专利汇可以提供类天然气联合循环专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用 煤 等 能源 物质合成类 天然气 及煤等能源物质作为燃气- 蒸汽 联合循环 燃料 的方法。首先以煤等能源物质合成一种类天然气燃料,合成过程包括以煤等能源物质和 氧 气、 水 蒸汽 气化 制氢或以部分合成类天然气蒸汽重整制氢,氢与煤气气化合成类天然气。或通过 煤气化 成煤气,经变换、脱炭、甲烷化合成类天然气。然后以类天然气作为燃气-蒸汽联合循环的燃料,实现燃气-蒸汽联合循环以煤等能源物质作为燃料目的的洁净煤技术,该技术方案简称NGLCC(如 附图 一所示)比 整体煤气化联合循环 (IGCC), 增压 流化床 联合循环(PFBC-CC一代、二代)具有投资少、效率高、环保性能好等特征。,下面是类天然气联合循环专利的具体信息内容。
1. 用煤等能源物质合成一种类天然气燃气轮机燃料,其特征是煤 与氢气化的产物或煤气化为煤气,煤气经变换、脱碳和甲烷化的 产物,主要由甲烷和氢气组成,含少量CnH2n+2(n>1)、CO2 H2O、 N2、CO等物质,天然气不含单质氢,区别天然气称类天然气,也 区别于富含甲烷高热值煤气的合成天然气。
2. 一种燃气-蒸汽联合循环使用煤等能源物质为燃料的方法,其 特征是:
(1)合成类天然气:a.将煤等矿物能源物质用氧气和水气化制 氢气,氢气与煤气化合成类天然气;b.或者氢与煤等能源 物质气化合成类天然气,部分类天然气用于蒸汽重整制氢, 氢再与煤等能源物质气化合成类天然气,循环过程向外提供 类天然气;c.将煤气化为煤气后,经除尘、脱硫、变换、 脱碳、再进行甲烷化合成类天然气。
(2)以类天然气供燃气轮机燃烧实现以煤等能源物质做为燃 气-蒸汽联合循环燃料。
3. 权利2燃气轮机用煤等能源物质做为燃料的方法,其特征是煤 等能源物质是煤及其制品,石油及其制品(如石油焦、渣油),生 物质能源。
4. 实施权利2的装置,其特征是由煤气化装置、制氢装置和煤等 能源物质加氢转化装置、除尘、脱硫、脱碳装置、压缩和蒸气透 平装置、燃气-蒸汽联合循环装置和为适应燃气-蒸汽联合循环 装置起停负荷变化的缓冲气束或液化装置等。
5. 权利4实施权力2的装置,其特征是煤加氢转化装置、煤气化 装置,可以是固定床、流化床、气流床、熔融床和等离子体装置 等型式,可以是一种或多种型式包括并联或多级串联。
6. 权利4实施权利2的装置,其特征是煤加氢放热维持加氢气化 的持续进行,也可以向装置补充氧以满足气化反应的热量需求, 也可以用等离子体装置启动、加热升温和提高转化率。
7. 权利4实施权利2的装置,其特征在于制氢装置可以是煤等能 源物质和氧、水气化制氢或利用部分加氢转化产物类天然气蒸汽 重整、部分氧化蒸汽重整制氢。
8. 权利4实施权利2的装置,其特征是制氢装置采用蒸汽重整制 氢或部分氧化蒸汽重整制氢可以是加热式或换热式。
9. 权利4实施权利2的装置,其特征是系统压缩和循环的动力可 用系统产生蒸汽通过蒸汽透平提供动力,也可以由电力驱动,蒸 汽系统可以是一压、二压、三压等多级压力利用。
10. 权利4实施权利2的装置,其特征是燃气-蒸汽联合循环可以 是余热锅炉、蒸汽回注、热电联产等。
背景技术:
