本發(fā)明屬于顯熱回收再利用領域，具體而言，本發(fā)明涉及高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)和方法。

背景技術：

在利用煤炭、生物質(zhì)、垃圾等固體燃料生產(chǎn)煤氣的過程中，產(chǎn)生的高溫煤氣溫度很高，一般在800-900℃左右，必須進行冷卻才能進行除塵等后續(xù)處理以達到煤氣使用標準，同時高溫煤氣含有大量的能品較高的顯熱，若能用這些顯熱預熱氣化劑并重新參與氣化反應，將大幅提高煤氣產(chǎn)率和煤氣化過程的能源和資源轉化效率。因此，利用氣化劑將高溫煤氣冷卻降溫冷卻并回收其顯熱具有重要非常重要的節(jié)能減排意義。

但是煤氣尤其是高溫煤氣是易燃易爆氣體，在換熱過程中若與氣化劑直接接觸，將會與其內(nèi)含氧成分發(fā)生劇烈燃燒反應，形成爆燃甚至是爆炸事故，嚴重時會損壞設備甚至造成重大的財產(chǎn)甚至人員生命損失事故。

由此可見，采用合適的技術對高溫煤氣冷卻并回收利用其顯熱是煤氣生產(chǎn)行業(yè)非常關鍵的一環(huán)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)和方法，采用該系統(tǒng)可以有效回收高溫煤氣中的余熱，并且在設備磨蝕泄露情況下也不會直接接觸，避免了發(fā)生爆燃甚至爆炸現(xiàn)象，確保了生產(chǎn)的安全性。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種高溫煤氣顯熱回收利用的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述系統(tǒng)包括：

氣化爐，所述氣化爐具有煤料入口、氣化劑入口和高溫煤氣出口；

第一換熱裝置，所述第一換熱裝置由內(nèi)而外依次形成第一換熱通道、第二換熱通道和第三換熱通道，所述第一換熱通道設置有高溫煤氣入口和中溫煤氣出口，所述高溫煤氣入口與所述高溫煤氣出口相連，所述第二換熱通道設置有低溫介質(zhì)入口和高溫介質(zhì)出口，所述第三換熱通道設置有低溫氣化劑入口和高溫氣化劑出口，所述高溫氣化劑出口與所述氣化劑入口相連；

第二換熱裝置，所述第二換熱裝置具有中溫煤氣入口、低溫煤氣出口、低溫水入口和蒸汽出口，所述中溫煤氣入口與所述中溫煤氣出口相連。

根據(jù)本發(fā)明實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)通過采用由內(nèi)而外的第一通道、第二通道和第三通道構成的第一換熱裝置，使得高溫煤氣走第一通道，換熱介質(zhì)走第二通道與第一通道中的高溫煤氣間接換熱，而氣化劑走第三通道與第二通道中的換熱介質(zhì)間接換熱，由于高溫煤氣與氣化劑經(jīng)換熱介質(zhì)間接換熱，高溫煤氣與氣化劑即使在設備磨蝕泄露情況下也不會直接接觸，避免了發(fā)生爆燃甚至爆炸現(xiàn)象，確保了生產(chǎn)的安全性，并且將預熱后的高溫氣化劑供給至氣化爐中參與氣化反應，可以顯著提高高溫煤氣預熱的利用價值，同時將第一通道中換熱后得到的中溫煤氣供給至第二換熱裝置中進行余熱再回收，實現(xiàn)了高溫煤氣顯熱的梯級利用，從而提高能源利用率。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術特征：

在本發(fā)明的一些實施例中，所述低溫氣化劑入口為低溫氣體入口，所述高溫氣化劑入口為高溫氣體入口，其中，所述氣體為選自空氣、二氧化碳、水蒸汽和富氧空氣中的至少一種。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述低溫介質(zhì)入口為低溫飽和蒸汽入口，所述高溫介質(zhì)出口為過熱蒸汽出口，所述低溫飽和蒸汽入口與所述蒸汽出口相連，所述過熱蒸汽出口與所述氣化劑入口相連。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述低溫介質(zhì)入口為低溫二氧化碳入口，所述高溫介質(zhì)出口為高溫二氧化碳出口，所述高溫二氧化碳出口與所述氣化劑入口相連。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述低溫介質(zhì)入口為液態(tài)水入口，所述高溫介質(zhì)出口為過熱蒸汽出口，所述過熱蒸汽出口與所述氣化劑入口相連。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述低溫介質(zhì)入口為低溫氮氣入口，所述高溫介質(zhì)出口為高溫氮氣出口；所述系統(tǒng)進一步包括：氮氣降溫裝置，所述氮氣降溫裝置具有氮氣進口和氮氣出口，所述高溫氮氣出口與所述氮氣進口相連，所述氮氣出口與所述低溫氮氣入口相連。

