專利名稱:含碳的燃料，特別是煤的氣化方法
本發(fā)明涉及到含碳燃料，特別是煤的氣化方法，這種方法所產(chǎn)生的煤氣隨后可利用。在這種方法中破碎得很細(xì)的燃料或粉狀燃料在一個沸騰床反應(yīng)器中主要借助于通過引入蒸汽的外來熱氣化和利用熱的熱交換介質(zhì)在間接熱交換加熱反應(yīng)器的情況下被氣化，產(chǎn)生的煤氣被凈化，特別經(jīng)過除塵和脫硫以后，然后被利用。至少燃燒一部分經(jīng)過凈化的煤氣，而此時生成的熱廢氣作為熱交換介質(zhì)用作加熱反應(yīng)器。
煤的氣化方法可區(qū)分為自熱法和外熱法。在自熱氣化法中，通過在反應(yīng)器中自己進(jìn)行的燃料反應(yīng)產(chǎn)生維持生成煤氣反應(yīng)所需要的熱。不僅有煤和蒸汽，而且還有空氣或氧氣加入到反應(yīng)器中，煤部分燃燒或低于化學(xué)平衡量計算的燃燒生成合成煤氣。實(shí)際生產(chǎn)中大部分，典型的情況約30～40%為產(chǎn)生熱而損失掉，只有剩余部分轉(zhuǎn)化為可利用的煤氣。另外還有一個缺點(diǎn)，有用的煤氣通過加入燃燒產(chǎn)物和如不是用純氧工作時，由于加入大量惰性氣體氮?dú)舛档土怂挠行е担乙笥邢鄳?yīng)比較大的體積連接在后面的凈化設(shè)備和脫硫設(shè)備上。最后由于在反應(yīng)器中通過燃燒反應(yīng)生成相對高的溫度也是有害的，因而給保持沸騰床增加了困難并可能促進(jìn)生成對環(huán)境有害的NOx。已知的還有自熱煤氣化方法，在此方法中所生產(chǎn)的煤氣中的一部分作為循環(huán)煤氣又回到反應(yīng)器中并重新參加反應(yīng)(例如DE-PS 3223702)。
在外熱法中，即外來加熱的氣化法中，除了煤粉外主要只有蒸氣作為反應(yīng)介質(zhì)和為了維持沸騰床而被輸入反應(yīng)器中，而為了氣化所要求的反應(yīng)熱主要通過從外部輸入熱的熱交換介質(zhì)的反應(yīng)器熱交換來供給。在這種方法中，煤幾乎完全地轉(zhuǎn)變成有用煤氣，這種煤氣在相當(dāng)大的程度上沒有燃燒后的殘?jiān)岸栊詺獾獨(dú)?。此外反?yīng)器中溫度也可以保持較低或?yàn)榱嗣簹馍煞磻?yīng)將溫度控制到最佳值。但主要的問題是為了加熱輸入到反應(yīng)器中的熱交換介質(zhì)需要附加熱源和與此相應(yīng)的初次能量消耗。如有核反應(yīng)堆作為附加熱源供支配時，那么外熱法是特別有利的，在這種情況下，由反應(yīng)堆的初次氦冷卻循環(huán)所加熱的二次氦循環(huán)不僅用作加熱反應(yīng)器的熱交換介質(zhì)，而且用作生產(chǎn)在反應(yīng)器中所必需的蒸汽(對照Van Heek和Kirchhoff在“HdT報告集”中的報告，453，1982，第59頁)。
本發(fā)明的任務(wù)是陳述利用煤或燃料外熱氣化法的優(yōu)點(diǎn)，但是不要上述類型方法所需要的外來熱和實(shí)施這種方法的設(shè)備。
任務(wù)的解決在權(quán)利要求
1中給出。其它的權(quán)利要求
說明了其它有利的形式。