中国《国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006-2020年)》能源问题被列在重点领域的首要位置,其中关键技 术便是洁净煤技术。煤作为中国基础能源,2005年突破20亿吨大关, 使中国能源安全和环境保护形势严峻。能否开发节约能源的洁净煤技 术关系到建设资源节约型、环境友好型社会的成败。洁净煤技术是使 煤作为一种能源应达到最大限度潜能的利用,而释放的污染控制在最 低水平,达到煤的高效洁净利用目的的技术。目前,煤主要应用于发 电,燃煤电站主要是锅炉电站,包括常规锅炉电站,超(超)临界发 电,循环流化床锅炉燃烧发电。因受到热力循环(Rankine)限制, 热效率已很难大幅度提高,燃气-蒸汽联合循环既发挥Brayton循 环,又保留Rankine循环。较好实现煤化学能的洁净和高效的梯级利 用。世界燃气轮机制造商都致力于燃煤燃气轮机技术开发,燃煤燃气 轮机燃烧技术主要有增压流化床燃烧联合循环(PFBC-CC)和整体煤 气化联合循环(IGCC)。增压流化床燃烧联合循环包括第一代、第二 代,PFBC-CC是煤与脱硫剂在增压(通常1.2∽1.6MPa)流化床锅炉 燃烧,燃烧的部分热量通过安装在流化床内的埋管和水冷壁。使流经 受热面的水加热产生蒸汽,通过蒸汽透平做功发电,离开燃烧室的加 压燃气,经过高温除尘后,进入燃气轮机透平做功发电,即第一代 PFBC-CC。也可将部分煤在气化炉气化后送入辅助燃烧室燃烧,产生 的高温燃气再与PFBC约850℃燃气混合。把燃气轮机进气温度升到 150∽1200℃,从而提高燃气轮机热效率,也即为第二代PFBC-CC。 整体煤气化联合循环(IGCC)是使煤在气化炉中气化成为中热值煤气 或低热值煤气,通过处理把粗煤气中的灰分、含硫化合物(主要是 H2S和COS)等有害物质除净,供给燃气-蒸汽联合循环中去燃烧做 功,以达到煤代油(或天然气)的目的。这样,就可以间接实现燃气- 蒸汽联合循环燃用固体燃料-煤的愿望。上述两种燃气轮机以煤做为 燃料的技术有较好前景。特别是IGCC发展令人瞩目,它能较大幅度 地提高燃煤电站的热效率,并使污染问题获得非常满意的解决,IGCC 被认为是二十一世纪最有前途的洁净煤发电技术。第二代增压流化床 燃烧循环发电技术也被国际公认有发展前景,可提高发电效率和改善 环境的洁净发电技术。
然而为21世纪发电技术带来光明的增压流化床燃烧联合循环和 整体煤气化联合循环发电技术都存在投资规模大,处理物料量大,污 染净化不充分,热效率难以提高等问题。PFBC-CC存在污染净化不 充分,高温除尘困难,燃机叶片冲刷腐蚀严重,电站安全可靠性差等 问题。IGCC因煤气热值比天然气低得多,致使进入燃气轮机燃烧室 的燃料流量增加,使燃气轮机的热力参数和工况点都发生变化,不能 适应以石油和天然气作为燃料设计的燃气轮机,也就不能解决中国近 期建设的以天然气为燃料F级机组气源问。本发明以煤等能源物质合 成类天然气,并使煤的化学能最大限度地转化为满足燃气-蒸汽联合 循环电站运行工况的类天然气燃料,并使煤充分净化,甚至可达到零 污染目标,实现绿色煤电,可望解决中国燃气-蒸汽联合循环电站天 然气气源问题。面对国际石油和天然气价格居高不下,中国天然气开 采和管网建设周期长,国内民用、商业和一般工业消费天然气刚刚起 步,中国以天然气纯发电在相当长时期困难重重,本发明为中国燃油 电站和燃气电站经济走出困境带来希望。
发明内容:本发明目的在于合成一种适应燃气轮机燃烧的类天然 气燃料并提供一种新的燃煤燃机技术方案——类天然气联合循环 (Natural Gas-Like Combined Cycle简称NGLCC),实现燃气-蒸 汽联合循环以煤等能源物质作为燃料,煤等能源物质可以是煤及其制 品、石油及其制品(石油焦、渣油等)、生物质能源,并达到高效、 洁净燃烧,燃煤燃气轮机原技术方案增压流化床燃烧联合循环 (PFBC-CC)存在高温除尘困难,环保性能欠佳,燃机叶片冲刷腐蚀 严重等技术难题,影响装置长期安全可靠运行。整体煤气化联合循环 (IGCC)存在系统物料流量大,气化显热利用效率不高,空分装置投 资、能耗高,中间燃料煤气热值低等问题。IGCC效率只有42%,配套 世界最先进燃气-蒸汽联合循环,期望能达到45%。且上述这两种技 术方案系统复杂、投资巨大、厂电用电耗率高、污染控制有限,总能 系统热效率很难提高。
