專利名稱：煤氣化工藝與蒸汽透平發(fā)電工藝的耦合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤的多聯(lián)產(chǎn)領(lǐng)域，具體為以煤為原料的氣電聯(lián)產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，煤氣化技術(shù)在我國(guó)已廣泛應(yīng)用，但基本局限于煤化工領(lǐng)域，以獲得有形的化工產(chǎn)品為主。為了提高能量效率，當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)是將煤氣化技術(shù)與發(fā)電技術(shù)結(jié)合起來(lái)，即進(jìn)行所謂的氣電聯(lián)產(chǎn)，以煤為原料，聯(lián)產(chǎn)合成氣、電以及熱。其中，合成氣可進(jìn)一步燃燒發(fā)電，或進(jìn)行進(jìn)一步加工成化工產(chǎn)品(如合成氨，甲醇，二甲醚、液體燃料等)。這樣的氣電聯(lián)產(chǎn)工藝將化工過(guò)程與電力生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合，取得了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前的煤氣化多聯(lián)產(chǎn)工藝，主要停留在將煤氣化產(chǎn)品物流導(dǎo)入各個(gè)相對(duì)獨(dú)立的后續(xù)系統(tǒng)中進(jìn)行聯(lián)產(chǎn)，例如將煤氣化過(guò)程中產(chǎn)生的合成氣導(dǎo)入發(fā)電系統(tǒng)中作為燃料，或者將該合成氣導(dǎo)入后續(xù)的甲醇合成系統(tǒng)中用于合成甲醇等。其中，煤氣化工藝與發(fā)電工藝或甲醇合成工藝是相對(duì)獨(dú)立的，它們之間僅靠產(chǎn)品流股來(lái)發(fā)生聯(lián)系，從能量的角度看各工藝之間是相對(duì)獨(dú)立的。另一種煤氣電聯(lián)產(chǎn)工藝是整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(簡(jiǎn)稱IGCC，下同)，該工藝中，處理后的煤與空分單元來(lái)的氧氣在氣化爐中生成合成氣，合成氣的顯熱通過(guò)間接換熱來(lái)加熱水以產(chǎn)生蒸汽，該蒸汽可用于驅(qū)動(dòng)蒸汽透平發(fā)電。合成氣經(jīng)過(guò)凈化單元凈化后，進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)燃燒以發(fā)電，燃燒尾氣的熱量在余熱鍋爐中回收并產(chǎn)生蒸汽，該蒸汽也可用于驅(qū)動(dòng)蒸汽透平發(fā)電。蒸汽輪機(jī)發(fā)電通常使用基于Rankine循環(huán)的熱力學(xué)過(guò)程。Rankine循環(huán)是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的一種蒸汽發(fā)電循環(huán)，典型的Rankine循環(huán)的流程圖如圖2所示，簡(jiǎn)述如下水借助給水泵提升壓力進(jìn)入鍋爐，然后經(jīng)鍋爐加熱成蒸汽后進(jìn)入過(guò)熱器中繼續(xù)加熱，使其溫度進(jìn)一步升高(其作用主要有二 一是繼續(xù)升高溫度從而進(jìn)一步增加效率；二是從飽和蒸汽(稱為濕蒸汽)變?yōu)榉秋柡驼羝?稱為干蒸汽)。在此加熱和過(guò)熱過(guò)程中吸入的總熱量為Q。然后，使干蒸汽在發(fā)動(dòng)機(jī)(蒸汽機(jī)或汽輪機(jī))內(nèi)絕熱膨脹對(duì)外作功Ws，膨脹降溫后的蒸汽(稱為乏汽)再進(jìn)入冷凝器凝結(jié)為水，放出熱量。冷凝水再通過(guò)給水泵送入鍋爐，完成一個(gè)循環(huán)。理想的Rankine循環(huán)也可以用如圖3所示的溫熵圖(T_S圖)來(lái)描述。