在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出了一種利用上述系統(tǒng)實施高溫煤氣顯熱回收再利用的方法。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述方法包括：

(1)將煤料和氣化劑供給至所述氣化爐中進行換熱處理，以便得到高溫煤氣；

(2)將所述高溫煤氣、低溫介質(zhì)和低溫氣化劑分別供給至所述第一換熱裝置的第一換熱通道、第二換熱通道和第三換熱通道，以便得到中溫煤氣、高溫介質(zhì)和高溫氣化劑，并將所述高溫氣化劑供給至步驟(1)中的所述氣化爐作為氣化劑使用；

(3)將所述中溫煤氣和低溫水供給至所述第二換熱裝置中進行換熱，以便得到低溫煤氣和蒸汽。

根據(jù)本發(fā)明實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的方法通過采用由內(nèi)而外的第一通道、第二通道和第三通道構成的第一換熱裝置，使得高溫煤氣走第一通道，換熱介質(zhì)走第二通道與第一通道中的高溫煤氣間接換熱，而氣化劑走第三通道與第二通道中的換熱介質(zhì)間接換熱，由于高溫煤氣與氣化劑經(jīng)換熱介質(zhì)間接換熱，高溫煤氣與氣化劑即使在設備磨蝕泄露情況下也不會直接接觸，避免了發(fā)生爆燃甚至爆炸現(xiàn)象，確保了生產(chǎn)的安全性，并且將預熱后的高溫氣化劑供給至氣化爐中參與氣化反應，可以顯著提高高溫煤氣預熱的利用價值，同時將第一通道中換熱后得到的中溫煤氣供給至第二換熱裝置中進行余熱再回收，實現(xiàn)了高溫煤氣顯熱的梯級利用，從而提高能源利用率。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的方法還可以具有如下附加的技術特征：

