本發(fā)明涉及電網(wǎng)電能的綜合利用，具體涉及一種感應(yīng)爐鐵浴煤氣化的電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

近年來，隨著全社會用電結(jié)構(gòu)的改變，各大電網(wǎng)谷峰差日益增大，出現(xiàn)用電峰期時發(fā)電機組的峰值負(fù)荷難以滿足用戶需要而不得不拉閘限電，但在用電谷期時又出現(xiàn)電量過剩的情況。由于電網(wǎng)負(fù)荷隨時間分配不均衡，電網(wǎng)的調(diào)峰能力與客觀上調(diào)峰需要之間的矛盾造成了電網(wǎng)負(fù)荷的利用率低。據(jù)統(tǒng)計，2014年我國30萬千瓦以上火電設(shè)備年平均利用率僅為45%，因此，找到行之有效的調(diào)峰方式，開發(fā)新的電網(wǎng)調(diào)峰技術(shù)勢在必行。

目前的調(diào)峰技術(shù)，按照調(diào)峰方式主要分為機組操作調(diào)峰和蓄能調(diào)峰兩類。機組操作調(diào)峰主要包括少汽無功運行、低負(fù)荷運行及兩班制運行。少汽無功運行在用電低谷時將機組的負(fù)荷減少至零，使機組處于額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的無功狀態(tài)；低負(fù)荷運行通過改變機組的負(fù)荷來滿足電網(wǎng)的調(diào)峰需求；兩班制運行根據(jù)電網(wǎng)的日負(fù)荷曲線的分配規(guī)律，在白天機組正常運行，夜間在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時則停機6-8h。少汽無功運行及低負(fù)荷運行均存在能源浪費嚴(yán)重的問題。兩班制運行的調(diào)峰方式則對設(shè)備操作參數(shù)要求嚴(yán)格，安全性較低。

蓄能調(diào)峰是將電網(wǎng)低谷時期的電通過蓄能裝置儲存起來，并在用電高峰時使用的一種方法。該方法可以減小電網(wǎng)峰谷差，達(dá)到移峰填谷的目的。蓄能調(diào)峰按照蓄能方式可分為：機械能蓄能、熱能蓄能、電化學(xué)蓄能和化學(xué)能蓄能。

機械能蓄能，是在用電低谷時將電轉(zhuǎn)化為機械能儲存起來，在用電高峰期再將機械能轉(zhuǎn)化為電能的一種方法。機械能蓄能，主要包括壓縮空氣蓄能和抽水蓄能。其中，壓縮空氣蓄能是通過大型空氣壓縮機將電能轉(zhuǎn)化成壓縮空氣的內(nèi)能予以儲備的一種方法。當(dāng)電能富裕時，通過壓縮機將空氣壓入地下儲氣室進(jìn)行儲能；用電高峰期時，壓縮空氣推動渦輪機組發(fā)電。由于此方法先將電能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的內(nèi)能，而后再重新轉(zhuǎn)化為電能，故會造成電能消耗量大、能源轉(zhuǎn)化效率低和經(jīng)濟性差等不良后果。抽水蓄能是利用用電低谷時期的多余負(fù)荷驅(qū)動水泵進(jìn)行抽水蓄能，而在用電高峰期時利用蓄水池的水驅(qū)動水輪機發(fā)電的一種方法。該方法受季節(jié)、地域限制較嚴(yán)重，無法進(jìn)行大規(guī)模推廣。

熱能蓄能，是在用電低谷時將電轉(zhuǎn)化為熱能儲存起來，用電高峰期再將熱能轉(zhuǎn)化為電能的一種方法。例如一種單罐蓄熱裝置，利用谷期電加熱儲存在罐內(nèi)的蓄熱介質(zhì)，蓄熱介質(zhì)吸熱儲能，在用電高峰期釋放能量并通過能量利用裝置加以利用。此裝置的優(yōu)點在于裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、使用方便，但蓄熱量有限使得該裝置的適用范圍較小。與之相反，蓄冷空調(diào)技術(shù)是利用夜間低谷電力制冷，以滿足高峰空調(diào)負(fù)荷的需要。與抽水蓄能相似，此方法受季節(jié)、地域限制較為嚴(yán)重。

