在气流床气化中直接冷却粗煤气
专利汇可以提供在气流床气化中直接冷却粗煤气专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及在气流床 气化 中直接冷却粗 煤 气。本发明针对IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle- 整体 煤气化 联合循环 )设备提出，在煤气 净化 装置(低温甲醇洗)上设置冷却器/饱和器循环，由此使作为 水 蒸汽 成分结合在煤气中的热可最佳地绕煤气净化装置(低温甲醇洗)导引，并且使在目前的方案中所出现的冷凝损失最小化。此外，直接冷却或者 蒸发 降低了煤气合成途径中的压 力 损失，并且因此可使IGCC设备的效率最大化。，下面是在气流床气化中直接冷却粗煤气专利的具体信息内容。
1.用于处理粗煤气的方法，其中
在包括有用于流体或者固体的含炭燃料(1-20)的气化装置和后置 的燃气和蒸汽发电站(GuD)(1-25)的IGCC设备中，将在气化装置 中获得的粗煤气(2-1、3-1)导引通过冷却器组(2-2)，
所述冷却器组(2-2)连同热交换器(1-5、2-5、3-5)形成冷却器 循环，
通过所述冷却器循环从粗煤气(2-1、3-1)中取出热，
已冷却的粗煤气经过煤气净化装置(1-18、2-18)，
所述热交换器(1-5、2-5、3-5)连同饱和器(1-7、2-7)形成饱和 器循环，并且
在所述饱和器中将来自热交换器的热输送给已净化的粗煤气 (2-6)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，给所述冷却器循环提 供补充水(2-4)。
3.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将在冷 却器组的底部沉积的水作为补给水(1-29)输送给气化器用于激冷。
4.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，给所述 饱和器循环提供去离子水(DI)(2-8)。
5.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述 冷却器循环中，在饱和器循环(3-5)的热交换器之前实现热输出(3-4)， 以产生低压(ND)蒸汽。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，通过低压(ND)蒸汽 的产生来控制热输出到饱和器循环中。
7.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，超过饱 和点地冷却粗煤气。
8.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，粗煤气 在冷却器组(3-2)之后并在煤气净化装置(1-18、2-18)之前在第二 冷却器组(3-3)中冷却，其中通过由所述第二冷却器组(3-3)、泵(3-15) 和热传导器(3-9)所形成的第二冷却器循环输出热，特别是用于对GuD 冷凝水进行预热。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，给所述第二冷却器循 环提供补充水(3-10)。
10.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在输送 到冷却器组(2-2、3-2)种之前从粗煤气(2-1、3-1)中取出热，以产 生中压(MD)蒸汽(2-16、3-16)。
技术领域
本发明涉及一种用于在IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle-整体煤气化联合循环)设备中处理粗煤气的方法。
背景技术
其中可供使用的温度水平是由粗煤气中的水蒸汽部分压力决定 的。特别是在使用IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle-整体 煤气化联合循环)时，在效率最佳化方面，努力将输出的热量有效地 回输到其它设备部件中，并且努力使煤气方面的压力损失最小化。
对于在考虑具有全激冷的气流床气化的情况下使用具有CO2分离 装置的IGCC而言，用于全激冷的过程水温度会影响总效率。
在到目前为止的使用中，在粗煤气变换后的粗煤气流中应排走的 热量是通过大量间接的热交换器实现的，这些热交换器在煤气冷却线 上造成高压力损失。
此外，对于具有全激冷的气流床气化而言，用冷的去离子水补给 过程水循环，其中，在另外的过程中，过程水在激冷之前例如用低压 蒸汽进行进一步的预热。
发明内容
这个任务通过具有权利要求1所述特征的方法得以完成。
通过在煤气净化装置(低温甲醇洗(rectisol))上设置冷却器/饱 和器循环，可将在煤气中作为水蒸汽成分结合的热量最佳地绕着煤气 净化装置导引，并且可将在到目前的方案中所出现的冷凝损失最小化。 此外，合成煤气过程中的压力损失通过直接冷却或蒸发得以减小，并 且因此使得IGCC设备的效率最大化。有利地，在粗煤气变换后将粗煤 气的单级或者多级的直接冷却与通过冷却器/饱和器循环的间接的热输 出相结合。这使得在粗煤气侧可减少热交换器的数量，并且因此也减 小粗煤气冷却线的压力损失。此外，通过直接冷却将补充水预热，并 且同流出的过量循环水输送到气化岛的过程水循环中。因此，例如在 气化岛内部通过低压蒸汽可减小过程水的加热，并且改进IGCC设备的 总效率。此外可避免在过程水预热时在热交换器中发生沉淀的危险。