在本發(fā)明的一些實施例中，所述低溫氣化劑為低溫氣體，所述氣體為選自空氣、二氧化碳、水蒸汽和富氧空氣中的至少一種。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述低溫介質(zhì)為低溫飽和蒸汽，所述高溫介質(zhì)為過熱蒸汽，將所述蒸汽供給至步驟(2)中作為低溫飽和蒸汽使用，將所述過熱蒸汽供給至步驟(1)中的所述氣化爐作為所述氣化劑使用。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述低溫介質(zhì)為低溫二氧化碳，所述高溫介質(zhì)為高溫二氧化碳，將所述高溫二氧化碳供給至步驟(1)中的所述氣化爐作為所述氣化劑使用。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述低溫介質(zhì)為液態(tài)水，所述高溫介質(zhì)為過熱蒸汽，將所述過熱蒸汽供給至步驟(1)中的所述氣化爐作為所述氣化劑使用。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述低溫介質(zhì)為低溫氮氣，所述高溫介質(zhì)為高溫氮氣；任選的，所述方法進一步包括：(4)將所述高溫氮氣供給至所述氮氣降溫裝置中進行降溫，并將得到的降溫后的氮氣作為所述低溫氮氣使用。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)結構示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明再一個實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)結構示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)結構示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)結構示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的方法流程示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明再一個實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的方法流程示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的方法流程示意圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的方法流程示意圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的方法流程示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖1，該系統(tǒng)包括氣化爐100、第一換熱裝置200和第二換熱裝置300。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，氣化爐100具有煤料入口101、氣化劑入口102和高溫煤氣出口103，且適于將煤料在氣化劑的作用下進行氣化反應，以便得到高溫煤氣。需要說明的是，本領域技術人員可以根據(jù)實際需要對氣化過程的條件進行選擇。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，第一換熱裝置200由內(nèi)而外依次形成第一換熱通道21、第二換熱通道22和第三換熱通道23，第一換熱通道21設置有高溫煤氣入口201和中溫煤氣出口202，高溫煤氣入口201與高溫煤氣出口103相連，第二換熱通道22設置有低溫介質(zhì)入口203和高溫介質(zhì)出口204，第三換熱通道23設置有低溫氣化劑入口205和高溫氣化劑出口206，高溫氣化劑出口206與氣化劑入口102相連，且適于將氣化爐中產(chǎn)生的高溫煤氣供給至第一通道，將換熱介質(zhì)供給至第二通道中，將氣化劑供給至第三通道中，使得第二通道中的換熱介質(zhì)與第一通道中的高溫煤氣間接換熱，而第三通道中的氣化劑與第二通道中的換熱介質(zhì)進行間接換熱，并將預熱后的氣化劑供給至氣化爐中參與氣化反應。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用由內(nèi)而外的第一通道、第二通道和第三通道構成的第一換熱裝置，使得高溫煤氣走第一通道，換熱介質(zhì)走第二通道與第一通道中的高溫煤氣間接換熱，而氣化劑走第三通道與第二通道中的換熱介質(zhì)間接換熱，由于高溫煤氣與氣化劑經(jīng)換熱介質(zhì)間接換熱，高溫煤氣與氣化劑即使在設備磨蝕泄露情況下也不會直接接觸，避免了發(fā)生爆燃甚至爆炸現(xiàn)象，確保了生產(chǎn)的安全性，并且將預熱后的高溫氣化劑供給至氣化爐中參與氣化反應，可以顯著提高高溫煤氣預熱的利用價值。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，低溫氣化劑入口205可以為低溫氣體入口，高溫氣化劑206入口可以為高溫氣體入口，其中，氣體可以為選自空氣、二氧化碳、水蒸汽和富氧空氣中的至少一種。由此，將預熱后的氣體供給至氣化爐中作為氣化劑參與氣化反應，在充分利用高溫煤氣顯熱的同時提高煤料的氣化效率。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，第二換熱裝置300具有中溫煤氣入口301、低溫煤氣出口302、低溫水入口303和蒸汽出口304，中溫煤氣入口301與中溫煤氣出口202相連，且適于將第一換熱裝置中得到的中溫煤氣供給至第二換熱裝置中與低溫水進行換熱，以便得到低溫煤氣和蒸汽，其中將所得到的低溫煤氣凈化后供給至住戶使用。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將第一通道中換熱后得到的中溫煤氣供給至第二換熱裝置中進行余熱再回收，實現(xiàn)了高溫煤氣顯熱的梯級利用，從而提高能源利用率。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用由內(nèi)而外的第一通道、第二通道和第三通道構成的第一換熱裝置，使得高溫煤氣走第一通道，換熱介質(zhì)走第二通道與第一通道中的高溫煤氣間接換熱，而氣化劑走第三通道與第二通道中的換熱介質(zhì)間接換熱，由于高溫煤氣與氣化劑經(jīng)換熱介質(zhì)間接換熱，高溫煤氣與氣化劑即使在設備磨蝕泄露情況下也不會直接接觸，避免了發(fā)生爆燃甚至爆炸現(xiàn)象，確保了生產(chǎn)的安全性，并且將預熱后的高溫氣化劑供給至氣化爐中參與氣化反應，可以顯著提高高溫煤氣預熱的利用價值，同時將第一通道中換熱后得到的中溫煤氣供給至第二換熱裝置中進行余熱再回收，實現(xiàn)了高溫煤氣顯熱的梯級利用，從而提高能源利用率。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖2，低溫介質(zhì)入口203為低溫飽和蒸汽入口，高溫介質(zhì)出口204為過熱蒸汽出口，低溫飽和蒸汽入口203與蒸汽出口304相連，過熱蒸汽出口204與氣化劑入口102相連，且適于將第二換熱裝置中得到的蒸汽供給至第一換熱裝置中的第二通道中作為換熱介質(zhì)使用，并將換熱后的過熱蒸汽供給至氣化爐中作為氣化劑使用。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖3，低溫介質(zhì)入口203可以為低溫二氧化碳入口，高溫介質(zhì)出口204為高溫二氧化碳出口，高溫二氧化碳出口204與氣化劑入口102相連，且適于將低溫二氧化碳供給至第二通道中作為低溫介質(zhì)與第一通道中的高溫煤氣進行間接換熱，并將第二通道中換熱后得到的高溫二氧化碳供給至氣化爐中參與氣化反應。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖3，低溫介質(zhì)入口203為液態(tài)水入口，高溫介質(zhì)出口204為過熱蒸汽出口，過熱蒸汽出口204與氣化劑入口102相連，且適于將液態(tài)水供給至第二通道中作為低溫介質(zhì)與第一通道中的高溫煤氣進行間接換熱，并將第二通道中換熱后得到的過熱蒸汽供給至氣化爐中參與氣化反應。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖4，低溫介質(zhì)入口203為低溫氮氣入口，高溫介質(zhì)出口204為高溫氮氣出口，并且所述系統(tǒng)進一步包括：氮氣降溫裝置400。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，氮氣降溫裝置400具有氮氣進口401和氮氣出口402，高溫氮氣出口204與氮氣進口401相連，氮氣出口402與低溫氮氣入口203相連，且適于將低溫氮氣供給至第二通道中作為低溫介質(zhì)與第一通道中的高溫煤氣進行間接換熱，并將第二通道中換熱后得到的高溫氮氣供給至氮氣降溫裝置中進行降溫處理，得到降溫后的氮氣，并將降溫后的氮氣供給至第二通道中作為低溫介質(zhì)使用，并且可以根據(jù)實際需要向氮氣降溫裝置中補給氮氣。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)可具有選自下列的優(yōu)點至少之一：