技术方案:本发明以一种新的技术方案通过煤气化制氢或部分产 物类天然气水蒸汽重整制氢,氢与煤等能源物质气化转化为类天然 气。或煤气化产生煤气,经除尘、脱硫、变换、脱碳和甲烷化合成类 天然气。类天然气燃料供给燃气轮机燃烧做功发电,实现燃气-蒸汽 联合循环以煤等能源物质为燃料的洁净煤技术,提供使能量最大限度 转化的热交换蒸汽重整装置,能量转化率高于煤的直(间)接液化和 生产醇醚燃料,系统物料输送采用多压蒸汽透平集中提供动力和满足 燃气轮机起停和负荷变化的缓冲气束或液化装置,用于启动或加速转 化的煤、氢气等离子体气化装置等技术方案。将煤灰分、硫充分利用, 并可产副产品干冰。使煤全身是宝,可实现零排放。不存在PFBC-CC 灰分冲刷、腐蚀等难题。系统物料量少,能量转化率高,与先进燃气- 蒸汽联合循环配套可实现45%以上的总热效率。燃料类天然气热值与 天然气(甲烷)相当,适应于以油气为燃料燃气轮机。
本发明合成燃料称类天然气,产品主要含甲烷和氢气,含少量 CnH2n+2(n>1)、CO、CO2、N2、H2O等物质,区别于天然气(天然气不 含单质氢),也区别于富含甲烷的高热值煤气-合成天然气(CO含量 高),合成类天然气方案可以是下述三种方案:
方案一:通过煤气化制氢,煤与纯氧燃烧与水蒸汽气化为水煤气, 经除尘、脱硫、变换、脱碳生产氢气。气化条件、温度、压力和气化 炉选型必须充分考虑生产能力、效率以及上下工序的工况参数等条 件。产生的氢气与煤等能源物质在气化炉转化为以甲烷为主的合成 气。经降温、除尘、脱硫、变换、脱碳、脱水、脱氨等工序生产类天 然气,如CO、CO2含量不高,变换、脱碳工序可省去。如果类天然气 含氢量较高,如大于10%,可用变压吸附或膜分离提取氢气用于煤的 加氢气化转化。
<一>反应过程主要有
(1)碳与氧的反应
C+O2=CO2+408.8MJ
2C+O2=2CO+246.4MJ
CO2+C=2CO-162.4MJ
2CO+O2=2CO2+570.24MJ
(2)碳与水蒸汽反应
C+H2O=CO+H2-118.8MJ
C+2H2O=CO2+2H2-75.2MJ
CO+H2O=CO2+H2+42.9MJ
(3)甲烷生成
C+2H2=CH4+87.38MJ
CO+3H2=CH4+H2O+206.2MJ
2CO+2H2=CH4+CO2+247.4MJ
CO2+4H2=CH4+2H2O+162.9MJ
2C+2H2O=CH4+CO2+125.6MJ
其他副反应:
S+O2=SO2 SO2+3H2=H2S+2H2O
N2+3H2=2NH3 N2+xO2=2NOx
从上可知,提高压力有利于甲烷生成,提高温度有利于
CO2+C=2CO向生成一氧化碳方向进行,也有利于
C+H2O=CO+H2反应,可提高煤气中有效成分。
制氢总过程2C+O2+2H2O→2CO2+2H2
加氢转化:C+2H2→CH4
上式合并:3C+O2+2H2→2CO2+CH4
工艺条件,煤气化、加氢转化的温度、压力,煤、氧气、水蒸气、 氢气等物料在系统的比例由制氢的装置和转化装置型式、煤种类、生 产规模、产品外部环境(例如城市管网或燃气轮机电站主输气管网压 力都不同)等因素决定,工艺条件必须满足使煤化学能最大限度转化 为类天然气(主要是甲烷和氢气)的化学能。