蒸汽對(duì)外所做的理論功相當(dāng)于圖3中曲線1 — 2 — 3 — 4 — 5 — 6—1所包圍的面積。其中循環(huán)中的吸熱(1 — 2 — 3 — 4)和放熱過(guò)程(5 — 6)為等壓過(guò)程，蒸汽的膨脹G — 5)和冷凝水升壓過(guò)程(6 — 1)為等熵過(guò)程。關(guān)于Rankine循環(huán)的詳細(xì)介紹，請(qǐng)參見(jiàn)《現(xiàn)代煤炭轉(zhuǎn)化與煤化工新技術(shù)新工藝實(shí)用全書(shū)》，第九章第六篇，蒸汽煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，廖漢湘主編，2004年，以及《整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)熱電油多聯(lián)產(chǎn)工藝技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用》，陳崇亮，袁龍軍，煤炭工程，2008年11期。由圖2可見(jiàn)，蒸汽輪機(jī)發(fā)電主要包括蒸汽透平發(fā)電，蒸汽冷卻，以及泵加壓返回幾部分。一個(gè)理想Rankine循環(huán)，其熱效率取決于吸熱過(guò)程和放熱過(guò)程的溫度和壓力。蒸汽透平的發(fā)電效率取決于循環(huán)的凈功WS(WS = ΔΗ = H5-H4)與由外界初始供給熱量即圖2的 Q之比。整個(gè)Rankine循環(huán)的熱效率為η = (H4-H5) / (H4-H1)其中H4, H5, H1分別代表圖2所示的進(jìn)入透平機(jī)前的蒸汽的焓，乏汽5的焓以及進(jìn)入鍋爐的高壓水的焓。該焓基本上與蒸汽或水的溫度成正比。對(duì)于在蒸汽透平機(jī)中進(jìn)行的放熱過(guò)程，降低乏汽5的溫度能提高Rankine循環(huán)熱效率，但乏汽5的溫度并不能無(wú)限制地降低，該溫度受冷卻介質(zhì)溫度及冷凝器尺寸限制。例如，通常蒸汽輪機(jī)發(fā)電過(guò)程中，蒸汽冷卻部分的冷卻介質(zhì)往往用冷卻水。冷卻水的通常工況為表壓0. 52MPa，溫度32°C。由于冷卻水介質(zhì)的限制，出透平機(jī)的蒸汽即圖2中所謂的乏汽 5的通?？刂圃?2°C以上。舉例來(lái)說(shuō)，在使用水以及干蒸汽作為Rankine循環(huán)介質(zhì)的情況下，進(jìn)入蒸汽透平的干蒸汽的溫度為550°C，壓力為23MPa，而出蒸汽透平的乏汽5的溫度為120. 21°C，壓力為 0. 2Mpa，在這種情況下，熱效率經(jīng)計(jì)算約為23%。顯然，上述Rankine循環(huán)要求提供大量的冷卻水?？梢?jiàn)，在上述IGCC工藝中，仍然是利用合成氣這一產(chǎn)品流股的換熱和/或燃燒所產(chǎn)生的能量來(lái)將水加熱成蒸汽，蒸汽進(jìn)而驅(qū)動(dòng)蒸汽透平發(fā)電，煤氣化工藝和Rankine循環(huán)工藝之間也是相對(duì)獨(dú)立的。即Rankine循環(huán)的發(fā)電效率僅受所產(chǎn)生的蒸汽的溫度的影響， 煤氣化工藝并不直接影響Rankine循環(huán)的發(fā)電效率。換句話說(shuō)，以上將煤氣化與蒸汽透平發(fā)電聯(lián)合的工藝只利用了由煤氣化過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽，即僅由煤氣化過(guò)程中的產(chǎn)生的蒸汽使煤氣化工藝和蒸汽透平發(fā)電工藝發(fā)生聯(lián)系，能量集成程度和工藝集成程度均仍有提高的余地。本發(fā)明則提供了一種從工藝流股和能量角度看，集成程度更高的煤氣化工藝與蒸汽透平發(fā)電工藝的耦合方法。