按照本發(fā)明的方法，外熱氣化反應(yīng)器是在沒有附加熱源的幫助下工作，其中通過燃燒一部分所生產(chǎn)的有用煤氣獲得所需的熱量。此時雖然與自熱法一樣，最終只有一部分煤轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏妹簹?，但是避免了自熱法上述缺點(diǎn)中的其它缺點(diǎn)。
如最好借助一個或多個減壓渦輪機(jī)應(yīng)用通過燃燒所生產(chǎn)的合成煤氣而獲得的廢氣來生產(chǎn)能量，本發(fā)明的方法特別有利。在這種方法中，整個方法的產(chǎn)品不是有用煤氣，而是電能，而且總體來說，設(shè)備像一個發(fā)電廠。通常在用煤加熱的發(fā)電廠中燃燒煤，從煤中直接獲得用作驅(qū)動氣體渦輪機(jī)或用作蒸汽生產(chǎn)的廢氣。而本發(fā)明的方法首先煤被氣化，以后燃燒煤氣，初看起來好像會有一種不必要的較高的消耗。但是本發(fā)明的方法與直接煤燃燒相比確有重要的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)橥ㄟ^氣化所生產(chǎn)的合成煤氣已經(jīng)經(jīng)過凈化和脫硫，所以在以后的煤氣燃燒中產(chǎn)生的廢氣不再需要凈化。因?yàn)楹铣擅簹獾捏w積量要比廢氣的體積量小，所以為了除塵和脫硫所要求的費(fèi)用也相應(yīng)地少。而且與在直接煤燃燒中生成帶有高NOx含量的廢氣不同，在煤的氣化中因?yàn)樵跉饣磻?yīng)器中溫度很低，進(jìn)一步抑制了氧化氮的生成，而且能控制隨后的合成煤氣燃燒，使其生成的氧化氮量大大小于在煤燃燒中生成氧化氮量。因此本發(fā)明方法由于對環(huán)境保護(hù)有利所以顯得很突出。而且根據(jù)這種方法工作的發(fā)電廠可全部或部分地應(yīng)用含大量有害物質(zhì)的燃料。特別能將固體的家庭廢料或工業(yè)廢料、廢油或類似的物料，必要時混合相應(yīng)的煤裝入反應(yīng)器中。燃料中所含的有害物質(zhì)大部分留在從反應(yīng)器中扒出的固體渣中。即使有害物質(zhì)進(jìn)入到所生產(chǎn)的煤氣中，那么它們已在燃燒前，氣體凈化時被分離了，因此不需要廢氣凈化。因而相應(yīng)的發(fā)電廠可建在居住區(qū)中或它的附近處，這在考慮到電熱結(jié)合具有特別的好處。
下面借助圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施形式。如下所述圖1利用合成煤氣生產(chǎn)能量的本發(fā)明的流程圖;
圖2一種修正的實(shí)施形式的類似流程圖;
圖3帶有多個以階式形式排列的氣化反應(yīng)器的本方法修正實(shí)施形式的流程圖;
圖4帶有利用合成煤氣生產(chǎn)氨的本發(fā)明方法的另一種實(shí)施形式的流程圖。
在圖1中描述的實(shí)施例工作如下經(jīng)磨煤機(jī)A磨碎的煤通過一個合適的管道系統(tǒng)(應(yīng)用運(yùn)載氣)進(jìn)入到沸騰層反應(yīng)器B中。在反應(yīng)器中借助蒸汽-廢氣混合氣(主要是蒸汽)在外熱情況下進(jìn)行煤的氣化，混合氣在燃燒室H中生成和通過管道22到達(dá)反應(yīng)器B。用廢氣通過間接熱交換供給必要的反應(yīng)熱，此廢氣流過一個在25中表示的反應(yīng)器B的熱蛇形管。
