[发明专利]一种降碳减排的兰炭生产系统及方法

权利要求书

1.一种降碳减排的兰炭生产系统，其特征在于，包括助燃气制备单元和焦化炉；

所述助燃气制备单元包括液氧储罐、气化器、缓冲罐以及CO₂管线；所述液氧储罐的出液口通过管线与所述气化器的进液口连通，所述气化器的出气口和所述CO₂管线的出气端均通过管线与所述缓冲罐的进口连通；所述缓冲罐的出口分两路，一路通过管线与所述焦化炉的助燃气进口连通。

2.根据权利要求1所述的一种降碳减排的兰炭生产系统，其特征在于，其还包括煤气净化单元和发电单元；

所述缓冲罐的出口的另一路通过管线与所述发电单元的燃气轮机的助燃气进口连通；所述焦化炉的荒煤气出口通过管线与所述煤气净化单元的水洗塔的进气口连通；所述煤气净化单元的脱硫塔的出气口分两路，一路通过管线与所述燃气轮机的燃料气进口连通；所述发电单元的余热锅炉汽轮机的烟气出口分两路，一路与所述CO₂管线的进气端连通。

3.根据权利要求2所述的一种降碳减排的兰炭生产系统，其特征在于，所述脱硫塔的出气口的另一路通过管线与化工原料气储罐的进气口连通。

4.根据权利要求2所述的一种降碳减排的兰炭生产系统，其特征在于，所述余热锅炉汽轮机的烟气出口的另一路通过管线与CO₂储罐的进气口连通。

5.根据权利要求2所述的一种降碳减排的兰炭生产系统，其特征在于，所述煤气净化单元包括顺次连接的水洗塔、脱焦油塔以及脱硫塔。

6.根据权利要求2所述的一种降碳减排的兰炭生产系统，其特征在于，所述发电单元包括燃气轮机和余热锅炉汽轮机；

所述燃气轮机的烟气出口通过管线与所述余热锅炉汽轮机的烟气进口连通。

7.根据权利要求1所述的一种降碳减排的兰炭生产系统，其特征在于，在连通所述气化器与所述缓冲罐的管线上设有O₂流量计和O₂流量调节阀；在所述CO₂管线上分别设有CO₂流量计和CO₂流量调节阀；在所述缓冲罐的出口处分别设有O₂浓度传感器；

所述O₂流量计、所述CO₂流量计、所述O₂浓度传感器的信号输出端均与控制器的信号输入端信号连接，所述控制器的信号输出端分别与所述O₂流量调节阀、所述CO₂流量调节阀的信号输入端信号连接。

8.根据权利要求7所述的一种降碳减排的兰炭生产系统，其特征在于，在连通所述气化器与所述缓冲罐的管线上还设有O₂温度传感器和O₂压力传感器；在所述CO₂管线上还设有CO₂温度传感器和CO₂压力传感器；在所述缓冲罐的出口处还设有助燃气温度传感器和助燃气压力传感器；

所述O₂温度传感器、所述O₂压力传感器、所述CO₂温度传感器、所述CO₂压力传感器、所述助燃气温度传感器以及所述助燃气压力传感器的信号输出端均与控制器的信号输入端信号连接。

9.利用权利要求1-8任一所述的一种降碳减排的兰炭生产系统生产兰炭的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)助燃气制备：将液氧储罐内的液氧经气化器气化后与CO₂一同进入缓冲罐进行掺混后得到氧气体积含量在20％～30％的助燃气；

(2)炼焦：将所述步骤(1)助燃气制备中得到的一部分助燃气送入焦化炉，氧气与过量的块煤发生燃烧反应，得到CO，并释放大量热量；同时，CO₂与过量的块煤发生还原反应，生成CO；并且，在高温的状态下，块煤中的大部分挥发分被挥发出来；最终得到主要成分为CO的荒煤气和挥发分含量为3％～5％的兰炭产品。

10.根据权利要求9所述的一种降碳减排的兰炭生产方法，其特征在于，其还包括以下步骤：

(3)煤气净化：将所述步骤(2)炼焦中得到的荒煤气首先送入水洗塔，去除其中含有的颗粒物，再送入脱焦油塔，去除其中的酚、萘等物质，再送入脱硫塔去除其中含有的硫，即得到纯净的煤气；

(4)发电：将所述步骤(1)助燃气制备中得到的另一部分助燃气和所述步骤(3)煤气净化中得到的一部分煤气送入燃气轮机，通过燃烧做功发电，燃烧产生的高温烟气进入余热锅炉汽轮机，高温烟气首先经过换热后产生蒸汽，蒸汽再做功发电；高温烟气经余热锅炉汽轮机降温后排出的CO₂含量达90％以上的低温烟气一部分作为稀释气送至所述步骤(1)助燃气制备中缓冲罐内与纯氧进行掺混。