一种使用水煤气富氧燃烧发电的工艺及方法与流程

本发明涉及煤炭清洁高效利用和燃煤发电领域，具体为一种使用水煤气富氧燃烧发电的工艺及方法。

背景技术：

目前国内燃煤发电机组平均利用效率仅为35％，为达到发电量，需要燃烧大量燃煤，燃煤燃烧产生的烟气中成分复杂，污染物多，为降低燃煤发电机组烟气对环境的污染，燃煤发电厂每年要花费巨额的处理费用，经济压力大。同时燃煤发电机组对燃煤的利用还只是简单粗放的燃烧，没有充分提高燃煤资源的使用价值，造成一定程度上的燃煤资源浪费。

为此，本发明提出一种使用水煤气富氧燃烧发电的工艺及方法解决上述问题，从燃料源头实现燃煤发电机组的节能、降污染、降碳排放。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种使用水煤气富氧燃烧发电的工艺及方法，以解决上述背景技术中提及的问题。具体为一种使用水煤气富氧燃烧发电的工艺及方法，其特征在于：该工艺及方法包括水煤气产生装置、富氧燃烧装置、火力发电锅炉、助燃气体产生装置、水煤气分离/合成装置，其工艺流程为：

(1)助燃气体产生装置产生的助燃气体与水煤气产生装置产生的水煤气在富氧燃烧装置内混合燃烧，然后在火力发电锅炉中燃烧发电；

(2)在火力发电锅炉低负荷运行时，将水煤气产生装置生产的水煤气引入水煤气分离/合成装置，分离制取氢能源或者合成制取甲醇等工业产品；或者在需要分离制取氢能源或者合成制取甲醇等工业产品时，调节火力发电锅炉低负荷运行，将水煤气产生装置生产的水煤气引入水煤气分离/合成装置。

采用上述工艺及方法，以燃煤为原料制取清洁燃料——水煤气，水煤气作为火力发电机组燃料，代替燃煤进行燃烧发电，助燃气体产生装置的助燃气体在火力发电机组锅炉内参与水煤气燃烧产生高浓度二氧化碳(＞95％)和水，没有其他污染物产生，从燃料源头解决烟气中污染物质来源，同时水煤气为煤炭进行高效清洁利用后的产物，提高了煤炭的利用率，可以实现节能、降污染的目的。同时水煤气为一氧化碳和氢气，可以进行深加工得到氢能源和甲醇等高价值产品，实现燃煤资高价值利用；水煤气燃烧时，燃烧产物中二氧化碳和水分别占50％，因此在火力发电锅炉产生相同发电量时，水煤气燃烧产生的二氧化碳总量比燃煤燃烧减少45％，再结合二氧化碳捕捉技术，可实现零碳排放的目的。水煤气与燃煤发电锅炉和分离制氢装置的结合，实现氢能的就近利用，有力地解决了制氢行业中规模化建设和远距离运输的难题。

更进一步的技术方案是，助燃气体产生装置产生的助燃气体是纯氧和二氧化碳的混合气体，即供给富氧燃烧装置助燃，又供给火力发电锅炉的其他配风。

更进一步的技术方案是，水煤气产生装置生产的水煤气富含高浓度的氢气和一氧化碳，在助燃气体产生装置产生的助燃气体的助燃下，燃烧发电后产生高浓度的二氧化碳烟气。

采用上述技术方案，助燃气体在富氧燃烧装置、火力发电锅炉内与水煤气燃烧，产生高浓度二氧化碳和水，没有污染物产生，有效的降低火力发电锅炉烟气的环保处理成本。

通过以上的工艺及方法，将燃煤通过水煤气产生装置制取清洁能源——水煤气，水煤气可用作燃料，也可深加工制取氢能源和甲醇等高价值产品，有效的提高煤炭资源高效利用率；水煤气与助燃气体燃烧产生高浓度二氧化碳和水，没有污染物，还能降低二氧化碳总量，能够真正做到对煤炭资源的高效清洁利用，从燃料源头实现火力发电机组节能、降污染、降碳排放的目的。

附图说明

图1为本发明专利的示意图

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种使用水煤气富氧燃烧发电的工艺及方法，其特征在于：该工艺及方法包括水煤气产生装置、富氧燃烧装置、火力发电锅炉、助燃气体产生装置、水煤气分离/合成装置，其工艺流程为：

(1)助燃气体产生装置产生的助燃气体与水煤气产生装置产生的水煤气在富氧燃烧装置内混合燃烧，然后在火力发电锅炉中燃烧发电；

(2)在火力发电锅炉低负荷运行时，将水煤气产生装置生产的水煤气引入水煤气分离/合成装置，分离制取氢能源或者合成制取甲醇等工业产品；或者在需要分离制取氢能源或者合成制取甲醇等工业产品时，调节火力发电锅炉低负荷运行，将水煤气产生装置生产的水煤气引入水煤气分离/合成装置。