電化學(xué)蓄能，包括利用蓄電池、燃料電池來儲存谷期電，在用電峰期時釋放儲存的電能。該方法的能源轉(zhuǎn)化效率高，但是由于運行成本高，存儲容量小，使其應(yīng)用范圍受到一定程度地制約。

化學(xué)能蓄能，是將用電谷期時的電能轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的化學(xué)能儲存起來的一種方法，如利用谷期電進(jìn)行電解水制氫。雖然電解水制氫的產(chǎn)品附加值高，但投資成本相對也較高。另外，也有將谷期電應(yīng)用于如電解鋁等高耗能產(chǎn)業(yè)。由于電解鋁技術(shù)存在污染嚴(yán)重的問題，而且在鋁產(chǎn)能過剩的今天，通過電解鋁技術(shù)進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)峰不占優(yōu)勢。

因此，開發(fā)一種新的蓄能技術(shù)具有重大意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種感應(yīng)爐鐵浴煤氣化的電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)及方法基于鐵浴煤氣化技術(shù)，即利用谷期電制備高溫煤氣，進(jìn)而制備城市煤氣或其它化工產(chǎn)品，屬于一種新型化學(xué)能蓄能技術(shù)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種感應(yīng)爐鐵浴煤氣化的電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)，包括供電裝置和感應(yīng)爐，所述供電裝置連接所述感應(yīng)爐，所述感應(yīng)爐包括爐體和用于給爐體加熱的感應(yīng)器，所述爐體設(shè)有投料口、物料噴嘴、氣體出口、熔渣出口，所述物料噴嘴設(shè)置在所述爐體側(cè)壁，且所述物料噴嘴與所述爐體側(cè)壁的夾角為20°~60°；所述供電裝置與電網(wǎng)連接。

進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括換熱器和除塵器，所述換熱器連接所述感應(yīng)爐，所述除塵器連接所述換熱器。

進(jìn)一步地，所述供電裝置包括與電網(wǎng)連接的變壓器，所述變壓器依次連接接觸器、電流互感器、電容器和電抗器、以及補充電容，所述補充電容連接所述感應(yīng)爐。

進(jìn)一步地，所述感應(yīng)器為感應(yīng)線圈。

進(jìn)一步地，所述感應(yīng)爐采用臥式感應(yīng)爐或者槽溝式感應(yīng)爐。

進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還可以包括城市煤氣處理裝置，所述城市煤氣處理裝置包括合成氣成分調(diào)節(jié)裝置和甲烷化裝置，所述合成氣成分調(diào)節(jié)裝置連接所述除塵器，用于通過水蒸氣變換反應(yīng)調(diào)節(jié)合成氣中CO與H₂的摩爾比為1:3，所述甲烷化裝置用于將從所述合成氣成分調(diào)節(jié)裝置出來的混合氣通過甲烷化反應(yīng)全部轉(zhuǎn)化為城市煤氣。

一種感應(yīng)爐鐵浴煤氣化的電網(wǎng)調(diào)峰方法，是采用上述電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)，包括以下步驟：

（1）根據(jù)谷期的實際用電量確定電網(wǎng)調(diào)峰量，設(shè)置用電負(fù)荷，并確定所述電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)的數(shù)量；如果采用1套電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)，直接進(jìn)入步驟（2）；如果采用多套電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)，將多套電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)并聯(lián)后再進(jìn)入步驟（2）；

（2）將廢鐵/廢鋼加入感應(yīng)爐，并將電能引入感應(yīng)爐內(nèi)加熱熔化廢鐵/廢鋼至溫度達(dá)到1400~1550℃并保持恒定；

（3）將氣化劑預(yù)熱至200~400℃，從物料噴嘴噴入預(yù)熱氣化劑攜帶的煤粉和碳酸鈣混合粉末至感應(yīng)爐中進(jìn)行煤氣化反應(yīng)，得到高溫煤氣；

