和碳贮藏提供了必要的技术条件。
20