煤气化工艺与残碳氧化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法

摘要

本发明公开了一种煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法，包括用水冷却离开煤气化炉的高温的反应后混合物，将产生的高温高压蒸汽用于Rankine循环中进行发电，该反应后混合物经分离后得到浆状残碳和合成气，使该浆状残炭在过量氧气存在下在亚临界或超临界水中发生完全氧化，得到包含二氧化碳和水的混合物，然后使该包含二氧化碳和水的混合物膨胀降压并气液分离后得到的低温水与所述合成气分别膨胀降压后得到的低温合成气，或者直接通入Rankine循环中的冷凝器中，或者先用二者对冷却水进行冷却再将冷却水通入Rankine循环中的冷凝器中，以充当对乏汽进行冷却的冷却介质，这样做提高了Rankine循环的发电效率。

主权项

一种煤气化工艺与残碳氧化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法，包括以下步骤：a 使煤与水和任选的氧化剂在气化炉中发生气化反应，从而产生包括合成气以及浆状残碳在内的反应后混合物，其中所述浆状残炭包含水和残碳；b 将所述反应后混合物导入换热器中与水进行间接换热，水被加热而生成蒸汽，而所述反应后混合物被冷却得到冷却后的反应后混合物；c 将步骤b中生成的蒸汽引入蒸汽透平中进行膨胀做功而发电，该蒸汽因膨胀做功而变为乏汽，其中该乏汽的温度和压力与步骤b中的蒸汽相比均降低了；d 对步骤b中的冷却后的反应后混合物进行气/液固分离，得到两股物流：(I)合成气；和(II)包含水和残碳的浆状残碳；然后，e使上述物流(I)和物流(II)并行进行以下两个子步骤：(e1)将物流(I)膨胀降压，得到膨胀降压后的合成气；(e2)将物流(II)送入氧化反应器中，在那里使所述浆状残碳与过量氧气发生反应，生成物流(III)即包含二氧化碳和水的混合物；然后物流(III)依次经过膨胀降压和气液分离，得到气体二氧化碳和液体水；然后，f 将来自步骤(e1)的膨胀降压后的合成气和来自步骤(e2)的液体水共同作为冷却介质通入冷凝器中以与来自步骤c的乏汽进行间接换热，由此将所述乏汽变为冷凝水；g 将来自步骤f的冷凝水加压后送入步骤b的换热器中以与所述反应后混合物进行换热，以重新产生所述蒸汽。