实施上述工艺及方法，水煤气产生装置以燃煤为原料制取清洁燃料——水煤气，富氧燃烧装置将水煤气作为火力发电机组燃料，代替燃煤进行燃烧发电，助燃气体产生装置的助燃气体在火力发电机组锅炉内参与水煤气燃烧产生高浓度二氧化碳(＞95％)和水，没有其他污染物产生，从燃料源头解决烟气中污染物质来源，同时水煤气为煤炭进行高效清洁利用后的产物，提高了煤炭的利用率，可以实现节能、降污染的目的。同时水煤气为一氧化碳和氢气，通过水煤气分离/合成装置进行深加工得到氢能源和甲醇等高价值产品，实现燃煤资高价值利用；水煤气燃烧时，燃烧产物中二氧化碳和水分别占50％，因此在火力发电锅炉产生相同发电量时，水煤气燃烧产生的二氧化碳总量比燃煤燃烧减少45％，再结合二氧化碳捕捉技术，可实现零碳排放的目的。水煤气与燃煤发电锅炉和分离制氢装置的结合，实现氢能的就近利用，有力地解决了制氢行业中规模化建设和远距离运输的难题。

助燃气体产生装置产生的助燃气体是纯氧和二氧化碳的混合气体，即供给富氧燃烧装置助燃，又供给火力发电锅炉的其他配风。

水煤气产生装置生产的水煤气富含高浓度的氢气和一氧化碳，在助燃气体产生装置产生的助燃气体的助燃下，燃烧发电后产生高浓度的二氧化碳烟气。

实施上述方法，助燃气体在富氧燃烧装置、火力发电锅炉内与水煤气燃烧，产生高浓度二氧化碳和水，没有污染物产生，有效的降低火力发电锅炉烟气的环保处理成本。

采用上述所有工艺及方法，将燃煤通过水煤气产生装置制取清洁能源——水煤气，水煤气可用作燃料，也可深加工制取氢能源和甲醇等高价值产品，有效的提高煤炭资源高效利用率；水煤气与助燃气体燃烧产生高浓度二氧化碳和水，没有污染物，还能降低二氧化碳总量，能够真正做到对煤炭资源的高效清洁利用，从燃料源头实现火力发电机组节能、降污染、降碳排放的目的。

除了本实施列明的这种方法，其他与此相关的实施方式亦在

本技术：
保护范围内。

技术特征：

1.一种使用水煤气富氧燃烧发电的工艺及方法，其特征在于：该工艺及方法包括水煤气产生装置、富氧燃烧装置、火力发电锅炉、助燃气体产生装置、水煤气分离/合成装置，其工艺流程为：

(1)助燃气体产生装置产生的助燃气体与水煤气产生装置产生的水煤气在富氧燃烧装置内混合燃烧，然后在火力发电锅炉中燃烧发电；

(2)在火力发电锅炉低负荷运行时，将水煤气产生装置生产的水煤气引入水煤气分离/合成装置，分离制取氢能源或者合成制取甲醇等工业产品；或者在需要分离制取氢能源或者合成制取甲醇等工业产品时，调节火力发电锅炉低负荷运行，将水煤气产生装置生产的水煤气引入水煤气分离/合成装置。

2.根据权利要求1所述的一种使用水煤气富氧燃烧发电的工艺及方法，其特征在于：助燃气体产生装置产生的助燃气体是纯氧和二氧化碳的混合气体，即供给富氧燃烧装置助燃，又供给火力发电锅炉的其他配风。

3.根据权利要求1所述的一种使用水煤气富氧燃烧发电的工艺及方法，其特征在于：水煤气产生装置生产的水煤气富含高浓度的氢气和一氧化碳，在助燃气体产生装置产生的助燃气体的助燃下，燃烧发电后产生高浓度的二氧化碳烟气。

技术总结
一种使用水煤气富氧燃烧发电的工艺及方法，该工艺及方法包括水煤气产生装置、富氧燃烧装置、火力发电锅炉、助燃气体产生装置、水煤气分离/合成装置，助燃气体产生装置产生的助燃气体与水煤气产生装置产生的水煤气在富氧燃烧装置内混合燃烧，然后在火力发电锅炉中燃烧发电；在火力发电锅炉低负荷运行时，将水煤气产生装置生产的水煤气引入水煤气分离/合成装置，分离制取氢能源或者合成制取甲醇等工业产品；或者在需要分离制取氢能源或者合成制取甲醇等工业产品时，调节火力发电锅炉低负荷运行，将水煤气产生装置生产的水煤气引入水煤气分离/合成装置。

技术研发人员：向卫;贾益;胡七一
受保护的技术使用者：重庆富燃科技股份有限公司
技术研发日：2021.06.07
技术公布日：2021.08.03