[发明专利]一种火电厂粗焦水蒸汽热解制煤气的系统及方法

说明书

本发明公开了一种火电厂粗焦水蒸汽热解制煤气的系统及方法，系统包括气化重整装置、气体净化分离装置和煤气储气罐；所述气化重整装置设有焦炭入料口、气化剂入口、蒸汽入口、混合气排出口、废液废渣排出口；所述蒸汽入口连通于所述火电厂的蒸汽管道，所述混合气排出口连通于所述气体净化分离装置；所述气体净化分离装置的煤气输出口连通于所述煤气储气罐，二氧化碳输出口连通于所述气化剂入口，废气排出口连通于火电厂锅炉的SCR装置；所述气化剂入口还连通于所述火电厂的烟气管道、空气管道、氧气管道中的一个或多个。本发明具有较高的环保和经济价值。

技术领域

本发明涉及热解制煤气领域，具体涉及一种火电厂粗焦水蒸汽热解制煤气的系统及方法。

背景技术

我国的能源结构表现为“富煤、贫油、少气”，相比于石油、天然气和其他能源资源，我国煤炭资源丰富，是世界最大的煤炭生产和消费国，产量占世界煤炭总产量的37％。煤炭在我国一次能源结构中的比例约为70％，预计这种局面在今后几十年内不会发生根本改变。然而目前我国煤炭大约80％以直接燃烧的方式产生电能，不仅效率低、浪费资源且污染环境，因此寻求煤炭的综合利用，提高煤炭附加值已成为近年来煤化工产业热点。

目前煤热解工艺主要分为低温干馏工艺和高温热解气化工艺。低温干馏工艺一般用于生产粗焦或兰炭，粗焦和兰炭等焦炭产品是炼钢等行业的基础原料。高温热解气化工艺主要用于大批量制取煤气或氢气。由于原煤中包含大量水(特别是褐煤水份高达30％以上)，这样在煤化工工艺过程中会产生大量污水，而原煤产地新疆内蒙等地区是典型的缺水地区，包含大量水份的原煤在新疆内蒙采出后直接运输到内地，需要付出高额的运输成本，将缺水地区的水源运输到内地非缺水地区，在内地会产生大量污水需要处理。

而且，目前国内大型煤制气化工项目都存在大量产生污水及各种污染排放处理成本高昂的问题。如果能够在新疆内蒙等原煤产地就地进行煤炭化，及制取粗焦、兰炭等焦炭产品，将炼焦工艺中产生的污水就地处理净化，这样就可以为新疆内蒙等缺水地区保留大量原煤中开采出来的水资源。而热值高的焦炭运输成本就会大大降低，然后在内地煤化工项目中直接利用焦炭进行煤气化生产，不但可以减少内地项目的污水产生量和处理费用，而且能够提高煤气化工艺的产气率和降低能耗水平。如果能够在火电厂内利用水蒸汽参与焦炭的气化重整反应，不但可进一步提高产气率，而且气化工艺中产生的废气、废水、废渣均可进入火电厂的三废处理设施进行处理，这样就可极大降低煤气化项目的初投资。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种火电厂粗焦水蒸汽热解制煤气的系统及方法，不仅实现对焦炭的高效利用，而且可以将火电厂转变为生产未来气体能源的工厂，从而改善目前火电厂的经营困境，另外，煤气生产过程产生的废气、废水、废渣都可以利用火电厂内的处理设施进行环保处理，不但可以降低煤气的生产成本，而且可以提高火电厂的经营效益。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种火电厂粗焦水蒸汽热解制煤气的系统，包括气化重整装置、气体净化分离装置和煤气储气罐；所述气化重整装置设有焦炭入料口、气化剂入口、蒸汽入口、混合气排出口、废液废渣排出口；所述蒸汽入口连通于所述火电厂的蒸汽管道，所述混合气排出口连通于所述气体净化分离装置；所述气体净化分离装置的煤气输出口连通于所述煤气储气罐，二氧化碳输出口连通于所述气化剂入口，废气排出口连通于火电厂锅炉的SCR装置；所述气化剂入口还连通于所述火电厂的烟气管道、空气管道、氧气管道中的一个或多个。

进一步地，所述烟气管道连通于所述火电厂锅炉的炉膛或排烟管道，所述火电厂锅炉的炉膛或排烟管道的烟气通过烟气管道输入所述气化重整装置内。

进一步地，所述空气管道连通于所述火电厂的送风系统，火电厂的送风系统用于将空气通过空气管道送入所述气化重整装置内。

进一步地，所述氧气管道连通于所述火电厂的制氧系统，所述火电厂的制氧系统用于将氧气通过氧气管道107送入所述气化重整装置内。