通過管道1離開反應(yīng)器B的合成煤氣在除塵器C中和相應(yīng)的過濾設(shè)備中除去粉塵。煤氣(800～900℃)通過管道2進(jìn)入到廢熱鍋爐D中，和流過廢熱鍋爐通過管道3離開，為了在冷凝器E中能盡可能地冷卻。以后通過管道4進(jìn)入到一個合適的洗硫器F中。經(jīng)過脫硫的煤氣離開洗硫器F通過管道5進(jìn)入到燃燒室G，在燃燒室中進(jìn)行超過化學(xué)平衡量計算的燃燒，因此所生成的廢氣具有900℃溫度。廢氣進(jìn)入到反應(yīng)器B的熱交換器25中。
在反應(yīng)器B中從廢氣中奪取氣化反應(yīng)所必需的熱(一部分的帶入熱從通過H中的蒸汽-廢氣混合氣中取得)。帶有例如750～800℃的通過管道8離開反應(yīng)器的廢氣進(jìn)入另一個熱交換室I中，這個熱交換室用作加熱從減壓渦輪機(jī)第一級I1通過管道10進(jìn)入到減壓渦輪機(jī)第二級I2的廢氣。通過管道9離開熱交換室I的廢氣具有例如40巴壓力進(jìn)入到減壓渦輪機(jī)的第一級I1中。具有終壓力例如1.2巴和溫度例如250℃通過管道11離開第二級I2的廢氣首先通入用作過熱蒸汽用的熱交換器R，以后在廢熱鍋爐L中冷卻，再通過管道12通入鍋爐供水預(yù)熱器M，以后通過管道13進(jìn)入煙囪。
在廢熱鍋爐L和D中發(fā)生的和在R中過熱的蒸汽(蒸汽筒N)通過蒸汽渦輪機(jī)O減壓，此蒸汽渦輪機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)S。減壓蒸汽的冷凝熱在熱交換器P中放出。冷凝液通過管道20輸入冷卻塔P和通過管道15輸入到冷凝液凈化器Q中，這與通過管道14從E中出來的冷凝液一樣。經(jīng)過凈化的冷凝液重又通過管道19輸入過程中。通過管道16輸入預(yù)熱器M的供水用作蒸汽生產(chǎn)。
離開蒸汽筒N的蒸汽的一部分蒸汽通過管道17輸入到燃燒室H中。蒸汽用熱廢氣通過管道6輸入到燃燒室，而這廢氣是燃燒來自管道5的一部分合成煤氣，再與從壓縮機(jī)K來的熱風(fēng)燃燒，直接混合和由此被過熱。
在H中的燃燒優(yōu)先按化學(xué)平衡量計算的方法進(jìn)行，但也可以超過化學(xué)平衡量計算的方法進(jìn)行。在超過化學(xué)平衡量計算的工作方式中，自由氧通過在反應(yīng)器B中C或CO的燃燒供給附加熱。同樣空氣中的氧通過輸煤管(空氣作為載氣)進(jìn)入反應(yīng)器B中。
用空氣輸入反應(yīng)器B中的自由氧量，在任何情況下必須是最佳的(例如通過空氣帶入過程中的氧量愈大，那么在合成煤氣中的氮量也愈大，而且C、D、E和F的設(shè)備也愈大。但是另外一方面熱交換器B可設(shè)計得較小)。
在這些情況中，在反應(yīng)器B中有一部分熱通過自熱產(chǎn)生，由此可影響煤氣成分。但是在任何情況下這一部分的量應(yīng)該小，以至這方法從整體上說沒有喪失外熱法的特性。
從管道5來的合成煤氣的另一部分合成煤氣能夠通過管道7輸入到熱交換室I中，在這個熱交換室中被燃燒和生產(chǎn)附加的熱廢氣，此熱廢氣再與來自管道8的廢氣混合，因此輸入氣體渦輪機(jī)I1的廢氣的溫度重又提高到例如900～1000℃。一般來說，因?yàn)闇u輪機(jī)葉片的熱負(fù)荷，再高的溫度是不合適的。
為了發(fā)電，由廢氣推動的減壓渦輪機(jī)J1和J2驅(qū)動發(fā)電機(jī)T。此外渦輪機(jī)也可驅(qū)動壓縮機(jī)K，壓縮機(jī)壓縮通過管道21輸入到燃燒室G和H的熱空氣到例如40巴，在那里空氣同時加熱到溫度例如大于600℃。