（4）將高溫煤氣用于制備城市煤氣或者化工產(chǎn)品。

上述方法中，所述氣化劑為CO₂、水蒸氣、富CO₂煙氣中的一種或多種混合。

上述方法中，所述預(yù)熱氣化劑攜帶的煤粉和碳酸鈣混合粉末，其中氣化劑、煤粉和碳酸鈣中的C與氣化劑中的O的摩爾比為1:0.9~1:1.5，CaCO₃與煤粉中的S的摩爾比為1:1~2.5:1。

上述方法中，所述將高溫煤氣用于制備城市煤氣，具體過程為：將高溫煤氣依次經(jīng)換熱器換熱、除塵器除塵后進(jìn)入合成氣成分調(diào)節(jié)裝置，與水蒸氣反應(yīng)生成H₂，并控制合成氣中CO與所生成的H₂的摩爾比為1:3；將混合氣送入甲烷化裝置中于250~300℃發(fā)生甲烷化反應(yīng)獲得城市煤氣。

上述方法中，所述將高溫煤氣依次經(jīng)換熱器換熱，所述換熱器中換熱介質(zhì)為水，換熱后獲得的水蒸氣可用作氣化劑。

上述方法中，所述化工產(chǎn)品包括合成油、甲醇、乙二醇、羰基醇、二甲醚以及低碳烯烴等以CO為主要原料的產(chǎn)品。

本發(fā)明涉及的反應(yīng)方程式為：

CaCO₃=CaO+CO₂(g) ?H₁=+110.39kJ/mol (1)

CaO+S+C=CaS+CO(g) ?H₂=-26.85kJ/mol (2)

C+CO₂(g)=2CO(g) ?H₃=+161.81kJ/mol (3)

C+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ?H₄=+135.0kJ/mol (4)

CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) ?H₅=+39.22kJ/mol (5)

CO(g)+3H₂=CH₄(g)+ H₂O(g) ?H₆=-216.45kJ/mol (6)

CO₂(g)+4H₂(g)=CH₄(g)+2H₂O(g) ?H₇=-202.51kJ/mol (7)

?H₁~?H₇表示反應(yīng)(1)~(7)的反應(yīng)熱。

煤氣化反應(yīng)為強吸熱反應(yīng)，以高溫鐵水作為熱載體，為煤氣化反應(yīng)提供所需的熱量。熔池中的鐵水對煤氣化反應(yīng)還具有催化作用，可提高煤氣化反應(yīng)速率，改善煤氣組分。

下面以50MW的谷期調(diào)峰負(fù)荷為例，根據(jù)能量守恒和質(zhì)量守恒對該系統(tǒng)所需的物料與生成的產(chǎn)物進(jìn)行計算，方法如下：

選用的煤粉為劣質(zhì)煤和優(yōu)質(zhì)煤兩種，兩種煤的工業(yè)分析和元素分析如表1所示：

表1劣質(zhì)煤和優(yōu)質(zhì)煤的工業(yè)分析和元素分析結(jié)果

計算條件：采用電磁感應(yīng)加熱的方式，電輸入功率P_a=50MW，電熱效率為74%；氣化劑為CO₂，煤粉中的C與CO₂摩爾比取1:1，煤粉中S與CaCO₃的摩爾比取1:1；感應(yīng)爐內(nèi)鐵水溫度為1450℃。

當(dāng)采用優(yōu)質(zhì)煤時，系統(tǒng)存在的能量平衡關(guān)系為：

電熱輸入功率P+氣化劑CO₂、煤粉和CaCO₃的物理熱輸入功率P_m=氣化反應(yīng)吸熱功率P_吸+灰渣物理熱輸出功率P_灰+CaCO₃分解熱輸出功率P_石+CaS生成熱吸收功率P_CaS+產(chǎn)氣物理熱輸出功率P_產(chǎn)+其他散熱損失功率P_失，其中P、P_m、P_吸、P_灰、P_石、P_CaS、P_產(chǎn)、P_失的單位為MW。

進(jìn)入系統(tǒng)的熱功率：

電熱輸入功率P：P=50×0.74=37；

設(shè)單位時間內(nèi)氣化煤的質(zhì)量為m_coal，kg/s；

煤粉帶入的物理熱功率P₁，kJ/s：P₁=C_pcoalm_coalT_coal=1.21m_coal×20（℃）=24.2m_coal，其中C_pcoal表示煤粉的比熱，KJ/(kg·℃)；T_coal為煤粉溫度，℃；