在从属权利要求中对本申请的主题的有利的改进方案进行了说 明。
附图说明
随后在为理解所要求的范围内借助附图对本发明的实施例进行详 细的说明。
这些附图是：
图1：实现本发明的IGCC发电站的原理简图。
图2：根据本发明的粗煤气冷却的原理简图。
图3：根据本发明的冷却器循环的特殊的方案。
在附图中相同的附图标记表示相同的部件。
附图标记列表
1-5、2-5、3-5 热交换器粗煤气冷却/饱和器循环
1-18、2-18 煤气净化装置(低温甲醇洗)
1-20 含炭燃料，固体或者流体
1-21 具有激冷段以及卤洗和碱洗的气化反应器
1-22 合成煤气
1-23 CO变换段
1-24 粗煤气冷却装置
1-25 燃气和蒸汽发电站(GuD)
1-26 电能，电流
1-27 废水
1-29 补给水
2-1、3-1 CO变换后的粗煤气
2-2、3-2、3-3 冷却器组
2-3、3-7 送到气化岛的过程水循环
2-4、3-10 给冷却器循环提供补充水
2-6 经过煤气净化装置(低温甲醇洗)后的纯煤气
2-7 饱和器
2-8 给饱和器循环提供去离子水(DI)
3-4 用于产生低压(ND)蒸汽的热交换器
3-6 沉积的煤气冷凝水
3-9 输出热量用于GuD冷凝水预热
3-11 送到废水处理装置的净化流
3-12 第二冷却器循环的循环水的一部分
2-13、3-13 输送到煤气净化装置(低温甲醇洗)的已冷却
的粗煤气
2-14、3-14、3-15 泵组冷却器循环
2-16、3-16 热交换器产生中压蒸汽
2-19 泵组饱和器循环
2-30 用于燃气透平的纯煤气
3-6 沉积的煤气冷凝水
具体实施方式
图2：在第一级(2-16)中，由从CO变换段(1-23)出来的粗煤 气(2-1)取出处于高温度水平的热，以产生中压(MD)蒸汽。随后 在冷却器组(2-2)中，直接用水对粗煤气进行冷却。借助泵组(2-14) 使在冷却器组的底部沉积的水在循环中运行，并且在一个或者多个换 热器(2-5)中冷却，并且重新输送到顶部的冷却器组中。从冷却器循 环中取出(2-3)为进行气化所必需的补给水(1-29)。通过在冷却器 组中沉积的冷凝水和补充水(2-4)给冷却器循环供水，所述冷凝水是 由于未达到粗煤气的饱和点而产生的。从煤气流排放到冷却器循环的 热直接通过热交换器(2-5)传送到饱和器循环中。这个饱和器循环的 任务是将从煤气净化装置(2-18)出来的冷的纯煤气(2-6)在饱和器 组(2-7)中加热，并且用水蒸汽使其饱和。在此通过去离子水(2-8) 给饱和器循环供水。
图3的装置具有冷却器循环的特别有利的布线图：
由从CO变换段出来的粗煤气(3-1)取出(3-16)处于高温度水 平的热，以产生中压(MD)蒸汽。通过两个在煤气侧串联的冷却器循 环(3-2、3-3)，进一步地从粗煤气中排出热。进入第一冷却器组(2-2) 的循环水冷却粗煤气在饱和点以上。从循环水流中取出(3-6)沉积的 煤气冷凝水，并且和所述第二冷却器循环的循环水的一部分(3-12)混 合，并且将其引入到(3-7)气化岛的过程水循环中。优选在多个级中、 特别是在两个级中完成从所述第一冷却器循环的循环水中输出热量。 在所示实施例中，在第一级中通过产生(3-4)低压(ND)蒸汽，在第 二级中通过加热所述饱和器循环(3-5)。在这种情况中，通过低压蒸 汽的产生来控制热量输出到饱和器循环中。通过泵组(3-14)实现必要 的压差的桥接。
由冷却器组(3-3)、泵(3-15)以及一个或者多个热传导器(3-9) 形成所述第二冷却器循环。从该冷却器组出来的循环水(3-8)的温度 水平比第一冷却器循环中的低。优选将所述热输出用于GuD冷凝水预 热(3-9)。紧接着将冷的补充水(3-10)输送到循环水中，所述补充 水作为补给水(1-29)是气化所必需的。其在进入到冷却器组中之前， 附加地冷却了循环水，并且通过直接冷却实现从粗煤气(2-1，3-1)中 排出最大的热。由在冷却器组中沉积的循环水中取出一个部分流(3-11 +3-12)，该部分流等于沉积的煤气冷凝水和补充水的流量。再从所述 部分流中取出一个部分流(3-11)，该部分流用于降低氨，并且使整个 系统中的氨浓度最小化。将净化流(3-11)输送到废水处理装置中。将 余下的流(3-12)和在第一冷却器循环中沉积的煤气冷凝水混合(3-6)， 并且引入到过程水循环中用于气化。
已冷却的粗煤气流根据煤气净化的要求进行进一步的冷却(2-17， 3-17)，并且继续被输送到(3-13)煤气净化装置(低温甲醇洗)(2-18， 3-18)中。
通过IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle-整体煤气化联 合循环)装置给出了本发明的特别的方案，其中粗煤气流(2-1，3-1) 在CO变换后借助冷却器组直接被冷却。
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