在燃燒室G產(chǎn)生的廢氣與反應(yīng)器僅僅只有間接熱交換。在燃燒室G進(jìn)行強(qiáng)烈超過化學(xué)平衡計算量的燃燒是有利的，由此一方面增加了煤氣體積量，同時擴(kuò)大了供給減壓渦輪機(jī)J1、J2的能量，另一方面煤氣通過管道8離開熱交換器25后還有過?？諝猓捎米魅紵ㄟ^管道7輸入到熱交換室I的其余合成煤氣。
用已經(jīng)描述過用作發(fā)電的設(shè)備可使其效率(端子功率)達(dá)到以原料為基的42～45%。
與通常帶廢氣脫硫的燒煤設(shè)備相比，此聯(lián)合發(fā)電廠的優(yōu)點(diǎn)可綜合如下a)較好的效率;
b)較低的生產(chǎn)電流費(fèi)用;
c)非常低的水消耗;
d)低的熱損失;
e)此設(shè)備有可能建立在環(huán)境保護(hù)區(qū)域附近。
在反應(yīng)器B中，如在700～800℃之間的溫度下和壓力約為40巴進(jìn)行氣化的話，每噸煤可得到具有以下成分的約3200m3的煤氣產(chǎn)物58%H2、2%CO、30%CO2、10%CH4(體積百分?jǐn)?shù))。通過一個CO2清洗器能夠清除CO2組分并提高H2和CH4組分到83%或14%(體積百分?jǐn)?shù))，由此不需要再轉(zhuǎn)化，而通過自熱氣化法獲得的煤氣一般是要求的。氣化不需要氧的事實(shí)，與自熱法相比是另一個主要優(yōu)點(diǎn)。為了燃燒室中的燃燒，約1/3煤氣量是必需的，因此每噸煤約2000m3煤氣要供給在熱交換室中的燃燒或用于其它目的。
在圖2中表示的詳細(xì)的修正實(shí)施例中方法進(jìn)行如下
經(jīng)磨盤干燥(M1)后，精選過的煤吹入氣化器(V1)中，借助蒸汽在沸騰層中直至97%的煤氣化。水蒸汽在燃燒室中穿過熱交換器W14后溫度達(dá)到850℃進(jìn)入氣化器中。為氣化所必需的熱通過熱交換器W17輸入到反應(yīng)室中?；曳趾褪Ｓ嗵?沒有氣化的煤)通過斗輪式流礦槽和流礦槽系統(tǒng)(M2)排出。
通過雙除塵器(Z1/Z2)離開氣化器V1的粗煤氣，在穿過粗煤氣冷卻段W1…W7和在急冷器T3中冷卻，在那里粗煤氣中所含的水蒸汽被冷凝出來，由此蒸發(fā)熱被利用。冷凝液輸入到處理水的設(shè)備中以及通過鍋爐給水處理后重復(fù)又回到過程中。由此過程用水量可降到最小。冷卻段W1…W6可被利用生產(chǎn)中壓蒸汽(T1)(25巴)或常壓蒸汽(T2)(3.6巴)。經(jīng)冷卻的粗煤氣輸入到硫清洗器中，此清洗器是根據(jù)氧化法工作。在粗煤氣中所含的H2S和空氣直接轉(zhuǎn)化成S(LO-CAT方法)。硫能以固體形式運(yùn)走。
此時經(jīng)凈化的粗煤氣(合成煤氣)的一部分煤氣通過熱交換器W7和W17到達(dá)燃燒室BK1的燃燒器。在燃燒室中，合成煤氣同從壓縮機(jī)K1/2來的空氣燃燒，目的為了在熱交換器W15或W16重新獲得的粗煤氣(F2/FK3)或從(T1)來的蒸汽重新加熱到850℃以后，能以950℃的溫度進(jìn)入到氣化器V1的熱交換器W17中。