單位時間內(nèi)消耗的CO₂質(zhì)量m_CO2，kg/s：m_CO2=（85.87%m_coal/12-0.49%m_coal/32×2）×44；

氣化劑帶入的物理熱功率P₂，kJ/s：P₂=C_pCO2 m_CO2T_CO2=0.996 m_CO2×200（℃）=625.5103m_coal，其中C_pCO2表示二氧化碳的比熱，KJ/(kg·℃)；T_CO2為二氧化碳溫度，℃；

單位時間內(nèi)消耗的CaCO₃質(zhì)量m_CaCO3，kg/s：m_CaCO3= m_coal×0.49%×100/32；

CaCO₃帶入的物理熱功率P₃，kJ/s：P₃=C_pCaCO3m_CaCO3T_CaCO3=0.84m_CaCO3×20（℃）=0.2573m_coal；

則P_m=P₁+P₂+P₃ =0.6490m_coal，其中C_pCaCO3表示碳酸鈣的比熱，KJ/(kg·℃) ；T_CaCO3為碳酸鈣溫度，℃；

離開系統(tǒng)的熱功率：

CaS生成熱吸收功率P_CaS：P_CaS=m_s/M_s×ΔH₂=0.49%m_coal/0.032×26.85=0.0041m_coal，其中m_s表示單位時間內(nèi)生成CaS的質(zhì)量，kg/s；M_s表示CaS的摩爾質(zhì)量，kg/mol；

氣化反應(yīng)吸熱功率P_吸：

P_吸=m_c/M_c×ΔH₃=(0.8587m_coal/0.012-0.0049m_coal/0.0032)×161.81/1000=11.5541m_coal，其中m_c表示單位時間內(nèi)消耗煤粉的含碳量，kg/s；M_c表示碳的摩爾質(zhì)量，kg/mol；

單位時間內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生灰渣的質(zhì)量m_slag，kg/s：m_slag= m_coal×11.73%=0.1173m_coal；

灰渣物理熱輸出功率P_灰：P_灰=C_pslagm_slagT_鐵=0.92m_slag×1450（℃）=0.1565m_coal；

其中，C_pslag為熔渣的比熱，KJ/(kg·℃)；T_鐵為鐵水溫度，℃；

煤氣化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率按100%計算，合成氣中CO的質(zhì)量m_CO，kg/s：

m_CO=m_c×28/12×2=(85.87%m_coal/12-0.49%m_coal/32)×28×2；

產(chǎn)氣物理熱輸出功率P_產(chǎn)：P_產(chǎn)=C_pCOm_COT_CO=1.16×m_CO×1450（℃）=6.7258m_coal；其中，C_pCO為CO的比熱，KJ/(kg·℃)；T_CO為CO溫度，℃；

CaCO₃分解熱輸出功率P_石：P_石= m_石/M_石×ΔH₁=0.49%m_coal/0.032×110.39=0.0169m_coal；

其中，m_石表示單位時間內(nèi)消耗碳酸鈣的質(zhì)量，kg/s；M_石表示碳酸鈣的摩爾質(zhì)量，kg/mol；

其他熱損失功率P_失取其最大輸入功率的5%，則：P_失=50×5%=2.5；

計算得到m_coal=1.9391kg/s=6.9808t/h；

當(dāng)采用劣質(zhì)煤時計算方法與優(yōu)質(zhì)煤相同，由此可得采用劣質(zhì)煤時的投煤3.0228kg/s=10.8819t/h。

物料平衡計算表如表2所示：

表2以CO₂為氣化劑的物料平衡計算表

同理可得當(dāng)采用水蒸氣做氣化劑時的物料平衡計算表，如表3所示：

表3以H₂O為氣化劑的物料平衡計算表

下面對合成氣用于制取城市煤氣時的情況進(jìn)行物料計算：

計算條件：優(yōu)質(zhì)煤采用CO₂作為氣化劑時產(chǎn)生的合成氣；

合成氣中CO與H₂的總質(zhì)量為27.9742t/h，在合成氣變換裝置中主要發(fā)生反應(yīng)(5)將CO與H₂的摩爾比調(diào)節(jié)成1:3。

