[发明专利]制备用于产生合成气体的粉煤的方法和设备

说明书

发明领域和背景

本发明总地涉及粉煤制备并尤其涉及制备用于产生在用于整体气化气化 联合循环电站的燃气轮机中燃烧的合成气体的粉煤的方法和设备。

整体气化联合循环(IGCC)电站通过煤的部分燃烧在气化器中产生合成气 体燃料。合成气体作为这些IGCC电站的燃气轮机的燃料。

用来制造合成气体的煤被磨碎或粉碎为合需的微粒。粉煤由干燥气流加热 以去除煤中的一部分湿气。粉煤在与干燥气流分离后被运送至临时存储地点， 在那里它随后被送至气化器以产生合成气体；这种系统被称为间接系统或料仓 系统。去除湿气以使粉煤在存储于料仓时不凝结成块。然而，在去除湿气时， 干燥气流本身含有从煤中去除的水汽。

一种当前系统使用氧浓度非常低的闭环煤干燥/磨碎/传输氮气，由此减少 煤燃烧的风险。由于用氮气使煤干燥，因此必须通过将其冷却至露点以下、去 除湿气并随后对其再加热以使其再循环至粉碎器以干燥和传输更多的煤而将 湿气去除。该系统需要冷却器、加热器、相关联的泵、阀和管道并连续使用水 蒸气和冷却水。由于已购买氮气，因此煤制备和干燥系统应当作为闭环系统工 作以最小化来自系统的氮损失，并且需要一个或多个热交换器以从再循环氮气 干燥气流中去除湿气。

发明概述

本发明的一个目的是提供一种改进的方法和设备，用来制备用于产生由电 站的燃气轮机使用以发电的合成气体燃料的煤。

本发明的另一目的是提供一种改进的方法和设备，用来制备用于产生合成 气体燃料的煤，它不需要闭环系统。

本发明的又一目的是提供一种改进的方法和设备，用来制备用于产生合成 气体燃料的煤，它不需要热交换器来从干燥气流中去除湿气。

因此，本发明的一个方面针对一种改进的方法和设备，用来制备用于产生 合成气体的煤，它使用燃气轮机的废气进行干燥并将粉煤从粉碎器传送至煤/ 气体分离设备。

本发明归结出的各种新颖性特征尤其在附加并构成本公开的一部分的权 利要求书中指出。为了更好地理解本发明、其工作优势及其使用实现的具体目 的，参照其中示出本发明较佳实施例的附图和描述事项。

附图简述

单独一张附图是用于本发明较佳实施例的设备的示意图。

较佳实施例的说明

该附图是IGCC电站的一部分的示意图，总体以附图标记10表示，它采 用本发明的原理制备粉煤，该粉煤用于制造合成气体以发电。来自气化器90 的合成气体12和空气14在燃气轮机16中燃烧以为IGCC电站10产生能量。 燃气轮机耦合于发电机(未示出)，该发电机产生由IGCC电站10产生的一 部分电能。合成气体12和空气14的燃烧结果是灼热的燃气轮机废气18从燃 气轮机16排出。灼热的燃气轮机废气18随后被传送至已知设计和操作的NO_x还原设备，例如选择的催化还原(SCR)设备20。

灼热燃气轮机废气18的一部分22随后通过已知设计的废热回收锅炉40， 而灼热燃气轮机废气的第二部分24被引至煤粉碎器60，如下所述。废热回收 锅炉40的目的是产生水蒸气以对蒸汽燃气轮机和发电机(未示出)供能以通 过IGCC电站10附加发电。由于在锅炉40中产生热交换，流过锅炉40的灼 热燃气轮机废气的温度下降，而这为蒸汽燃气轮机(未示出)产生水蒸汽。冷 却的燃气轮机废气从锅炉40逸出。从锅炉40逸出的冷却的燃气轮机为其的另 一部分26也被引向煤粉碎器60，如下所述。从锅炉40逸出的经冷却燃气轮机 废气的平衡流28随后被送至已知类型的环境净化单元(示意地表示为10)并 随后至锅炉架120。环境净化单元可实际上定位成接收和处理通过管线7从下 述煤/气体分离设备逸出的气流28和空气7。环境净化单元110例如包括用于 从燃气轮机废气中去除硫氧化物的已知设计的湿式或干式洗涤器。