具有800℃的空氣/廢氣混合氣離開W17/V1。穿過熱交換器W16后，具有760℃的空氣/廢氣混合氣進(jìn)入減壓渦輪機(jī)GT的第一級GT1，在GT1中由20巴降到7.5巴。從GT1出來的廢氣到達(dá)與第二級串聯(lián)連接的燃燒室BK2，燃燒室用另一部分合成煤氣加熱，因此廢氣在那里被重新加熱(中間過熱)。在渦輪機(jī)GT2中減壓到3巴。在燃燒室BK3中，剩余合成煤氣用來自GT2廢氣中的剩余氧燃燒(第二次中間過熱)。在透平GT3中減壓到1.05巴。
約有600℃溫度的離開減壓級GT3的廢氣進(jìn)入到帶有熱交換器W9…W13的廢氣冷卻器WR中。在T5/W10中生產(chǎn)高壓蒸汽(45巴)，此高壓蒸汽在W9中過熱到480℃。在T4/W12中生產(chǎn)常壓蒸汽(3.6巴)。廢氣離開放熱器W13后邊的WR時溫度為105℃。
不僅高壓蒸汽，而且從T2或T4來的常壓蒸汽均給入蒸汽渦輪機(jī)DT1中。不僅這個蒸汽渦輪機(jī)而且GT1也驅(qū)動壓縮機(jī)K1/2。這二級氣體渦輪機(jī)GT1和GT3同發(fā)電機(jī)耦合。從蒸汽渦輪機(jī)DT1來的冷凝液通過冷卻塔KT1冷卻并重新抽吸到循環(huán)回路中。
由于結(jié)構(gòu)和操作原因，根據(jù)圖1和圖2的實(shí)施例，氣化反應(yīng)器B或V1的尺寸和由此造成的氣化反應(yīng)器的功率均受限制，因此所生產(chǎn)的電能或發(fā)電廠功率也受限制。但是通過加入幾個氣化器，這個方法毫無疑問可擴(kuò)大到較大的功率。圖3表示這種情況的實(shí)施例。
離開第一煤氣發(fā)生器V1的具有800℃溫度的空氣/廢氣混合氣進(jìn)入到第二煤氣發(fā)生器V2的燃燒室BK2中。在燃燒室中通過燃燒一部分合成煤氣使空氣/廢氣混合氣重新加熱，廢氣和蒸汽被加熱到880℃。溫度為950℃的還含有很多氧的廢氣輸入到第二氣化器的熱交換器中。以圖1計算數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，此過程能在其它氣化器V3和V4中重復(fù)，這樣總計被應(yīng)用例如4次。因此這4個氣化器在加料和排出合成煤氣方面是平行進(jìn)行的，但是輸送廢氣到熱交換器中是串聯(lián)的。
離開最后一個熱交換器的廢氣(氧含量為6%)輸入到減壓渦輪機(jī)中。減壓渦輪機(jī)驅(qū)動空氣壓縮機(jī)。12MW的多余能量可向外輸送(送到電網(wǎng)上)。還有約350℃熱廢氣用作蒸汽生產(chǎn)。
生產(chǎn)的合成煤氣輸送到氣體渦輪機(jī)設(shè)備中的燃燒室中(在脫硫后)。借助這個聯(lián)合設(shè)備進(jìn)行發(fā)電的情況類似圖2中表示的實(shí)施例。
如根據(jù)圖1、圖2或圖3的設(shè)備降低功率運(yùn)轉(zhuǎn)時，可以生產(chǎn)過量的合成煤氣。通過另一個壓縮機(jī)可將過剩合成煤氣壓縮到例如200巴進(jìn)入一個蓄勢器(未繪出)。如果需要突然提高發(fā)電量，合成煤氣從蓄勢器中出來減壓進(jìn)入到氣體渦輪機(jī)的燃燒室中。由此氣體渦輪機(jī)可高速運(yùn)轉(zhuǎn)。蓄勢器的能力應(yīng)該使氣化器在這時間中同樣地能全功率工作。
