[发明专利]降低气化系统中冷却水和动力消耗的系统及其组装方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及一体化气化联合循环(IGCC)动力生成系统，并且 更具体而言，涉及用于降低气化系统中的冷却水消耗和动力消耗的方 法和系统。

背景技术

至少一些已知的IGCC系统包括至少一个产生动力的燃气轮机系 统和/或蒸汽轮机系统，其与气化系统例如但不限于碳液化 (carbon-to-liquids)气化系统形成一体。此类已知的碳液化气化系统可 包括煤液化(CTL)气化系统。至少一些已知的CTL气化系统包括空气 分离单元、气化器和费托(F-T)合成反应系统。

已知的空气分离单元可包括一体化空气压缩机，例如但不限于包 括多个级的多级空气压缩机。已知的多级空气压缩机通常包括设置在 相邻级之间的一系列的冷却水交换器，用以向压缩空气提供中间冷却 和去除空气在被压缩时所生成的热。为将压缩空气的总体温度降至所 需的温度(例如，接近环境温度)，可能需要超出通常所能获得的冷却 水用量(duty)。因此，一些已知的气化系统可能并不是用水受到约束的 场所的最佳选择。

已知的气化器和F-T合成反应系统通常产生大量的副产蒸汽，该 副产蒸汽由系统内发生的反应生成而来。尽管大部分产生的蒸汽是低 压蒸汽，但是可将该蒸汽引导穿过包括冷凝器的蒸汽冷凝循环，以将 水蒸汽转变成冷凝液，该冷凝液可用作例如锅炉的给水。然而，为去 除大量的热，已知的冷凝器可能需要超出所能获得的冷却水用量。因 此，至少一些已知的气化系统可能并不是用水受到约束的场所的最佳 选择。

发明内容

本发明提供一种组装一体化气化联合循环系统的方法。该方法包 括：联接空气压缩机与空气分离单元成流动连通；联接冷凝物加热器 与空气压缩机成流动连通；以及联接冷凝器与冷凝物加热器成流动连 通。冷凝物加热器与空气压缩机联接成使得由空气压缩机所生成的压 缩空气的一部分引导至冷凝物加热器。

本发明提供一种一体化气化联合循环系统。该一体化气化联合循 环系统包括：空气压缩机，其与空气分离单元联接成流动连通；冷凝 物加热器，其与空气压缩机联接成流动连通；以及冷凝器，其与冷凝 物加热器联接成流动连通。冷凝物加热器与空气压缩机联接成使得由 空气压缩机所生成的压缩空气的一部分引导至冷凝物加热器。

本发明提供一种碳液化系统。该碳液化系统包括：空气压缩机， 其与空气分离单元联接成流动连通；冷凝物加热器，其与空气压缩机 联接成流动连通；以及冷凝器，其与冷凝物加热器联接成流动连通。 冷凝物加热器与空气压缩机联接成使得由空气压缩机所生成的压缩 空气的一部分引导至冷凝物加热器。

附图说明

图1是示例性的已知的一体化气化联合循环(IGCC)动力生成系统 的示意图；以及

图2是示例性的IGCC系统的示意图。 零件清单

10    一体化气化联合循环(IGCC)动力生成系统

11    动力源

12    主空气压缩机

14    级

16    级

18    级

20    冷却水交换器

22    水交换器

24    冷却水交换器

26    干燥器

28    主热交换器

30    空气分离单元

32    压缩机

34    压缩机

36    燃料源

38    气化器

40    净化(clean-up)装置

42    F-T合成反应系统

50    燃气涡轮发动机

52    燃气涡轮压缩机

54    燃烧器

56    燃气涡轮机

58    发电机

60    热回收蒸汽发生器(HRSG)锅炉

62    蒸汽轮机

64    发电机

66    冷凝器

68    除气器

70    冷却塔

72    风扇(airfan)冷凝器

74    加热器