根據(jù)本發(fā)明實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)由于首先用氣化劑將煤氣將溫冷卻，可將煤氣顯熱中高能品部分回收并用于煤氣化利用，回收高能品熱量后再用鍋爐來水蒸發(fā)回收其低能品熱量，并可將部分低能品熱量用于氣化反應，其他低能品熱量排出到氣化系統(tǒng)以外，供其他生產(chǎn)生活使用，實現(xiàn)了煤氣顯熱的梯級利用。

根據(jù)本發(fā)明實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)在煤氣化過程中，對蒸汽的需求量較少且是一定的，因此，利用蒸汽將煤氣顯熱回收并重新用于氣化反應的熱量也是一定的，但是本發(fā)明采用氣化劑作為載體回收煤氣顯熱并用于氣化反應，其回收利用量大幅提高，尤其是對于不用蒸汽條件下的氣化，其回收利用效果更明顯。

根據(jù)本發(fā)明實施例的高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)由于高溫煤氣與氣化劑經(jīng)換熱介質(zhì)間接換熱，高溫煤氣與含氧的氣化劑即使在設備磨蝕泄露情況下也不會直接接觸，避免了發(fā)生爆燃甚至爆炸現(xiàn)象，確保了生產(chǎn)的安全性。

在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出了一種采用上述高溫煤氣顯熱回收再利用的系統(tǒng)實施高溫煤氣顯熱回收再利用的方法。根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖5，所述方法包括：

S100：將煤料和氣化劑供給至氣化爐中進行氣化處理

該步驟中，具體的，將煤料供給至氣化爐中在氣化劑的作用下進行氣化反應，以便得到高溫煤氣。需要說明的是，本領域技術人員可以根據(jù)實際需要對氣化過程的條件進行選擇。

S200：將高溫煤氣、低溫介質(zhì)和低溫氣化劑分別供給至第一換熱裝置的第一換熱通道、第二換熱通道和第三換熱通道，并將得到的高溫氣化劑供給至S100中的氣化爐作為氣化劑使用