發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種新型的煤氣化工藝與蒸汽透平發(fā)電工藝的耦合方法，其包括以下步驟a使煤在氣化爐中與水和任選的氧化劑發(fā)生氣化反應(yīng)，從而產(chǎn)生包括合成氣在內(nèi)的反應(yīng)后混合物；b將所述反應(yīng)后混合物導(dǎo)入換熱器中與水進(jìn)行間接換熱，水被加熱而生成蒸汽， 而所述反應(yīng)后混合物被冷卻得到冷卻后的反應(yīng)后混合物；c將步驟b中生成的蒸汽引入蒸汽透平中進(jìn)行膨脹做功而發(fā)電，該蒸汽因膨脹做功而變?yōu)榉ζ渲性摲ζ臏囟群蛪毫εc步驟b中的蒸汽相比均降低了 ；d對(duì)步驟b中的冷卻后的反應(yīng)后混合物進(jìn)行除水除渣以得到合成氣，然后將該合成氣膨脹降壓；e使步驟c的乏汽與步驟d的膨脹降壓后的合成氣進(jìn)行換熱，由此將所述乏汽變?yōu)橐后w水；f將來(lái)自步驟e的液體水加壓后送入步驟b的換熱器中以與所述反應(yīng)后混合物進(jìn)行換熱，以重新產(chǎn)生所述蒸汽。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種熱電氣聯(lián)產(chǎn)工藝的示意性流程圖。圖2是Rankine循環(huán)的示意性流程圖。圖3是Rankine循環(huán)的溫熵圖(T-S圖)。圖4是本發(fā)明的方法的示意性流程圖。發(fā)明詳述在本發(fā)明的步驟a中，使煤在氣化爐中與水和任選的氧化劑發(fā)生氣化反應(yīng)，從而產(chǎn)生包括合成氣在內(nèi)的反應(yīng)后混合物。以上所述的煤包括煙煤、無(wú)煙煤、褐煤、泥煤、生物質(zhì)或其混合物。煤的粒徑小于1920微米，優(yōu)選粒徑小于100微米。其中所述水為處于亞臨界或超臨界狀態(tài)的水。氧化劑可以為氧氣、富氧空氣、空氣、或過(guò)氧化氫或它們的任意兩種或更多種的混合物。可任選地加入氧化劑，若加入氧化劑的話，則其加入量可以為煤質(zhì)量的 10-60%。煤與水以及任選的氧化劑發(fā)生氣化反應(yīng)，生成包括合成氣在內(nèi)的多種反應(yīng)產(chǎn)物， 同時(shí)還生成灰渣，反應(yīng)后的體系中還殘留有未反應(yīng)完全的反應(yīng)物(如未反應(yīng)完全的煤、未反應(yīng)完全的水和未反應(yīng)完全的其它氧化劑)等，它們混合在一起流出氣化爐，將流出氣化爐的物質(zhì)統(tǒng)稱為反應(yīng)后混合物。步驟a的一種具體實(shí)施方案是將煤與水配制成水煤漿，水煤漿濃度(干基煤質(zhì)量分?jǐn)?shù))一般為10-70%，優(yōu)選20-50%。配制過(guò)程中還可以加入穩(wěn)定劑和一定比例的催化劑。催化劑的加入量可以為煤粉質(zhì)量的2-20%。催化劑包括但不限于堿金屬或堿土金屬的氧化物、堿金屬或堿土金屬的氫氧化物、堿金屬或堿土金屬鹽或它們的混合物，例如 K20、Na20、Ca0、Mg0、Na0H、K0H、Ca(0H)2、Mg(0H)2、K2C03 和 Nei2CO3,或由它們組成的混合物。將這樣的水煤漿預(yù)熱加壓后送入氣化爐中，氣化爐處于水的亞臨界狀態(tài)或超臨界狀態(tài)下，其中所述水的亞臨界狀態(tài)是指溫度在水的常壓沸點(diǎn)以上且在水的臨界溫度以下而壓力為使水保持為液態(tài)的壓力，所述水的超臨界狀態(tài)是指絕對(duì)壓力在22. IMPa以上且溫度在374°C以上。煤在該氣化爐中與水發(fā)生氣化反應(yīng)，生成合成氣。還可以任選地向氣化爐中通入氧化劑例如氧氣、富氧空氣、空氣、或過(guò)氧化氫或它們的任意兩種或更多種的混合物，則煤在該氣化爐中與水和氧化劑反應(yīng)生成合成氣。值得指出的是，該氧化劑是任選添加的，即該氧化劑可添加也可不添加。但優(yōu)選添加氧化劑，因?yàn)檠趸瘎┏艘材芘c煤反應(yīng)提供一部分合成氣之外，更重要的是，因?yàn)槊号c亞臨界水或超臨界水發(fā)生的氣化反應(yīng)是吸熱的， 煤與氧化劑反應(yīng)放出熱量則可以用來(lái)維持氣化爐內(nèi)的溫度。若不加入氧化劑，則為了維持氣化爐溫度，需要外部加熱設(shè)備例如電加熱套等對(duì)氣化爐進(jìn)行加熱以維持氣化爐的溫度。