合成类天然气甲烷是主要成份,氢是第二主要成份,氢含量取决 于装置、工艺条件和是否在提供类天然气前工序进行分离氢气。还含 有CnH2n+2(n>1)、N2、CO2、CO、H2O等物质。以甲烷为主要成分, 使类天然气热值满足燃气轮机热力参数。如GE公司采用修正的 Wobbe指数(MWI)来要求燃料热值范围。
式中LHV为类天然气低位热值(Btu/scf)
SGgas为类天然气重度与空气重度比
MWgas为类天然气分子量
Tgas为类天然气兰氏绝对温度(°K)
28.96为干空气分子量
对于9FA干式低氮氧化物燃烧系统,GE要求天然气MWI值在 40∽54之间,在特殊情况可超出范围±5%。因此类天然气中可燃成 分要求甲烷含量尽可能高,例如50%∽100%范围,最好在70%∽100 %范围(摩尔分数)。煤气化制氢和煤加氢转化装置可以是固定床、 流化床、气流床、熔融床和等离子体等煤气化装置。压力可以是常压 或加压,如压力0∽32MPa,考虑到燃气轮机进气压力在2.0∽2.5MPa, 系统压力可考虑2.0∽32MPa,考虑系统生产能力和设备承受条件和 与燃气轮机进气调压问题,最佳方案为制氢气化装置和煤加氢转化装 置压力范围2.0∽16MPa。当装置系统压力低于燃气轮机进气压力时 必须进行增压,气化和转化温度范围由装置等条件决定,固定床800 ∽1500℃,流化床600∽1500℃,气流床800∽2500℃。如果是等离 子体气化装置热等离子体温度可从数千到数万度。例如5000∽ 30000K,冷等离子体温度较低,例如100∽2000K。温度、压力应由 装置类型、煤种类、生产规模等因素决定,从提高总能效率和环保性 能出发,优化工艺参数。例如本发明实施例中,气化装置制氢气流床 压力4.5MPa∽16MPa,温度1400∽2200℃,煤加氢转化流化床压力 4.5∽12MPa,温度800∽1200℃。其他工艺参数如脱硫、变换,脱碳 等压力根据上下工序条件如气化装置压力而定,温度由所选工艺确 定。
方案二:煤与氢在气化装置转化为甲烷为主要成份的合成气经降 温、除尘、脱硫、变换、脱碳、脱氨、脱水等工序成为类天然气,部 分类天然气进一步精脱硫后与系统产生的过热水蒸汽重整制取氢气, 氢气用于与煤加氢转化产生类天然气,循环过程向外提供类天然气产 物。重整可以是部分氧化蒸汽重整,蒸汽重整所需能量可以是重整加 热炉燃烧煤加氢气化过程产生的半焦或燃烧部分类天然气等方式提 供能量。也可以是利用煤加氢气化放热能量通过热交换重整装置提供 能量。系统能量不足可向加氢转化炉通入少量纯氧,或向重整装置通 入纯氧的部分氧化蒸汽重整补充能量。合成类天然气中氢含量较高 时,可提取氢用于煤加氢气化。主要反应过程:
C+2H2 CH4+87.38MJ
水蒸汽转化反应: CH4+H2O CO+3H2
ΔH298k=206.29KJ/mol
水煤气变换反应: CO+H2O CO2+H2
ΔH298k=-41.19KJ/mol
完全燃烧反应: CH4+2O2 CO2+2H2O
ΔH298k=-879KJ/mol
部分氧化反应: CH4+1/2O2 CO+2H2
ΔH298K=-36KJ/mol
总反应过程: 2C+2H2O CH4+CO2
与方案一总过程相比可见,第二方案可获得较高的能量转化效率。
煤的加氢气化和水蒸汽重整制氢,工艺参数如温度、压力、物料 比例等由装置类别、煤种类、生产规模和产品外部环境条件而定。方 案二合成类天然气成份与方案一基本相同,煤加氢转化可以是固定 床,流化床、气流床、熔融床和等离子体等煤气化装置。温度和压力 范围与方案一基本相同。水蒸汽重整装置可以是部分氧化水蒸汽重 整,温度范围300∽1200℃,较好600∽950℃,压力0∽12Mpa,较 好1.6∽6.5MPa,催化剂可以是Ni、Pt等。其他工序脱硫、变换、脱 碳根据系统煤加氢转化和水蒸汽重整压力而定,温度范围由所选工艺 而定。