CO+H₂O=CO₂+H₂ ?H₅=+39.22kJ/mol (5)

因此，假設(shè)通入水蒸氣的量為X t/h，則根據(jù)CO與H₂所需的摩爾比，可得：

n_CO/n_H2=(m_CO/28-X/18)/(X/18+n_Coal-H2)=1/3

其中，nco表示單位時間內(nèi)產(chǎn)生CO的物質(zhì)的量，mol/s；nH2表示單位時間內(nèi)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量，mol/s；mCO表示單位時間內(nèi)產(chǎn)生CO的質(zhì)量，kg/s；mH2表示單位時間內(nèi)產(chǎn)生H2的質(zhì)量，kg/s，n_coal-H2表示單位時間內(nèi)煤熱解，mol/s。由此可得在合成氣變換裝置中水蒸氣的需求量X=13.3870t/h，所以經(jīng)過變換后的合成氣中m_CO=7.1499t/h，m_H2=1.5321t/h。甲烷的生成量為4.0854t/h。

同理可得其余情況下合成氣變換裝置中水蒸氣的需求量和最終產(chǎn)生甲烷的量，如表4所示：

表4甲烷生成的物料衡算表

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明具有適應(yīng)性強，不受季節(jié)、地域限制，調(diào)峰能力強、響應(yīng)快、易控制，能源轉(zhuǎn)化效率高，環(huán)保經(jīng)濟等優(yōu)點；既解決了日趨嚴(yán)重的電網(wǎng)調(diào)峰問題，又能產(chǎn)生高品質(zhì)煤氣/合成氣，所產(chǎn)生的煤氣/合成氣除了可直接作為化工原料進(jìn)行化工產(chǎn)品合成外，還可用于制取城市煤氣，有助于緩解我國煤氣供應(yīng)短缺的現(xiàn)狀。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)的臥式感應(yīng)爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)的槽溝式感應(yīng)爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1~3中，1.變壓器；2.接觸器；3.電流互感器；4.電容器；5.電抗器；6.補償電容；7.感應(yīng)爐；8.換熱器；9.除塵器；10.合成氣成分調(diào)節(jié)裝置；11.感應(yīng)線圈；12.投料口；13.爐體；14.氣體出口；15. 熔渣出口；16.物料噴嘴；17.鐵水；18.熔溝；19.甲烷化裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。

圖1提供了本發(fā)明的電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述電網(wǎng)調(diào)峰包括供電裝置、感應(yīng)爐7、換熱器8和除塵器9，所述供電裝置連接所述感應(yīng)爐7，所述感應(yīng)爐包括爐體和用于給爐體加熱的感應(yīng)器，所述爐體設(shè)有投料口12、物料噴嘴16、氣體出口14、熔渣出口15，所述物料噴嘴16設(shè)置在所述爐體側(cè)壁，且所述物料噴嘴與所述爐體側(cè)壁的夾角為20°~60°；所述供電裝置與電網(wǎng)連接；所述換熱器8連接所述感應(yīng)爐7，所述除塵器9連接所述換熱器8。

所述供電裝置包括與電網(wǎng)連接的變壓器1，所述變壓器1依次連接接觸器2、電流互感器3、電容器4和電抗器5、以及補充電容6，所述補充電容6連接所述感應(yīng)爐。

所述感應(yīng)爐采用臥式感應(yīng)爐（如圖2所示）或者槽溝式感應(yīng)爐（如圖3所示）。

所述感應(yīng)器為感應(yīng)線圈。

所述系統(tǒng)還可設(shè)置包括城市煤氣處理裝置，所述城市煤氣處理裝置包括合成氣成分調(diào)節(jié)裝置和甲烷化裝置，所述合成氣成分調(diào)節(jié)裝置連接所述除塵器，用于通過水蒸氣變換反應(yīng)調(diào)節(jié)高溫煤氣中CO與H₂的摩爾比為1:3，所述甲烷化裝置用于將從所述合成氣成分調(diào)節(jié)裝置出來的混合氣通過甲烷化反應(yīng)全部轉(zhuǎn)化為城市煤氣。

