[发明专利]综合火力和可再生能源发电以及炼油的多联产

说明书

本发明所提供的是一种综合火力和可再生能源发电以及炼油的多联产系统，其包含了IGCC整体煤气化发电、可再生能源发电、电解水制氢、干馏产焦油和加氢裂化产成品油，一实现高效低炭节能的绿色环保生产系统，并且具有较高的投资回报率。

技术领域

本发明涉及综合火力和可再生能源发电以及炼油的多联产领域，特别是在平衡电网负荷供需方面，能提供卓越的调峰性能，其燃料包括烟煤、褐煤、泥煤、焦炭、半焦、石油焦、生物质、有机垃圾，以及其他含挥发份的固体类燃料，采用包括干馏气化装置、加氢裂化炼油装置、燃气轮机发电装置、蒸汽轮机发电装置、可再生能源发电装置和电解水制氢装置再内的多联产综合生产系统，干馏气化装置产出的煤气和焦油，经分离后的煤气一部分送燃气轮机高效发电，另一部分送锅炉来助燃火电机组低负荷调峰发电，焦油送加氢裂化装置生产汽油、航空煤油、柴油等成品油，可再生能源所发多余电量用来电解水制氢和氧，氢气供加氢裂化产成品油，氧气供气化炉产煤气，这样既支持了火电厂的调峰发电，又将低价的固体燃料转化为更高价的成品油，以及清洁煤炭燃料半焦，从而在消耗同样的燃料条件下，能以更低的有害气体排放，获得比各自独立的燃煤火电厂、可再生能源电厂和炼油厂更高的效率和产品附加值。

背景技术

在某些可再生能源资源丰富的地区，由于电网中可再生能源比例较高，需要电网中的火电厂具有更强的调峰能力，系统中设有煤的气化和干馏装置，将一部分煤气送锅炉来助燃火电机组低负荷调峰发电，另一部分煤气送燃气轮机形成整体煤气化联合循环IGCC高效发电，煤的气化得到的荒煤气用来干馏原煤，不但获取了高附加值的焦油，提高了经济效益，还能过滤掉荒煤气中包括残碳再内的颗粒物，干馏产生的半焦送至燃煤锅炉燃烧，挥发份不够则通过煤气来助燃，系统自身还包括了可再生能源发电，以降低对大气的碳排放，对系统中电网的影响是会带来一定的不稳定电量，为消纳这部分不稳定电量，系统中设有电解水制氢装置，及相应的氢气储存罐和氧气储存罐，通过调节制氢和氧的电解速率来减缓电网负荷波动，由于气体产量是变化的，当有多余的氢气和氧气产生出来，则分别存入它们的储存罐，待制氢和制氧的速率太低时，再释放出来补充不足，为消纳产生的焦油和氢气，系统中建有加氢裂化炼油装置，以焦油和氢气为原料，生产出汽油、航空煤油和柴油等成品油，而氧气则送至气化炉用来增加气化强度，这样可以用干馏产生的半焦代替煤来气化生产煤气，从而构成了以煤为燃料，以电力、成品油为输出产品，各类中间产品、物料内部平衡的多联产系统。

发明内容

综合火力和可再生能源发电以及炼油的多联产系统，其包括气化炉、干馏罐、焦油分离装置、燃气轮机、余热锅炉、汽轮机，锅炉、可再生能源发电装置、电解水制氢装置、氢气储存罐、氧气储存罐、及焦油加氢裂化装置，气化燃料是固体类燃料，固体燃料送入气化炉和干馏罐，气化炉通过缺氧燃烧产生了热煤气，其特征在于：将热煤气接至装有固体燃料的干馏罐，产出了含焦油的干馏煤气，送至焦油分离装置从煤气中分离出焦油，焦油分离装置出口煤气用管道接至锅炉或燃气轮机或燃气机或汇同气化炉出口热煤气进干馏罐，而干馏罐排出的半焦送至气化炉或锅炉；或者在干馏罐半焦出口装有回热器，半焦先经回热器再送至气化炉或锅炉，煤气经焦油分离装置的煤气出口先接至回热器入口，经与半焦热交换升温后，再从回热器出口用煤气管接至锅炉或燃气轮机或燃气机或汇入气化炉出口热煤气送至干馏罐，而干馏罐出口的煤气送至焦油分离装置经分离得到的焦油送至加氢裂化装置，同时本系统可再生能源发电装置联接了电解水制氢装置，电解出的氢气和氧气，氢气接至加氢裂化装置用于成品油生产，氧气接至气化炉来气化煤气。

所述的综合火力和可再生能源发电以及炼油的多联产系统，所用的气化原料为固体燃料，其包括烟煤、褐煤、泥煤、半焦、石油焦、秸秆、生物质、废橡胶、废塑料、有机垃圾，以及其他含挥发份的固体类燃料中的任何一种。

所述的综合火力和可再生能源发电以及炼油的多联产系统，其干馏罐半焦出口接至气化炉入口，将系统中干馏罐出口的半焦通过输送通道送入气化炉用于气化原料，以利于降低锅炉燃烧半焦的负担。