本發(fā)明并不局限于已描述過的僅用作發(fā)電的實(shí)施例。通過煤氣化生產(chǎn)的合成煤氣不僅能燃燒來加熱反應(yīng)器，而且也可應(yīng)用作為后面過程的過程煤氣。在這種方法發(fā)生變化時，取消了通過管道7輸入的剩余合成煤氣在熱交換室I中的燃燒，代替它的是管道7連接后面過程的過程煤氣管道。但是還像過去一樣，通過管道8離開反應(yīng)器B的熱交換器設(shè)備的廢氣可作為工作能應(yīng)用于減壓渦輪機(jī)J1、J2中，而且最少可用作驅(qū)動壓縮機(jī)K。
未燃燒的過量合成煤氣的另一些利用實(shí)例可列舉如下作為城市煤氣的利用在反應(yīng)器B中生產(chǎn)的產(chǎn)品煤氣，在清洗CO2后，其發(fā)熱值已與城市煤氣要求相適應(yīng)，沒有必要進(jìn)行轉(zhuǎn)化和甲烷化。
生產(chǎn)海綿鐵產(chǎn)品煤氣在清洗CO2后送入生產(chǎn)海綿鐵的還原反應(yīng)器的還原循環(huán)回路中。用已描述的方法示意圖的另一種耦合是由此有可能使還原循環(huán)回路流過在熱交換室I中裝置的熱交換蛇形管，和由此以間接熱交換方式加熱離開反應(yīng)器B的廢氣。
鋼生產(chǎn)在這種情況下，產(chǎn)品煤氣通過管道7輸入到還原反應(yīng)器中，它僅僅只有一次流過還原反應(yīng)器。在還原反應(yīng)器中同時形成的爐頂煤氣可輸入到熱交換室I中并在那里被燃燒，與此同時形成推動減壓渦輪機(jī)J1、J2的附加熱廢氣。用在發(fā)電機(jī)S和T中生產(chǎn)的電流能使海綿鐵與廢鋼一起在電弧爐內(nèi)熔化。這樣可得到一個小型鋼廠，這種鋼廠對廢鋼質(zhì)量差和電能供應(yīng)不好的地區(qū)是合適的，而且對環(huán)境保護(hù)特別有利。
此外在反應(yīng)器B中獲得的產(chǎn)品煤氣特別適合為SNG-生產(chǎn)而甲烷化或也可直接轉(zhuǎn)化為甲醇。
圖4表示了合成煤氣利用的另一個實(shí)施例。就是從合成煤氣中獲得氨。在這里規(guī)定有二個氣化器V1、V2，這些如同圖3所描述的以階式形式連接，從每個氣化器V1、V2抽出的合成煤氣部分又被再循環(huán)，這是為了將其中所含的水蒸汽作為過程蒸汽來利用。其余部分的合成煤氣送入洗硫器，以后又輸入分子篩PSA，在那里從合成煤氣中分離氫。主要由CO2組成的合成煤氣殘余輸入到燃燒室BK1和BK2，為了生產(chǎn)為氣化器V1、V2間接加熱用的廢氣。
從第二個氣化器V2排出的總廢氣中分出一部分輸入燃燒室BK3中，在燃燒室中，它同分子篩PSA來的合成煤氣的一部分按化學(xué)平衡量計算進(jìn)行后燃，因此生成的廢氣主要僅僅只含有N2和CO2，冷卻后通過CO2清洗器去除CO2。留下的N2和分子篩PSA的氫氣混合并通過壓縮機(jī)被壓縮到200巴，加熱后輸入到NH3-催化反應(yīng)爐KO，在那里氫和氮之間進(jìn)行反應(yīng)生成氨，以后借助NH3清洗器進(jìn)行清洗氨。
由此可進(jìn)一步補(bǔ)充這個方法，生產(chǎn)的氨同由合成煤氣脫硫后獲得的硫反應(yīng)，生產(chǎn)硫酸氨。用這種方法，可得到一個有利于環(huán)境保護(hù)的人造肥料工廠。此外此工廠還可生產(chǎn)過程蒸汽或在一定情況下還可供電。
權(quán)利要求