該步驟中，具體的，將氣化爐中產(chǎn)生的高溫煤氣供給至第一換熱裝置中的第一通道，將換熱介質(zhì)供給至第二通道中，將氣化劑供給至第三通道中，使得第二通道中的換熱介質(zhì)與第一通道中的高溫煤氣間接換熱，而第三通道中的氣化劑與第二通道中的換熱介質(zhì)進行間接換熱，并將預熱后的氣化劑供給至氣化爐中參與氣化反應。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用由內(nèi)而外的第一通道、第二通道和第三通道構成的第一換熱裝置，使得高溫煤氣走第一通道，換熱介質(zhì)走第二通道與第一通道中的高溫煤氣間接換熱，而氣化劑走第三通道與第二通道中的換熱介質(zhì)間接換熱，由于高溫煤氣與氣化劑經(jīng)換熱介質(zhì)間接換熱，高溫煤氣與氣化劑即使在設備磨蝕泄露情況下也不會直接接觸，避免了發(fā)生爆燃甚至爆炸現(xiàn)象，確保了生產(chǎn)的安全性，并且將預熱后的高溫氣化劑供給至氣化爐中參與氣化反應，可以顯著提高高溫煤氣預熱的利用價值。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，低溫氣化劑可以為低溫氣體，氣體可以為選自空氣、二氧化碳、水蒸汽和富氧空氣中的至少一種。由此，將預熱后的氣體供給至氣化爐中作為氣化劑參與氣化反應，在充分利用高溫煤氣顯熱的同時提高煤料的氣化效率。

S300：將中溫煤氣和低溫水供給至第二換熱裝置中進行換熱

該步驟中，具體的，將上述第一換熱裝置中的第一通道中得到的中溫煤氣供給至第二換熱裝置中與低溫水供給進行換熱，以便得到低溫煤氣和蒸汽，其中將所得到的低溫煤氣凈化后供給至住戶使用。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將第一通道中換熱后得到的中溫煤氣供給至第二換熱裝置中進行余熱再回收，實現(xiàn)了高溫煤氣顯熱的梯級利用，從而提高能源利用率。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用由內(nèi)而外的第一通道、第二通道和第三通道構成的第一換熱裝置，使得高溫煤氣走第一通道，換熱介質(zhì)走第二通道與第一通道中的高溫煤氣間接換熱，而氣化劑走第三通道與第二通道中的換熱介質(zhì)間接換熱，由于高溫煤氣與氣化劑經(jīng)換熱介質(zhì)間接換熱，高溫煤氣與氣化劑即使在設備磨蝕泄露情況下也不會直接接觸，避免了發(fā)生爆燃甚至爆炸現(xiàn)象，確保了生產(chǎn)的安全性，并且將預熱后的高溫氣化劑供給至氣化爐中參與氣化反應，可以顯著提高高溫煤氣預熱的利用價值，同時將第一通道中換熱后得到的中溫煤氣供給至第二換熱裝置中進行余熱再回收，實現(xiàn)了高溫煤氣顯熱的梯級利用，從而提高能源利用率。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖6，當?shù)蜏亟橘|(zhì)為低溫飽和蒸汽時，高溫介質(zhì)為過熱蒸汽，進一步包括：

S400A：將S300得到的蒸汽供給至S200中作為低溫飽和蒸汽使用，將過熱蒸汽供給至S100中的氣化爐作為氣化劑使用。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖7，當?shù)蜏亟橘|(zhì)為低溫二氧化碳，高溫介質(zhì)為高溫二氧化碳，進一步包括：

S400B：將S200得到的高溫二氧化碳供給至S100中的氣化爐作為氣化劑使用。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖8，當?shù)蜏亟橘|(zhì)為液態(tài)水，高溫介質(zhì)為過熱蒸汽，進一步包括：

S400C：將S200得到的過熱蒸汽供給至S100中的氣化爐作為氣化劑使用。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖9，當?shù)蜏亟橘|(zhì)為低溫氮氣，高溫介質(zhì)為高溫氮氣，進一步包括：

S400D：將S200得到的高溫氮氣供給至氮氣降溫裝置中進行降溫，并將得到的降溫后的氮氣作為低溫氮氣使用。

下面參考具體實施例，對本發(fā)明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。

實施例1

以低溫飽和蒸汽為低溫介質(zhì)，以低溫空氣為低溫氣化劑，將20000Nm³/h、800℃的高溫煤氣冷卻至不高于200℃的低溫煤氣并回收利用其顯熱為具體實例來詳細闡述本發(fā)明專利。