方案三:煤气与氧和水蒸汽气化成为低热值煤气,即CH4、CO、 CO2、H2为主要成份,除尘、脱硫、经一氧化碳变换,脱除二氧化碳, 经甲烷化合成类天然气,其气化反应过程与方案一基本相同,甲烷化 反应:
2CO+2H2=CH4+CO2+247.4MJ
CO2+4H2=CH4+2H2O+162.9MJ
CO+3H2=CH4+H2O+206.2MJ
方案三装置气化工艺参数基本与方案一基本相同,甲烷化温度范围在 280∽420℃,压力从常压到高压0∽98MPa,可用Ni作为催化剂。 上述三种方案中除尘、脱硫、变换和脱碳等过程如下:
除尘:本发明先用旋风除尘,可一级或多级串联,经降温后通过 电除尘,再用湿法洗涤,湿法洗涤也可以与脱硫过程结合进行。
脱硫:不同脱硫工艺存在不同反应机理,本发明使用湿法粗脱硫, 干法脱硫为精脱硫,湿法脱硫主要有化学吸附法,如烷基醇胺法、碱 性盐溶液法等;物理吸附法,如甲醇法、聚乙醇二甲醚法等;物理- 化学吸附法,如环丁砜法、常温甲醇法等;湿式氧化法如改良ADA法、 栲胶法、氨水催化法、PDS法等。干法脱硫主要有:加氢转化催化剂 ----铁钼、镍钼、钴钼、镍钴钼等;吸收型或转化吸收型----氧化锌、 氧化铁、氧化锰等;吸附型-----活性炭、分子筛等。
变换:高温变换和低温变换,高温变换温度范围在370∽485℃, 可用铁铬系催化剂,压力可以常压到高压32Mpa,取决于前后工序。 低温变换温度范围在230∽250℃,可用铜锌铬系或铜锌铝系催化剂, 压力可以从常压到高压32Mpa,取决于前后工序。
脱碳:脱碳工艺分为溶剂吸附法和变压吸附分离法,采用低温甲 醇法或活化MDEA法,可降低能耗。
甲烷化:在280∽420℃温度范围,在催化剂作用下,使合成气 中的一氧化碳、二氧化碳和氢气反应生成甲烷和水,压力范围可以从 常压到98MPa,取决于前后工序。
加煤工序,加煤工序可用CO2或N2等惰性气体充压,中低压可 用CO2,高压可用N2,也可用氢气充压。
通过上述三种方案,合成类天然气通过调压系统调整压力为2.0 ∽2.5MPa用于燃气轮机燃烧推动涡轮透平做功发电。燃气轮机排出 尾气通过余热锅炉生产蒸气,可以是一压、二压、三压。蒸气通过蒸 气透平做功发电,也可回注于燃气轮机,增加燃气轮机出力。这样通 过煤等能源物质合成类天然气,同时将煤中灰分、硫等有害成分变废 为宝。类天然气供给燃气-蒸汽联合循环燃烧做功,达到煤代油(代 天然气)的目的,间接实现燃气轮机用煤等能源物质为燃料的目的。 该技术方案称类天然气联合循环(Natural Gas-Like Combined Cycle简称NGLCC)。
如果燃气轮机短期停机(例如水洗)或除负荷,类天然气通过压 缩机向高压管束贮存,或液化成LNG贮存。长期停机可向城市管网 或主输气管网供气,用于民用、商业和一般工业。