在本發(fā)明的步驟b中，將所述反應(yīng)后混合物導(dǎo)入換熱器中與水進(jìn)行間接換熱，水被加熱而生成蒸汽，而所述反應(yīng)后混合物被冷卻得到冷卻后的反應(yīng)后混合物，其中所述蒸汽的絕對(duì)壓力為15MPa以上，溫度為200°C以上。本文中將處于以上溫度和壓力范圍內(nèi)的蒸汽稱為高溫高壓蒸汽。該蒸汽的具體溫度和壓力可根據(jù)Rankine循環(huán)的工藝條件的需要在以上范圍內(nèi)進(jìn)行具體選擇，例如在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，絕對(duì)壓力可為15MPa而溫度為 400°C或更高。其中與反應(yīng)后混合物進(jìn)行換熱的水是經(jīng)泵加壓后的加壓水。其中所述換熱器可以是任何合適的用于間接換熱的換熱器，例如列管式換熱器、翅片式換熱器等，這些換熱器的類型和具體構(gòu)造是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，這里不再贅述。由于離開(kāi)氣化爐的反應(yīng)后混合物的溫度很高，故通過(guò)用水換熱來(lái)回收其顯熱，這可將該液體水轉(zhuǎn)變成高溫高壓蒸汽。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述高溫高壓蒸汽為溫度為374-700°C且絕對(duì)壓力為22. l-40MPa的蒸汽。在一個(gè)實(shí)施方案中，該高溫高壓蒸汽可以為適合于Rankine循環(huán)的任何溫度和壓力。顯然，該換熱器起到了圖2中所示的Rankine循環(huán)中的鍋爐和過(guò)熱器的作用。在本發(fā)明的步驟c中，將步驟b中生成的蒸汽引入蒸汽透平中進(jìn)行膨脹做功而發(fā)電，該蒸汽因膨脹做功而變?yōu)榉ζ?，其中該乏汽的溫度和壓力與步驟b中的蒸汽相比均降低了。在一個(gè)實(shí)施方案中，該乏汽的溫度為約5°C -10°C，絕對(duì)壓力為0. 00087-0. 0012MPa。 值得指出的是，乏汽仍然處于蒸汽狀態(tài)。在本發(fā)明的步驟d中，對(duì)步驟b中的冷卻后的反應(yīng)后混合物進(jìn)行除水除渣以得到合成氣，然后將該合成氣膨脹降壓，由此得到低溫低壓合成氣，其中所述低溫為2. 6°C以下， 低壓為2MPa以下。使合成氣通過(guò)膨脹設(shè)備來(lái)進(jìn)行上述膨脹降壓過(guò)程，這樣的膨脹設(shè)備包括降壓毛細(xì)管、降壓閥、膨脹機(jī)等。以上使氣體膨脹降壓的方法和設(shè)備都是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，在此不再贅述。這樣的膨脹降壓過(guò)程還導(dǎo)致合成氣溫度降低，例如可將合成氣的溫度降至約0°C。作為更一般的原則，可將該合成氣的溫度降至比步驟c的乏汽更低的溫度。在本發(fā)明的步驟e中，使步驟c的乏汽與步驟d的膨脹降壓后的合成氣進(jìn)行換熱， 由此將該乏汽變?yōu)橐后w水。該步驟可在冷凝器中進(jìn)行。該冷凝器本質(zhì)上是個(gè)換熱器。步驟 c的乏汽與步驟d的膨脹降壓后的合成氣可以在其中進(jìn)行間接換熱或直接混合換熱，優(yōu)選間接換熱。乏汽被冷凝成液體水，而膨脹降壓后的合成氣則溫度略有提升，然后合成氣離開(kāi)冷凝器進(jìn)入后續(xù)的分離單元或送至燃?xì)廨啓C(jī)燃燒發(fā)電。在本發(fā)明的步驟f中，將來(lái)自步驟e的液體水加壓后送入步驟b的換熱器中以與所述反應(yīng)后混合物進(jìn)行換熱，以重新產(chǎn)生所述蒸汽。加壓通過(guò)泵來(lái)進(jìn)行，優(yōu)選將該液體水加熱至絕對(duì)壓力15MPa以上。該液體水進(jìn)入步驟b的換熱器后被來(lái)自氣化爐的高溫的反應(yīng)后混合物加熱而重新生成高溫高壓蒸汽，該高溫高壓蒸汽用于進(jìn)行下一輪Rankine循環(huán)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下本發(fā)明的煤氣化工藝與蒸汽透平發(fā)電工藝的耦合方法使得系統(tǒng)的能量效率得到提高。