[发明专利]超临界水煤气化的燃煤发电系统及其方法

权利要求书

1.一种超临界水煤气化的燃煤发电系统，其特征在于，包括：

低温段气化炉(1)，用于对煤和超临界水进行低温气化，得到粗质合成气和未转化的煤成分；

高温段气化炉(2)，用于对所述粗质合成气和所述未转化的煤成分进行高温气化，得到合成气；

合成气能量回收单元(3)，利用所述合成气的膨胀进行发电，其中，膨胀后的合成气包括第一合成气和第二合成气，所述第一合成气用于燃烧后给所述高温段气化炉(2)供热，所述第二合成气用于燃烧发电，并利用燃烧后产生的第一烟气的余热给所述低温段气化炉(1)供热。

2.如权利要求1所述的超临界水煤气化的燃煤发电系统，其特征在于，所述系统还包括燃烧器(8)和省煤器(9)，其中：

所述省煤器(9)用于对空气和所述第一合成气进行预热，并送至所述燃烧器(8)；

所述燃烧器(8)用于燃烧所述第一合成气，以给所述高温段气化炉(2)供热，燃烧后产生的第二烟气的余热用于预热所述第一合成气和所述空气。

3.如权利要求1或2所述的超临界水煤气化的燃煤发电系统，其特征在于，所述系统还包括燃气轮机(4)和余热锅炉(5)，其中，所述燃气轮机(4)用于利用所述第二合成气燃烧发电，并将产生的第一烟气送入所述余热锅炉(5)，以利用所述第一烟气的余热给所述低温段气化炉(1)供热。

4.如权利要求3所述的超临界水煤气化的燃煤发电系统，其特征在于，所述系统还包括蒸汽轮机(6)，其中，所述余热锅炉(5)还用于利用所述第一烟气的余热生产蒸汽，所述蒸汽轮机(6)利用所述蒸汽进行发电。

5.如权利要求4所述的超临界水煤气化的燃煤发电系统，其特征在于，所述系统还包括超临界水制备单元(7)，用于利用第一热量、第二热量和第三热量将水制备成所述超临界水；

其中，所述第一热量为省煤器(9)提供的第二烟气的部分热量，所述第二热量为所述合成气能量回收单元(3)通过换热形式回收的所述膨胀后的合成气的能量，所述第三热量为所述余热锅炉(5)提供的第一烟气的部分热量。

6.如权利要求2所述的超临界水煤气化的燃煤发电系统，其特征在于，所述省煤器(9)中的所述第二烟气的余热用于同时预热所述第一合成气和所述空气。

7.如权利要求5所述的超临界水煤气化的燃煤发电系统，其特征在于，所述第一烟气的余热优先给所述低温段气化炉(1)供热，其次给所述超临界水的制备供热，最后用于生产所述蒸汽。

8.如权利要求5所述的超临界水煤气化的燃煤发电系统，其特征在于，所述超临界水制备单元(7)根据所述超临界水制备过程中的温度需求对所述第一热量、所述第二热量和所述第三热量进行梯级利用，其中，所述第一热量、所述第二热量和所述第三热量分别为所述超临界水 制备单元(7)提供低温、中温和高温热量。

9.一种超临界水煤气化的燃煤发电方法，其特征在于，包括：

对煤和超临界水进行低温气化，得到粗质合成气和未转化的煤成分；

对所述粗质合成气和所述未转化的煤成分进行高温气化，得到合成气；

利用所述合成气的膨胀进行发电，其中，膨胀后的合成气包括第一合成气和第二合成气，所述第一合成气用于燃烧后给所述高温气化供热，所述第二合成气用于燃烧发电，并利用燃烧后产生的第一烟气的余热给所述低温气化供热。

10.根据权利要求9所述的超临界水煤气化的燃煤发电方法，其特征在于，所述方法还包括：对空气和所述第一合成气进行预热，并燃烧所述第一合成气，以给所述高温气化供热，燃烧后产生的第二烟气的余热用于预热所述第一合成气和所述空气。

11.根据权利要求9所述的超临界水煤气化的燃煤发电方法，其特征在于，所述方法还包括：利用所述第一烟气的余热生产蒸汽，并利用所述蒸汽进行发电。