1.含碳的燃料，特別是煤的氣化方法，其生產(chǎn)的煤氣可隨后利用，在這種方法中破碎得很細(xì)的燃料或粉狀燃料在一個沸騰床反應(yīng)器中主要借助通過引入蒸汽的外來熱氣化和利用熱的熱交換介質(zhì)在間接熱交換加熱反應(yīng)器的情況下被氣化，產(chǎn)生的煤氣被凈化，特別經(jīng)過除塵和脫硫以后，然后被利用，其特征是，至少燃燒一部分經(jīng)過凈化的煤氣，而此時生成的熱廢氣作為熱交換介質(zhì)用作加熱反應(yīng)器。
2.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是另外一部分通過燃燒合成煤氣產(chǎn)生的廢氣同蒸汽混合并同蒸汽一起送到反應(yīng)器室中。
3.按照權(quán)利要求
1或2所述的方法，其特征是借助冷卻在反應(yīng)器中產(chǎn)生的合成煤氣所獲得的熱量，生產(chǎn)供給反應(yīng)器的蒸汽。
4.按照權(quán)利要求
1至3所述的方法，其特征是廢氣作為熱交換介質(zhì)用作加熱反應(yīng)器，隨后送入產(chǎn)生機(jī)械功的氣體渦輪機(jī)中。
5.按照權(quán)利要求
1和4所述的方法，其特征是廢氣也被輸入氣體渦輪機(jī)中，此廢氣通過燃燒合成煤氣獲得，但不是應(yīng)用作為反應(yīng)器的熱交換介質(zhì)。
6.按照權(quán)利要求
1、2和5所述的方法，其特征是在燃燒室中燃燒一部分合成煤氣用作生產(chǎn)加熱反應(yīng)器的廢氣。一種選擇方法是一部分合成煤氣在混合燃燒室中燃燒，由此生成的廢氣與蒸汽混合，合成煤氣的剩余部分在過熱燃燒室中同來自反應(yīng)器的廢氣聯(lián)合，借助廢氣中的過量空氣燃燒。從過熱燃燒室出來的全部廢氣送入氣體渦輪機(jī)。
7.按照權(quán)利要求
4所述的方法，其特征是離開氣體渦輪機(jī)的廢氣通過同從反應(yīng)器來的輸入氣體渦輪機(jī)的廢氣的熱交換和/或通過燃燒過剩合成煤氣生產(chǎn)的廢氣重新加熱并送入另一級的氣體渦輪機(jī)中。
8.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是作為熱交換介質(zhì)用的廢氣具有850℃～1000℃溫度，最好約為900℃送入反應(yīng)器，離開溫度為750℃～800℃，最好約為800℃。
9.按照權(quán)利要求
4所述的方法，其特征是廢氣在加入到氣體渦輪機(jī)以前通過引入和燃燒另外的合成煤氣，使廢氣加熱到約900～1000℃。
10.按照權(quán)利要求
1或2所述的方法，其特征是通過合成煤氣同壓縮空氣的燃燒生產(chǎn)作為反應(yīng)器熱交換介質(zhì)應(yīng)用的廢氣和/或混合到蒸汽中的廢氣。
11.按照權(quán)利要求
1、2或10所述的方法，其特征是借助合成煤氣的超過化學(xué)平衡量計算的燃燒生產(chǎn)廢氣。
12.按照權(quán)利要求
4所述的方法，其特征是離開氣體渦輪機(jī)或最后一級氣體渦輪機(jī)的廢氣用作加熱蒸汽和/或生產(chǎn)蒸汽和/或預(yù)熱生產(chǎn)蒸汽用的供水。
13.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是在燃燒前和在水蒸汽冷凝點(diǎn)以下冷卻前分流出一部分離開反應(yīng)器的合成煤氣，為了利用其中所含的水蒸汽與燃料反應(yīng)，再將其送到反應(yīng)器中。
14.按照權(quán)利要求
1或4所述的方法，其特征是暫時不需要利用的合成煤氣部分在壓力蓄勢器中儲存起來。