實施例1

一種感應(yīng)爐鐵浴煤氣化的電網(wǎng)調(diào)峰方法，是采用如圖1所示的電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)，所述系統(tǒng)采用如圖2所示的臥式感應(yīng)爐：爐體為U形結(jié)構(gòu)，坩堝水平部分內(nèi)徑為1.5m，長2m；坩堝垂直部分內(nèi)徑2m，高3m；所述電網(wǎng)調(diào)峰方法包括以下步驟：

（1）根據(jù)谷期的實際用電量確定電網(wǎng)調(diào)峰量，設(shè)置用電負(fù)荷；

（2）將廢鐵/廢鋼加入感應(yīng)爐，并將電能引入感應(yīng)爐內(nèi)加熱熔化廢鐵/廢鋼至溫度達(dá)到1450℃并保持恒定，鐵水液面高2m，質(zhì)量為76t；

（3）將氣化劑CO₂預(yù)熱至200℃，從物料噴嘴噴入預(yù)熱CO₂攜帶的煤粉和碳酸鈣混合粉末至感應(yīng)爐中進(jìn)行煤氣化反應(yīng)，其中煤粉流量為6.98t/h，CO₂流量為21.98t/h，CaCO₃粉末為0.29t/h，煤粉、碳酸鈣和CO₂中所含的C與CO₂中的O的摩爾比為1:1，CaCO₃與煤粉中的S的摩爾比為1:1，得到高溫煤氣，其中CO和H₂的產(chǎn)量為22379m³/h和500m³/h；煤氣化爐中產(chǎn)生的熔渣由熔渣出口排出；

（4）將高溫煤氣經(jīng)過換熱器進(jìn)行余熱回收，在換熱器內(nèi)，高溫煤氣與水進(jìn)行換熱，煤氣溫度可降至300℃左右，降溫后的煤氣進(jìn)入除塵器中凈化除塵。

除塵后的潔凈煤氣有兩種途徑：一方面潔凈煤氣可直接作為化工原料進(jìn)行化工產(chǎn)品合成；另一方面潔凈煤氣進(jìn)入合成氣成分調(diào)節(jié)裝置，與水蒸氣反應(yīng)生成H₂，并控制CO與所生成的H₂的摩爾比為1:3；將混合氣送入合成氣反應(yīng)器中發(fā)生甲烷化反應(yīng)（反應(yīng)式(6)、(7)）獲得城市煤氣，甲烷生產(chǎn)量為5719m³/h。

上述方法中，所述化工產(chǎn)品包括合成油、甲醇、乙二醇、羰基醇、二甲醚以及低碳烯烴等以CO為主要原料的產(chǎn)品。

實施例2

一種感應(yīng)爐鐵浴煤氣化的電網(wǎng)調(diào)峰方法，是采用如圖1所示的電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)，所述系統(tǒng)采用如圖3所示的槽溝式感應(yīng)爐：爐體為圓柱形坩堝，坩堝直徑為2.16m，高4m；所述電網(wǎng)調(diào)峰方法包括以下步驟：

（1）根據(jù)谷期的實際用電量確定電網(wǎng)調(diào)峰量，設(shè)置用電負(fù)荷；

（2）將廢鐵/廢鋼加入感應(yīng)爐，并將電能引入感應(yīng)爐內(nèi)加熱熔化廢鐵/廢鋼至溫度達(dá)到1400℃并保持恒定，鐵水液面高3m，質(zhì)量為86t；

（3）將氣化劑水蒸氣預(yù)熱至400℃，從物料噴嘴噴入預(yù)熱水蒸氣攜帶的煤粉和碳酸鈣混合粉末至感應(yīng)爐中進(jìn)行煤氣化反應(yīng)，其中煤粉流量為7.86t/h，水蒸氣流量為10.12t/h，CaCO₃粉末為0.32t/h，煤粉和碳酸鈣中所含的C與水蒸氣中的O的摩爾比為1:1，CaCO₃與煤粉中的S的摩爾比為1:1，得到高溫煤氣，其中CO和H₂的產(chǎn)量為12598m³/h和13161m³/h；煤氣化爐中產(chǎn)生的熔渣由熔渣出口排出；