如圖2所示，將從氣化爐1排出的20000Nm³/h、800℃的高溫煤氣通入到第一換熱裝置第一通道內(nèi)，同時向第二換熱裝置的第二通道內(nèi)通入600kg/h由省煤器和余熱鍋爐組成的第二換熱裝置產(chǎn)生的溫度較低的133℃的蒸汽作為低溫介質(zhì)，高溫煤氣被低溫飽和蒸汽冷卻降溫變成298℃的中溫煤氣，同時低溫飽和蒸汽溫度由133℃升至453℃，變成高溫過熱蒸汽，低溫飽和蒸汽在與高溫煤氣換熱升溫的同時，又與供給至第三通道中的流量為13000Nm³/h、初始溫度為25℃的低溫空氣作為低溫氣化劑換熱并將其加熱至410℃，使其變成高溫空氣，產(chǎn)生的高溫空氣與過熱蒸汽混合后作為混合氣化劑通入氣化爐內(nèi)參與氣化反應。

經(jīng)低溫飽和水蒸汽冷卻后的中溫煤氣再次進入由余熱鍋爐組成的第二換熱裝置中，利用1540kg/h、25℃的鍋爐來水進一步降溫冷卻成190℃低溫煤氣，從而滿足了除塵等后續(xù)處理的要求，同時，鍋爐來水變成133℃的飽和蒸汽，所產(chǎn)生的飽和蒸汽中的600kg/h的飽和蒸汽作為換熱介質(zhì)供給至第一換熱裝置中的第二通道中用于高溫煤氣冷卻，剩余的1000kg/h的蒸汽可滿足其他生產(chǎn)生活需要。

實施例2

以液態(tài)水為低溫介質(zhì)，以低溫空氣為低溫氣化劑，將20000Nm³/h、800℃的高溫煤氣冷卻至不高于200℃的低溫煤氣并回收利用其顯熱為具體實例來詳細闡述本發(fā)明專利。

如圖3所示，將從氣化爐排出的20000Nm³/h、800℃的高溫煤氣通入到第一換熱裝置內(nèi)的第一通道中，同時第一換熱裝置內(nèi)的第二通道內(nèi)通入410kg/h、25℃的液態(tài)水作為低溫介質(zhì)，第一通道中的高溫煤氣被第二通道中的液態(tài)水冷卻降溫成298℃的中溫煤氣，同時液態(tài)水變成442℃的過熱蒸汽，過熱蒸汽在與高溫煤氣換熱升溫的同時，又與第三通道中的流量為13000Nm³/h、初始溫度為25℃的低溫空氣換熱并將其加熱至401℃，使其變成高溫空氣，產(chǎn)生的高溫空氣與過熱蒸汽混合后作為混合氣化劑通入氣化爐內(nèi)參與氣化反應。

經(jīng)液態(tài)水初步冷卻后的中溫煤氣再次進入由余熱鍋爐組成的第二換熱裝置中，利用1540kg/h、25℃的鍋爐來水進一步降溫冷卻至190℃，從而滿足了除塵等后續(xù)處理的要求，同時，鍋爐來水變成133℃的飽和蒸汽，所產(chǎn)生的飽和蒸汽可滿足其他生產(chǎn)生活需要。

實施例3

以低溫氮氣為低溫介質(zhì)，以低溫空氣為低溫氣化劑，將20000Nm³/h、800℃的高溫煤氣冷卻至不高于200℃的低溫煤氣并回收利用其顯熱為具體實例來詳細闡述本發(fā)明專利。

如圖4所示，將從氣化爐排出的20000Nm³/h、800℃的高溫煤氣通入到第一換熱裝置內(nèi)的第一通道，同時第二換熱裝置中的第二通道內(nèi)通入從氮氣降溫裝置來的1290Nm³/h、80℃的氮氣作為低溫介質(zhì)，高溫煤氣被氮氣冷卻降溫成298℃中溫煤氣，同時低溫氮氣溫度由80℃升至750℃，變成高溫氮氣，高溫氮氣進入氮氣降溫裝置內(nèi)，經(jīng)處理變成低溫氮氣循環(huán)利用，其中，若氮氣經(jīng)過一段時間運行后而不足時，可補充新鮮氮氣。

經(jīng)氮氣冷卻后的中溫煤氣進入由余熱鍋爐組成的在第二換熱裝置中，利用1540kg/h、25℃的鍋爐來水進一步降溫冷卻成190℃的低溫煤氣，從而滿足了除塵等后續(xù)處理的要求；同時，鍋爐來水變成133℃的飽和蒸汽，所產(chǎn)生的蒸汽可滿足其他生產(chǎn)生活需要。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。