首先，Rankine循環(huán)中的熱源取自氣化反應(yīng)后的合成氣的顯熱回收，不需要外部熱源，而冷卻介質(zhì)取自膨脹降壓后的低溫低壓合成氣，而不使用冷卻水，這省去了冷卻水的消耗和循環(huán)。其次，采用膨脹降壓后的低溫低壓合成氣來(lái)代替通常使用的冷卻水作為冷凝器的冷卻介質(zhì)，由于該低溫低壓合成氣的溫度(一般為0°C )比通常使用的冷卻水溫度32°C 更低，故可以將出蒸汽透平的乏汽的溫度設(shè)定得更低，這相當(dāng)于將T-S圖中的5和6兩點(diǎn)向下移動(dòng)，故增加了曲線1-2-3-4-5-6-1所包圍的面積，表示蒸汽對(duì)外做的理論功更大，進(jìn)而增加了發(fā)電效率。再次，合成氣膨脹降壓后還有利于后續(xù)的分離過(guò)程。
實(shí)施例通過(guò)以下非限制性實(shí)施例來(lái)舉例說(shuō)明本發(fā)明的方法。參照?qǐng)D4，以煙煤與超臨界水發(fā)生的催化氣化為例。煤經(jīng)過(guò)粉碎研磨制成粒度小于150微米的煤粉，與催化劑Na2CO3 (用量為煤粉質(zhì)量的10% )和水制備成煤粉干基濃度為40%的水煤漿。制備水煤漿的過(guò)程沒(méi)有在圖4中畫(huà)出。水煤漿經(jīng)加壓，預(yù)熱達(dá)到23MPa， 550°C進(jìn)入氣化爐，同時(shí)向氣化爐中通入氧氣。在氣化爐中部分水煤漿與加入的氧氣反應(yīng)， 將溫度提升至650°C。在超臨界狀態(tài)下，煤與水在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，生成富含甲烷的合成氣。合成氣的主要成分為甲烷，一氧化碳，二氧化碳，氫氣等。出氣化爐產(chǎn)物包括合成氣，超臨界水以及反應(yīng)后殘?jiān)Ｔ摦a(chǎn)物與來(lái)自加壓泵的23MPa水在換熱器中換熱，產(chǎn)生溫度為400°C且絕對(duì)壓力為15MPa的高溫高壓蒸汽，該高溫高壓蒸汽進(jìn)入蒸汽透平膨脹發(fā)電后變成乏汽，該乏汽可控制在壓力為0. 00087MPa，溫度為5°C，乏汽進(jìn)入冷凝器冷凝成水。換熱后的合成氣進(jìn)入凈化單元，將合成氣與水，渣分離，分離后的合成氣經(jīng)過(guò)膨脹降壓將溫度降至0°C，然后用作上述冷凝器的冷卻介質(zhì)，以將乏汽冷凝成水，之后該合成氣可進(jìn)入后續(xù)分離單元或進(jìn)入后續(xù)的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒發(fā)電。來(lái)自冷凝器的水經(jīng)泵加壓后返回到換熱器中與來(lái)自氣化爐的高溫的反應(yīng)后混合物進(jìn)行換熱，以重新產(chǎn)生高溫高壓蒸汽。
盡管結(jié)合具體的實(shí)施方案描述了本系統(tǒng)和裝置，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變化，而不背離所附的權(quán)利要求中所定義的保護(hù)范圍。例如，雖然本發(fā)明中Rankine循環(huán)是以水和蒸汽作為工作介質(zhì)的，但顯然，本發(fā)明也適用于以其它物質(zhì)例如二氧化碳、有機(jī)流體例如異鏈烷烴等作工作介質(zhì)的Rankine循環(huán)。本領(lǐng)域技術(shù)人員有能力根據(jù)所采用的具體工作介質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)本發(fā)明中的具體工藝參數(shù)，以使得本發(fā)明得以實(shí)施。 且本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然也可將本發(fā)明中的煤替換為生物質(zhì)和/或有機(jī)廢棄物。生物質(zhì)取其通常意義，即直接來(lái)自于生物體的物質(zhì)，例如秸稈、草木、藻類、植物油、動(dòng)物脂肪、谷物、谷物外殼或堅(jiān)果外殼等。而有機(jī)廢棄物則例如為城市垃圾、人類垃圾(黑/灰水)、污水污泥、醫(yī)療廢棄物、含有機(jī)質(zhì)的工業(yè)廢棄物、電子元件制造的廢棄物、石油提煉和石化產(chǎn)品廢棄物、紙漿和造紙廠的污泥、污水處理廠經(jīng)過(guò)生化處理的污泥，等等。因此，本發(fā)明也將包括以生物質(zhì)和/或有機(jī)廢棄物為原料進(jìn)行的氣化工藝與蒸汽透平發(fā)電工藝的耦合方法。