（4）將高溫煤氣經(jīng)過換熱器進(jìn)行余熱回收，在換熱器內(nèi)，高溫煤氣與水進(jìn)行換熱，煤氣溫度可降至300℃左右，降溫后的煤氣進(jìn)入除塵器中凈化除塵。

除塵后的潔凈煤氣有兩種途徑：一方面潔凈煤氣可直接作為化工原料進(jìn)行化工產(chǎn)品合成；另一方面潔凈煤氣進(jìn)入合成氣成分調(diào)節(jié)裝置，與水蒸氣反應(yīng)生成H₂，并控制CO與所生成的H₂的摩爾比為1:3；將混合氣送入合成氣反應(yīng)器中發(fā)生甲烷化反應(yīng)（反應(yīng)式(6)、(7)）獲得城市煤氣，甲烷生產(chǎn)量為6439m³/h。

上述方法中，所述化工產(chǎn)品包括合成油、甲醇、乙二醇、羰基醇、二甲醚以及低碳烯烴等以CO為主要原料的產(chǎn)品。

實施例3

一種感應(yīng)爐鐵浴煤氣化的電網(wǎng)調(diào)峰方法，是采用如圖1所示的多套電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)，所述多套系統(tǒng)采用如圖2所示的臥式感應(yīng)爐：爐體為U形結(jié)構(gòu)，坩堝水平部分內(nèi)徑為1.5m，長2m；坩堝垂直部分內(nèi)徑2m，高3m；所述電網(wǎng)調(diào)峰方法包括以下步驟：

（1）根據(jù)谷期的實際用電量確定電網(wǎng)調(diào)峰量，設(shè)置用電負(fù)荷，并將多套電網(wǎng)調(diào)峰系統(tǒng)并聯(lián)；

（2）將廢鐵/廢鋼加入感應(yīng)爐，并將電能通過供電裝置引入并聯(lián)的感應(yīng)爐內(nèi)加熱熔化廢鐵/廢鋼至溫度達(dá)到1450℃并保持恒定，鐵水液面高2m，質(zhì)量為76t；

（3）將氣化劑CO₂預(yù)熱至200℃，從物料噴嘴噴入預(yù)熱CO₂攜帶的煤粉和碳酸鈣混合粉末至感應(yīng)爐中進(jìn)行煤氣化反應(yīng)，其中煤粉流量為6.98t/h，CO₂流量為21.98t/h，CaCO₃粉末為0.29t/h，煤粉、碳酸鈣和CO₂中所含的C與CO₂中的O的摩爾比為1:1，CaCO₃與煤粉中的S的摩爾比為1:1，得到高溫煤氣，其中CO和H₂的產(chǎn)量為22379m³/h和500m³/h；煤氣化爐中產(chǎn)生的熔渣由熔渣出口排出；

（4）將高溫煤氣經(jīng)過換熱器進(jìn)行余熱回收，在換熱器內(nèi)，高溫煤氣與水進(jìn)行換熱，煤氣溫度可降至300℃左右，降溫后的煤氣進(jìn)入除塵器中凈化除塵。

除塵后的潔凈煤氣有兩種途徑：一方面潔凈煤氣可直接作為化工原料進(jìn)行化工產(chǎn)品合成；另一方面潔凈煤氣進(jìn)入合成氣成分調(diào)節(jié)裝置，與水蒸氣反應(yīng)生成H₂，并控制CO與所生成的H₂的摩爾比為1:3；將混合氣送入合成氣反應(yīng)器中發(fā)生甲烷化反應(yīng)（反應(yīng)式(6)、(7)）獲得城市煤氣，甲烷生產(chǎn)量為5719m³/h。

上述方法中，所述化工產(chǎn)品包括合成油、甲醇、乙二醇、羰基醇、二甲醚以及低碳烯烴等以CO為主要原料的產(chǎn)品。