15.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是反應(yīng)器和整個合成煤氣系統(tǒng)和廢氣系統(tǒng)保持最好約為40巴或更高一些的壓力。
16.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是燃料為固體和/或液體可燃的廢物，如油渣、廢油或類似物料，在必要時也可混入煤。
17.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是從合成煤氣中全部或部分分離出來的氫氣和主要從廢氣中通過分離CO2后獲得的氮?dú)庖黄鸱磻?yīng)可產(chǎn)生氨。
18.按照權(quán)利要求
17所述的方法，其特征是氨通過同來自清洗合成煤氣中獲得的硫轉(zhuǎn)變成硫酸氨。
19.按照權(quán)利要求
1所述的方法的設(shè)備為帶有熱交換器(25)的沸騰層反應(yīng)器(B)、將破碎的煤送入反應(yīng)器(B)的設(shè)備(A)、為凈化從反應(yīng)器離開的合成煤氣的設(shè)備，特別是除塵和脫硫的設(shè)備(C、F)、為供給反應(yīng)器(15)的蒸汽的蒸汽發(fā)生器(DN)和為加熱送入熱交換器(25)的熱交換介質(zhì)用的熱源(G)，其特征為熱源(G)是用凈化過的合成煤氣加熱的和生產(chǎn)作為熱交換介質(zhì)的廢氣的燃燒室(G)。
20.按照權(quán)利要求
19所述的設(shè)備，其特征是通過熱交換器(25)的廢氣導(dǎo)出管(8)裝載氣體的氣體渦輪機(jī)(J1)。
21.按照權(quán)利要求
20所述的設(shè)備，其特征是在導(dǎo)向氣體渦輪機(jī)的廢氣管道(8、9)中加入一個為后熱氣體渦輪機(jī)(J1)廢氣的熱交換器(26)和/或加入一個用凈化過的合成煤氣工作的用作生產(chǎn)其余廢氣的燃燒器。
22.按照權(quán)利要求
19所述的設(shè)備，其特征是具有二個或更多的反應(yīng)器(V1、V2、V3、V4)，互相平行加燃料，這種類型的反應(yīng)器的熱交換器前后排列。從一個反應(yīng)器的熱交換器中排出的廢氣，必要時在其它的一個燃燒室中加熱后輸入到下一個反應(yīng)器的熱交換室中。
專利摘要
在外加熱的沸騰層反應(yīng)器中，煤的氣化所產(chǎn)生 的合成煤氣經(jīng)除塵脫硫后，一部分被燃燒，作為熱源 通過間接熱交換加熱反應(yīng)器，也可產(chǎn)生為氣化所必 需的蒸汽。從反應(yīng)器熱交換器中出來的廢氣可用作 減壓渦輪機(jī)的工作能。剩余的合成煤氣作為有用煤 氣應(yīng)用于例如還原鐵礦石、燃燒或者應(yīng)用于氣體渦 輪機(jī)中作為發(fā)電用的工作能。這種方法既有利于環(huán) 境保護(hù)，同時比直接燃燒煤或自熱的煤氣化法有更 高的效率，也不象已知的外熱煤氣化法那樣需要核 能之類的外界能量。
文檔編號F02C3/28GK86102936SQ86102936
公開日1986年12月31日 申請日期1986年4月29日
發(fā)明者克勞斯·諾普, 岡特·沃特斯, 赫爾穆特·庫比亞克 申請人:曼-古特霍夫農(nóng)舒特股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan