[发明专利]空气分离设备和包括空气分离设备的整体气化联合循环设备

权利要求书

1.一种空气分离设备，其形成包括气化炉设施（2）、气体净化设施（3）和联合循环设施（4）的整体气化联合循环系统的一部分，其特征在于，所述空气分离设备包括用于生产在所述气化炉设施和/或气体净化设施中供应和使用的氮气（N1，N2）的机构，并且包括用于生产富氧气体（B）的机构，所述富氧气体与空气混合并被传送到压缩机（24）以形成供给气化炉的气化流。

2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述富氧气体的纯度和流率被选择成使得被引入所述气化炉的气化流包含介于22%mol.和35%mol.之间的氧。

3.按照权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备包括利用低温蒸馏方法净化空气和分离氮的净化塔（11）、顶部冷凝器（11d）和将空气冷却至接近其液化温度的热交换器（12）、以及用于将蒸发的气体从所述顶部冷凝器引入所述热交换器以便将其用作富氧气体（B）的机构。

4.一种整体气化联合循环设备，包括气化炉设施（2）、气体净化设施（3）和联合循环设施（4），使用按照权利要求1至3中的任一项所述的空气分离设备（1），其特征在于，所述整体气化联合循环设备包括用于将氮气从所述空气分离设备传送到所述气化炉设施（2）和/或气体净化设施（3）的机构，以及用于将从所述空气分离设备产生的富氧气体（B）传送到形成所述气化炉设施的一部分的压缩机（24）的机构、用于将空气传送到所述压缩机（24）的机构和用于将气化剂（Ma）从所述压缩机传送到气化炉（22）的机构。

5.按照权利要求4所述的整体气化联合循环设备，其特征在于，所述富氧气体（B）通过混合器（25）或使用空气作为吸入流体的喷射器（26）与空气混合。

6.按照权利要求5所述的整体气化联合循环设备，包括用于将从所述气化炉供应的气体（F）作为燃烧气体传送到所述联合循环设施中的气体燃烧装置（41）的机构、用于将通过所述压缩机（24）加压的压缩气体分成两部分的机构、用于将一部分（Mb）引入所述气体燃烧装置中并将另一部分（Ma）作为气化剂引入所述气化炉（22）中的机构。

7.按照权利要求4，5或6所述的设备，其中，所述压缩机（24）联接在气体燃烧设施的涡轮机（42）上。

8.一种在整体气化联合循环系统内发生的空气分离方法，所述整体气化联合循环系统包括气化炉设施（2）、气体净化设施（3）和联合循环设施（4），其特征在于，所述方法产生在所述气化炉设施和/或气体净化设施中供应和使用的氮气（N1，N2），并且产生与空气混合并被传送到压缩机（24）以形成供给气化炉的气化流的富氧气体（B）。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，所述富氧气体的纯度和流率被选择成使得被引入所述气化炉的气化流包含介于22%mol.和35%mol.之间的氧。

10.按照权利要求8或9所述的方法，其中，在低温净化塔（11）中通过蒸馏分离空气以生产氮，将富氧气体从所述净化塔的顶部冷凝器移除并在热交换器（12）中加热以形成富氧气体（B），所述热交换器将空气冷却至接近其液化温度。

11.一种整体气化联合循环方法，包括气化炉设施（2）、气体净化设施（3）和联合循环设施（4），使用按照权利要求8-10中的任一项所述的空气分离设备（1），其中，将来自所述空气分离设备的氮气传送到所述气化炉设施（2）和/或气体净化设施（3），将从所述空气分离设备产生的富氧气体（B）传送到形成所述气化炉设施的一部分的压缩机（24）以与空气一起被压缩，将压缩的混合物作为气化剂（Ma）传送到气化炉（22）。

12.按照权利要求11所述的整体气化联合循环方法，其特征在于，将从所述气化炉供应的气体（F）作为燃烧气体引入所述联合循环设施中的气体燃烧装置（41），将通过所述压缩机（24）加压的压缩气体分成两部分并且将一部分（Mb）引入所述气体燃烧装置中且将另一部分（Ma）在所述气化炉（22）中用作气化剂。

13.按照权利要求10，11或12所述的方法，其中，使用气体燃烧设施的涡轮机（42）驱动所述压缩机（24）。

14.按照权利要求10-13中任一项所述的方法，其中，将在所述压缩机中压缩的所有气体都传送到所述气化炉（22）。

15.按照权利要求10-14中任一项所述的方法，其中，所述富氧气体（B）包含大于35%mol.的氧。