權(quán)利要求
1.一種煤氣化工藝與蒸汽透平發(fā)電工藝的耦合方法，包括以下步驟a使煤在氣化爐中與水和任選的氧化劑發(fā)生氣化反應(yīng)，從而產(chǎn)生包括合成氣在內(nèi)的反應(yīng)后混合物；b將所述反應(yīng)后混合物導(dǎo)入換熱器中與水進(jìn)行間接換熱，水被加熱而生成蒸汽，而所述反應(yīng)后混合物被冷卻得到冷卻后的反應(yīng)后混合物；c將步驟b中生成的蒸汽引入蒸汽透平中進(jìn)行膨脹做功而發(fā)電，該蒸汽因膨脹做功而變?yōu)榉ζ?，其中該乏汽的溫度和壓力與步驟b中的蒸汽相比均降低了 ；d對(duì)步驟b中的冷卻后的反應(yīng)后混合物進(jìn)行除水除渣以得到合成氣，然后將該合成氣膨脹降壓；e使步驟c的乏汽與步驟d的膨脹降壓后的合成氣進(jìn)行換熱，由此將所述乏汽變?yōu)橐后w水；f將來(lái)自步驟e的液體水加壓后送入步驟b的換熱器中以與所述反應(yīng)后混合物進(jìn)行換熱，以重新產(chǎn)生所述蒸汽。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述氧化劑為氧氣、富氧空氣、空氣、或過(guò)氧化氫或它們中的任意兩種或更多種的混合物。
3.權(quán)利要求1的方法，其中步驟a中所述氣化反應(yīng)在催化劑的存在下進(jìn)行，所述催化劑選自堿金屬或堿土金屬的氧化物、堿金屬或堿土金屬的氫氧化物、堿金屬或堿土金屬的鹽或它們的混合物。
4.權(quán)利要求1的方法，其中用選自二氧化碳或異鏈烷烴的其它工作介質(zhì)代替水以用作所述Rankine循環(huán)的工作介質(zhì)。
5.權(quán)利要求1的方法，其中步驟a中的所述水處于水的超臨界狀態(tài)或亞臨界狀態(tài)，其中亞臨界狀態(tài)是指溫度在水的常壓沸點(diǎn)以上且在水的臨界溫度以下而壓力為使水保持為液態(tài)的壓力，所述水的超臨界狀態(tài)是指絕對(duì)壓力在22. IMPa以上且溫度在374°C以上。
6.權(quán)利要求1的方法，其中步驟b中所述蒸汽的溫度為200°C以上，所述蒸汽的絕對(duì)壓力15MPa以上。
7.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中用生物質(zhì)和/或有機(jī)廢棄物代替所述煤來(lái)進(jìn)行氣化。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種煤氣化工藝與蒸汽透平發(fā)電工藝的耦合方法，包括用水冷卻離開(kāi)煤氣化爐的高溫的反應(yīng)后混合物，將產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽用于Rankine循環(huán)中進(jìn)行發(fā)電，該反應(yīng)后混合物經(jīng)除水除渣后得到合成氣，該合成氣膨脹降壓后代替常規(guī)冷卻水進(jìn)入Rankine循環(huán)中的冷凝器中充當(dāng)對(duì)乏汽進(jìn)行冷卻的冷卻介質(zhì)，提高了Rankine循環(huán)的發(fā)電效率。
文檔編號(hào)F01D15/10GK102373090SQ201010258719
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者李金來(lái), 甘中學(xué), 谷俊杰 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司