技术效果:本发明效率高,由于该发明技术方案物料量少,可以没有 显热向系统外输出能量,特别是第二方案中将煤加氢转化能量,利用 热交换重整装置提供蒸气重整所需能量,使系统能量转化率更高。理 论上两个碳原子可合成一个甲烷分子,而且热值相当,工艺过程使煤 的化学能最大限度转化为类天然气化学能。利用高热值类天然气供给 热力学系统优于锅炉蒸气系统的燃气-蒸汽联合循环燃烧发电。可取 得更高的总能效率。例如煤转化类天然气能量转化率达到80%时,与 先进燃气-蒸汽联合循环燃用类天然气供电效率为60%,即燃气-蒸 汽联合循环燃煤总供电效率达到48%,可见NGLCC热效率高于 IGCC;环保性能优于增压流化床燃烧联合循环,系统产生的灰渣可用 于制灰渣制品,脱硫可以生产硫磺及其制品,同时能产生副产品干冰, 减少室温气体排放,可以说该发明使煤全身是宝。是可实现零排放的 洁净煤技术;由于类天然气压缩、液化性能优于IGCC煤气(CO+H2), 可解决合成气系统与燃气-蒸汽联合循环系统适应性问题,使电站能 长期安全可靠运行;因类天然气热值与天然气相当,可适应于以油气 为燃料设计的燃气-蒸汽联合循环。该发明可望解决目前中国天然气 气源问题,并能提升燃气轮机电站与燃煤火力电力比较的竞争力,为 竞价上网创造条件。
附图说明
图1.本发明原理图,1制氢装置(可以是煤气化制氢或类天然 气蒸汽重整制氢),方案三为煤气化产煤气装置,2煤加氢转化装置, 方案三为甲烷化装置,3除尘装置,4脱硫装置,5产物类天然气,6 燃气轮机,7余热锅炉,8汽轮机,9发电机,10城市管网或主输气 管网。
图2.本发明实施方案流程图。该方案煤加氢气化合成类天然气 装置为流化床。气化过程产生的半焦用锅炉加热用于煤气化的氢气和 产生蒸气用于蒸气重整制氢和蒸气透平做功。重整装置采用外热式, 可用锅炉高温烟气加热,或直接在重整装置燃烧煤油气等进行加热, 合成类天然气含氢量高时可用变压吸附或膜分离提取氢用于煤的加 氢转化。图编号说明:
1流化床煤加氢气化装置,2旋风分离器,3煤加氢气喷嘴,可 辅助等离子装置,4锅炉,5加热式蒸汽重整装置,6变换装置,7除 尘装置,8冷却装置,9变换装置,10脱碳装置,11脱硫装置,12 精脱硫装置,13变换装置,14脱碳装置,15脱水,16变压吸附或膜 分离装置,17产品类天然气,18燃气轮机,19余热锅炉,20汽轮机, 21透平压缩机,22发电机,23城市管网或主输气管网。
图3.本发明实施方案流程图。该方案煤加氢气化在气流床进行,产 生高温合成气,提供能量给蒸气重整制氢,合成气和重整气经过加压 换热器,加热CH4+H2O混合气和用于煤加氢转化的氢气,并产生高、 中、低压蒸气用于蒸气透平为氢气压缩和类天然气压缩提供动力,部 分中压过热蒸气用于蒸气重整。合成类天然气用于燃气轮机提供燃料 或用于城市管网等。为适应燃气轮机调峰运行方式,方案考虑高压气 束或液化装置。图中编号说明:
1制粉系统,2粉煤仓,3粉煤锁斗,4气流床煤加氢气化装置,5 换热式蒸气重整装置,6换热器,7低压汽包,8中压汽包,9高压汽 包,10除尘装置,11脱硫装置,12变换装置,13脱碳装置,14精 脱硫装置,15脱水,16变压吸附或膜分离装置,17产品类天然气, 18变换装置,19冷却器,20脱碳装置,21脱水,22燃气轮机,23 余热锅炉,24汽轮机,25发电机,26城市管网或主输气管网,27高 压气束或液化装置。
图4.本发明实施方案流程图,该方案用流化床煤加氢气化经过旋 风除尘(可多级)进入换热式蒸气重整装置提供能量,合成气和重整 气通过换热器加热CH4+H2O和用于煤加氢的氢气,并产生高、中、 低压过热蒸气驱动透平为氢气压缩、变压吸附或膜分离空分装置、类 天然气压缩或液化提供动力。部分过热蒸汽用于类天然气蒸汽重整制 氢,方案中提供为使煤和氢气充分混合的提升管装置,为启动或加热 的煤、氢等离子体辅助装置,或向排渣通入氧气燃烧半焦等方案。图 中编号说明:
1流化床煤加氢气化装置,2提升管,3喷嘴,等离子体辅助装置, 4压缩机,5变压吸附或膜分离空分装置,6旋风分离器,7换热式蒸 气重整装置,8换热器,9低压汽包,10中压汽包,11高压汽包,12 除尘装置,13脱硫装置,14变换装置,15脱碳装置,16精脱硫装置, 17脱水,18变压吸附或膜分离装置,19产品类天然气,20透平压缩 机,21蒸气透平,22压缩机,23变换装置,24冷却器,25脱硫, 26脱水,27高压气束或液化装置,28燃气轮机,29余热锅炉,30 汽轮机,31发电机,32城市管网或主输气管网。
具体实施方式:
实施例1.以两台PG9171E燃气轮机+一台汽机2GT+1ST, 用方案二合成类天然气。采用说明书附图三工艺。
制造商 GE 类天然气 96%CH42%H2 煤加氢装置 流化床 型号 PG9171E 热值 38.78MJ/Nm3 气化温度 950℃ 总输出 123.4×2MW 气耗 6.8×104m3/h 气化压力 8.5MPa 总热效率 33.8% 能量转化率 80% 换热式重整压 力 4.5MPa 热耗 11.15(MJ/kwh) 煤耗ce 112.1t/h 换热式重整温 度 800℃
实施例2以两台PG6541B燃气轮机+一台汽机2GT+1ST, 用方案二合成类天然气,采用说明书附图二工艺。
制造商 GE 类天然气 60%CH435%H2 煤加氢气化装 置 气流床(shell 或Texaco) 型号 PG6541B 热值 28.36MJ/Nm3 气化温度 1700℃ ISO功率 39.1×2MW 气耗 3.12×104m3/h 气化压力 2.5MPa 总热效率 31.8% 能量转化率 70% 外热式蒸汽重 整压力 4.0MPa 热耗 12.16(MJ/kwh) 煤耗ce 43.2t/h 外热式蒸汽重 整温度 850℃
实施例3.以两台PG9351FA燃气轮机+一台汽机2GT+1ST, 用方案二合成类天然气,采用说明书附图三工艺。
制造商 GE 类天然气 96%CH42%H2 煤加氢气化装 置 流化床(等离子 体辅助装置) 型号 PG9351FA 热值 38.78MJ/Nm3 气化温度 950℃ ISO功率 255.6×2MW 气耗 1.29×105m3/h 气化压力 12MPa 总热效率 36.8% 能量转化率 85% 换热式蒸汽重 整压力 6.5MPa 热耗 9.75(MJ/kwh) 煤耗ce 200.74t/h 换热式蒸汽重 整温度 900℃
实施例4.以两台VG94·3A燃气轮机+一台汽机2GT+1ST, 用方案一合成类天然气,采用说明附图书附图一工 艺。
制造商 Siemens 类天然气 96%CH42%H2 煤加氢气化装 置 流化床 型号 VG94·3A 热值 38.78MJ/Nm3 气化温度 1100℃ ISO功率 258.0×2MW 气耗 1.25×105m3/h 气化压力 16MPa 总热效率 38.4% 能量转化率 85% 气流床煤气化 制氢装置压力 6.5MPa 热耗 9.375(MJ/kwh) 煤耗ce 194.2t/h 气流床温度 1800℃
实施例5.以一台M701F燃气轮机+一台汽机1GT+1ST, 用方案三合成类天然气,采用说明书附图一工艺。
制造商 Mitubishi 类天然气 90%CH45%H2 煤气化装置 气流床 型号 M701F 热值 36.5MJ/Nm3 气化温度 1800℃ ISO功率 270.3MW 气耗 6.98×104m3/h 气化压力 6.5MPa 总热效率 38.2% 能量转化率 70% 甲烷化压力 5.0MPa 热耗 9.424(MJ/kwh) 煤耗ce 124.2t/h 甲烷化温度 280∽420℃
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