[發明專利]具有煤氣余熱梯級利用的氣化系統和方法

在審

• 申請號: 201810992451.6
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN108913220A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 吳祖義;任瑞鵬
• 申請（專利權）人: 國科潔能（北京）科技有限公司
• 主分類號: C10J3/80
• 分類號: C10J3/80
• 代理公司: 北京遠創理想知識產權代理事務所(普通合伙) 11513
• 代理人: 衛安樂

本發明提供一種具有煤氣余熱梯級利用的氣化系統和方法，包括：第一級空氣預熱器、第二級空氣預熱器；第一級空氣預熱器連接第二級空氣預熱器的吸熱介質通道入口以將空氣經過第一級空氣預熱器進行預熱后產生的一級預熱空氣輸送到第二級空氣預熱器的吸熱介質通道，與第二級空氣預熱器內的放熱介質通道內的進行熱交換以生成二級預熱空氣；放熱介質通道出口依次連接蒸汽過熱器、蒸發器、省煤器以輸出帶余熱的煤氣；冷水與帶余熱的煤氣逆向的依次經過省煤器、蒸發器、蒸汽過熱器以與帶余熱的煤氣依次進行熱交換，冷水在省煤器中加熱為熱水，在蒸發器中加熱為飽和蒸汽，再在蒸汽過熱器中加熱為過熱蒸汽。

技術領域

本發明涉及提高能源利用率的熱能回收技術領域，具體涉及一種具有煤氣余熱梯級利用的氣化系統和方法。

背景技術

中國實用新型專利201520571134.9，名稱為《一種粉煤循環節能氣化爐》，公開(公告)號CN205061998U；其提供了一種采用一個高溫空氣煤氣換熱器，利用空氣與高溫煤氣換熱，回收高溫煤氣的熱量，產600℃的高溫空氣，然后再配合一定比例的飽和蒸汽作為氣化劑。

中國發明專利200710099134.3，名稱為《循環煤流化床煤氣發生爐系統》，公開(公告)號CN101063053；其提供了一種循環煤流化床煤氣發生爐系統，采用一個換熱器，高溫煤氣與空氣換熱，空氣從常溫被加熱到750℃～850℃，950℃～1100℃的高溫煤氣下降到400～500℃，雖然這種工藝能夠較大的回收煤氣中的余熱，被高溫空氣帶入氣化爐，但是出換熱器后的煤氣溫度太低，如果換熱器中的煤氣、空氣管發生泄漏，空氣就會向煤氣泄漏，形成空氣-煤氣的混合氣體，由于400～500℃的煤氣溫度低于煤氣的著火點，無法立即點火燃燒掉泄漏的煤氣，導致存在煤氣爆炸危險，不安全。

中國發明專利201610687493，名稱為《梯級模塊化氣流床煤氣制備系統》，公開(公告)號：CN106147873A；其采用氣流床產生的高溫煤氣，通過帶有輻射換熱室的收集裝置后，再依次通過蒸汽過熱器、蒸發器和省煤器，加熱飽和蒸汽、熱水、冷水，分別產過熱蒸汽、飽和蒸汽、熱水。過熱蒸汽沒有進入氣化爐，作為副產物。

中國發明專利200910235467.3，名稱為《一種具有煤氣余熱利用的氣化方法》，公開(公告)號：CN102041101A；其進入氣化爐的為預熱空氣、過熱蒸汽，目的是提高煤氣熱值、系統熱效率。采用一個空氣預熱器，以過熱蒸汽(約480～600℃)而非高溫煤氣作為熱源，加熱空氣，預熱后的空氣溫度不高，(260～400℃)，因受過熱蒸汽溫度(出口、最高)的限制；作為氣化劑過熱蒸汽溫度(190～300℃)也不太高。

中國實用新型專利89213610.3，名稱為《新型單級流化床粉煤氣化爐》，公開(公告)號：CN2055503；其采用兩個空氣預熱器，依次以高溫煤氣、低溫煤氣作為空氣預熱介質，最終空氣預熱溫度應該較高(專利未給出)，水由兩個空氣預熱器中間布置的水蒸汽發生器產過熱蒸汽。與CN200710099134.3一樣，由于存在低溫煤氣向空氣換熱的情況，存在有空氣泄露到煤氣中引起爆炸的風險，不安全。

前面列出了多種現有技術，其各自存在著不同的缺陷，因此導致余熱回收系統無法滿足生產的需要。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明實施例要解決的技術問題是提出一種具有煤氣余熱梯級利用的氣化系統和方法，能夠在提高空氣預熱溫度的同時消除安全風險，以至少部分的解決現有技術中存在的問題。

為了解決上述問題，本發明實施例提出了一種具有煤氣余熱梯級利用的氣化系統，包括：

用于對吸熱介質進行余熱的第一級空氣預熱器9、用于使放熱介質與吸熱介質之間進行熱交換的第二級空氣預熱器5；其中所述第二級空氣預熱器5包括放熱介質通道和吸熱介質通道；