[发明专利]具有煤气余热梯级利用的气化系统和方法

说明书

本发明提供一种具有煤气余热梯级利用的气化系统和方法，包括：第一级空气预热器、第二级空气预热器；第一级空气预热器连接第二级空气预热器的吸热介质通道入口以将空气经过第一级空气预热器进行预热后产生的一级预热空气输送到第二级空气预热器的吸热介质通道，与第二级空气预热器内的放热介质通道内的进行热交换以生成二级预热空气；放热介质通道出口依次连接蒸汽过热器、蒸发器、省煤器以输出带余热的煤气；冷水与带余热的煤气逆向的依次经过省煤器、蒸发器、蒸汽过热器以与带余热的煤气依次进行热交换，冷水在省煤器中加热为热水，在蒸发器中加热为饱和蒸汽，再在蒸汽过热器中加热为过热蒸汽。

技术领域

本发明涉及提高能源利用率的热能回收技术领域，具体涉及一种具有煤气余热梯级利用的气化系统和方法。

背景技术

中国实用新型专利201520571134.9，名称为《一种粉煤循环节能气化炉》，公开(公告)号CN205061998U；其提供了一种采用一个高温空气煤气换热器，利用空气与高温煤气换热，回收高温煤气的热量，产600℃的高温空气，然后再配合一定比例的饱和蒸汽作为气化剂。

中国发明专利200710099134.3，名称为《循环煤流化床煤气发生炉系统》，公开(公告)号CN101063053；其提供了一种循环煤流化床煤气发生炉系统，采用一个换热器，高温煤气与空气换热，空气从常温被加热到750℃～850℃，950℃～1100℃的高温煤气下降到400～500℃，虽然这种工艺能够较大的回收煤气中的余热，被高温空气带入气化炉，但是出换热器后的煤气温度太低，如果换热器中的煤气、空气管发生泄漏，空气就会向煤气泄漏，形成空气-煤气的混合气体，由于400～500℃的煤气温度低于煤气的着火点，无法立即点火燃烧掉泄漏的煤气，导致存在煤气爆炸危险，不安全。

中国发明专利201610687493，名称为《梯级模块化气流床煤气制备系统》，公开(公告)号：CN106147873A；其采用气流床产生的高温煤气，通过带有辐射换热室的收集装置后，再依次通过蒸汽过热器、蒸发器和省煤器，加热饱和蒸汽、热水、冷水，分别产过热蒸汽、饱和蒸汽、热水。过热蒸汽没有进入气化炉，作为副产物。

中国发明专利200910235467.3，名称为《一种具有煤气余热利用的气化方法》，公开(公告)号：CN102041101A；其进入气化炉的为预热空气、过热蒸汽，目的是提高煤气热值、系统热效率。采用一个空气预热器，以过热蒸汽(约480～600℃)而非高温煤气作为热源，加热空气，预热后的空气温度不高，(260～400℃)，因受过热蒸汽温度(出口、最高)的限制；作为气化剂过热蒸汽温度(190～300℃)也不太高。

中国实用新型专利89213610.3，名称为《新型单级流化床粉煤气化炉》，公开(公告)号：CN2055503；其采用两个空气预热器，依次以高温煤气、低温煤气作为空气预热介质，最终空气预热温度应该较高(专利未给出)，水由两个空气预热器中间布置的水蒸汽发生器产过热蒸汽。与CN200710099134.3一样，由于存在低温煤气向空气换热的情况，存在有空气泄露到煤气中引起爆炸的风险，不安全。

前面列出了多种现有技术，其各自存在着不同的缺陷，因此导致余热回收系统无法满足生产的需要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例要解决的技术问题是提出一种具有煤气余热梯级利用的气化系统和方法，能够在提高空气预热温度的同时消除安全风险，以至少部分的解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例提出了一种具有煤气余热梯级利用的气化系统，包括：

用于对吸热介质进行余热的第一级空气预热器9、用于使放热介质与吸热介质之间进行热交换的第二级空气预热器5；其中所述第二级空气预热器5包括放热介质通道和吸热介质通道；