[发明专利]用于改进IGCC发电设施性能的预热清洁合成气方法及系统

权利要求书

1.用于改进IGCC发电设施性能的预热清洁合成气方法，其特征在于：

1）设置改进IGCC发电设施性能的预热清洁合成气装置（30），该预热清洁合成气装置（30）设置在IGCC发电设施中的空气分离机构（6），利用空气分离机构（6）的氧气增压单元（5）将IGCC发电设施中空气分离机构（6）产生的氧气压缩形成高温高压氧气，预热清洁合成气装置（30）包括换热器（30-1），将氧气增压单元（5）产生的高温高压氧气通过管道（5-2）输送至换热器（30-1）；

2）将清洁合成气（7）通过清洁合成气管道（7-1）输送至换热器（30-1），利用换热器（30-1）吸收高温高压氧气的热量对清洁合成气（7）进行预热。

2.根据权利要求1所述的用于改进IGCC发电设施性能的预热清洁合成气方法，其特征在于：所述预热清洁合成气装置（30）设置在IGCC发电设施中的空气分离机构（6）外，空气分离机构（6）的氧气增压单元（5）产生的高温高压氧气不直接进入换热器(30-1)，其热量首先传递给吸热介质，吸收热量后的吸热介质再通过管道输入预热清洁合成气装置（30）的换热器（30-1），在换热器（30-1）中，清洁合成气（7）与吸热介质进行热交换，将高温高压氧气的热量间接传递到清洁合成气（7），从而实现对清洁合成气（7）的预热。

3.根据权利要求1或2所述的用于改进IGCC发电设施性能的预热清洁合成气方法，其特征在于：预热清洁合成气装置（30）还包括温度检测仪（30-2）和流量控制机构，在换热器（30-1）出口处设置温度检测仪（30-2）以检测换热器（30-1）出口处清洁合成气（7）的温度，为换热器（30-1）配置流量控制机构以对清洁合成气（7）的流量进行控制，通过控制清洁合成气（7）的流量以调节预热后清洁合成气的温度。

4.根据权利要求1或2所述的用于改进IGCC发电设施性能的预热清洁合成气方法，其特征在于：所述氧气增压单元（5）包括多台串联的氧气压缩机（5-1），通过氧气压缩机（5-1）获得高温高压氧气，每台氧气压缩机（5-1）配置一组预热清洁合成气装置（30），利用清洁合成气（7）吸收高温高压氧气的热量，降温后的氧气可再进入下一级氧气压缩机（5-1）压缩，从而降低氧气压缩机（5-1）的总功耗。

5.根据权利要求1所述的用于改进IGCC发电设施性能的预热清洁合成气方法，其特征在于：所述空气分离机构（6）采用氧传输膜空气分离机构或深冷空气分离机构。

6.根据权利要求2所述的用于改进IGCC发电设施性能的预热清洁合成气方法，其特征在于：所述吸热介质采用水、水蒸气或其他适合的吸热介质。

7.用于改进IGCC发电设施性能的预热清洁合成气系统，包括空气分离机构（6）、清洁合成气（7）及燃气轮机装置（21），所述空气分离机构（6）内设有氧气增压单元（5），其特征在于：还包括至少一组及以上的预热清洁合成气装置（30），氧气增压单元（5）与预热清洁合成气装置（30）的高温入口相连，或者氧气增压单元（5）通过高温吸热介质的管道与预热清洁合成气装置（30）的高温入口相连，清洁合成气（7）通过清洁合成气管道（7-1）与预热清洁合成气装置（30）的低温入口相连，清洁合成气（7）利用预热清洁合成气装置（30）直接或间接吸收氧气增压单元（5）产生的高温高压氧气热量，预热后的清洁合成气被送往燃气轮机装置（21）。

8.根据权利要求7所述的用于改进IGCC发电设施性能的预热清洁合成气系统，其特征在于：所述氧气增压单元（5）包括至少一台氧气压缩机（5-1），氧气增压单元（5）的每台氧气压缩机（5-1）与一组预热清洁合成气装置（30）相配合。

9.根据权利要求7所述的用于改进IGCC发电设施性能的预热清洁合成气系统，其特征在于：所述预热清洁合成气装置（30）包括换热器（30-1）、温度检测仪（30-2）、流量控制仪（30-3）、合成气阀门（30-4），换热器（30-1）的高温入口与高温高压氧气或高温吸热介质的管道相连，换热器（30-1）的低温入口与清洁合成气管道（7-1）相连，合成气阀门（30-4）设置在清洁合成气管道（7-1）上，通过流量控制仪（30-3）控制合成气阀门（30-4）的开度，温度检测仪（30-2）设置在换热器（30-1）的合成气出气端，用于检测和控制预热后清洁合成气的温度。

10.根据权利要求7所述的用于改进IGCC发电设施性能的预热清洁合成气系统，其特征在于：当包含两组或两组以上的预热清洁合成气装置（30）时，各组预热清洁合成气装置（30）通过管道串联，串联管道上设有总温度检测仪（30-5）。