CN105623740B - 清洁煤气制备方法及制备系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种清洁煤气制备方法及制备系统，本发明提供的清洁煤气制备方法，通过使煤粉与气化剂在常低压煤气发生炉内发生气化反应，能够减小清洁煤气制备系统的规模，使得本发明提供的清洁煤气制备方法能够应用于中小型煤化工企业。并且，通过逐级回收粗煤气中的热量，能够提高热量的利用率，避免热量的浪费。此外，通过煤气冷却器再次回收降温后的粗煤气中的热量，能够进一步避免热量的浪费，提高能源的利用率。

Description

清洁煤气制备方法及制备系统

技术领域

本发明涉及煤气化技术，尤其涉及一种清洁煤气制备方法及制备系统。

背景技术

相对于煤的燃烧，煤气的燃烧更为清洁、高效；加上我国“富煤、贫油、少气”的能源格局，煤气作为一种清洁能源正在日益受到关注。目前，煤气化技术主要有固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术三大类。

固定床气化技术是指以块煤作为气化原料，以空气、水蒸汽、氧气作为气化剂，将块煤从煤气发生炉的顶部加入到煤气发生炉中，而将气化剂从煤气发生炉的底部加入到煤气发生炉中，通过气-固逆向流动换热将块煤转化成煤气的过程。固定床气化技术存在用煤要求高，污染严重，气固相反应不充分的缺点。

流化床气化技术是指以粒径处于0～10mm的煤粉作为气化原料，以空气、水蒸汽、氧气作为气化剂，将煤粉加入到煤气发生炉中，而将气化剂从煤气发生炉底部加入到煤气发生炉中，气化剂自下而上穿过床层，使床层内的煤粉处于流化状态，煤粉在剧烈的搅动与返混中，与气化剂充分接触，发生反应生成煤气的过程，流化床气化技术存在飞灰量大，难处理的缺点。

气流床气化技术是指以煤粉作为气化原料，以空气，水蒸汽、氧气作为气化剂，将煤粉与气化剂同时加入到煤气发生炉中，气化剂与煤粉并流进入到煤气发生炉中，在喷嘴的点火作用下瞬间着火，发生反应生成煤气。气流床气化技术具有煤种适应性强、气固相反应充分、反应物迅速，碳转化率高、飞灰量小等特点。

目前，气流床气化技术被广泛地应用于大型煤化工项目，如目前有代表性的shell炉、德士古炉、GSP(德文Gaskombiant Schwarze pumpe)炉(即单喷嘴下喷式干煤粉加压气流床气化技术)等，该些煤气化技术的最小投煤量均在300吨/天以上，具有气化温度和压力高、生产能力大等特点，虽然能够满足中小规模煤化工企业对原材料的需求，但是其普遍的特点是投资规模大、投资周期长等，许多中小型的煤化工企业很难承受其高昂的制造、运行费用。

发明内容

本发明提供一种清洁煤气制备方法及制备系统，以解决现有技术中的气流床气化技术投资规模大、投资周期长、不适于应用到中小型煤化工企业的问题。

本发明提供的清洁煤气制备方法，包括以下步骤：将煤粉加压输送至常低压煤气发生炉；使煤粉与气化剂在上述常低压煤气发生炉内发生气化反应，生成熔融态的粗煤气和炉渣的混合物；采用激冷介质对上述熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，得到分离的粗煤气和炉渣；逐级回收上述粗煤气中的热量，产生过热蒸汽和饱和蒸汽，并得到降温后的粗煤气；除去上述降温后的粗煤气中的灰尘颗粒，并通过煤气冷却器再次回收上述降温后的粗煤气中的热量，得到冷却的粗煤气；脱除上述冷却的粗煤气中的杂质硫，形成清洁煤气。

进一步地，在上述将煤粉加压输送至常低压煤气发生炉之前，还包括：

将原煤制备为煤粉；

在上述采用激冷介质对上述熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，得到分离的粗煤气和炉渣之后，还包括：

收集上述炉渣，并将收集到的上述炉渣定期排出；

进一步地，上述气化反应在常压～1.0Mpa的压力条件下进行。

进一步地，上述采用激冷介质对上述熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，得到分离的粗煤气和炉渣，包括：

采用水蒸汽、水、循环煤气的其中之一对上述熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，得到分离的粗煤气和炉渣。

进一步地，上述逐级回收上述粗煤气中的热量，产生过热蒸汽和饱和蒸汽，并得到降温后的粗煤气，包括：

采用烟道式与管壳式组合结构形式的串联或并联的多级换热器逐级回收上述粗煤气中的热量，产生过热蒸汽和饱和蒸汽，并得到降温后的粗煤气。

本发明还提供一种清洁煤气制备系统，包括煤粉输送系统、气化反应系统、梯级余热利用系统、干湿式组合除尘单元、脱硫单元；上述煤粉输送系统，用于将煤粉加压输送至上述气化反应系统；上述气化反应系统包括多功能组合式烧嘴、常低压煤气发生炉和激冷单元；上述常低压煤气发生炉，用于为煤粉与气化剂的气化反应提供反应场所；上述多功能组合式烧嘴，用于点火，并升高上述常低压煤气发生炉的温度，以使上述煤粉与上述气化剂在上述常低压煤气发生炉内发生气化反应，生成熔融态的粗煤气和炉渣的混合物；上述激冷单元，用于采用激冷介质对上述熔融态的粗煤气和炉渣进行激冷处理，以得到分离的粗煤气和炉渣；上述梯级余热利用系统，用于逐级回收上述粗煤气中的热量，产生过热蒸汽和饱和蒸汽，并得到降温后的粗煤气；上述干湿式组合除尘单元包括煤气冷却器，用于除去上述降温后的粗煤气中的灰尘颗粒，并通过上述煤气冷却器再次回收上述降温后的粗煤气中的热量，得到冷却的粗煤气；上述脱硫单元，用于脱除上述冷却的粗煤气中的杂质硫，形成清洁煤气。

进一步，该清洁煤气制备系统还包括煤粉制备系统，

上述煤粉制备系统，用于将原煤制备为煤粉；上述气化反应系统还包括炉渣收集系统，上述炉渣收集系统，用于收集上述炉渣，并将上述炉渣定期排出。

进一步地，上述常低压煤气发生炉的运行压力为常压～1.0Mpa。

进一步地，上述激冷单元采用的激冷介质为水蒸汽、水、循环煤气其中之一。

进一步地，上述梯级余热利用系统包含串联或并联的多级换热器，上述多级换热器采用烟道式与管壳式组合结构形式。

本发明提供的清洁煤气制备方法，通过使煤粉与气化剂在常低压煤气发生炉内发生气化反应，能够减小清洁煤气制备系统的规模，使得本发明提供的清洁煤气制备方法能够应用于中小型煤化工企业。并且，通过逐级回收粗煤气中的热量，能够提高热量的利用率，避免热量的浪费。此外，通过煤气冷却器再次回收降温后的粗煤气中的热量，能够进一步避免热量的浪费，提高能源的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的清洁煤气制备方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的清洁煤气制备方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的清洁煤气制备系统的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的清洁煤气制备系统的结构示意图；

图5为本发明实施例四提供的清洁煤气制备系统中的梯级余热利用系统的结构示意图。

附图标记说明：

1：煤粉输送系统；

2：气化反应系统：

21：多功能组合式烧嘴；

22：常低压煤气发生炉；

23：激冷单元；

24：炉渣收集系统；

3：梯级余热利用系统；

31：换热器；

4：干湿式组合除尘单元；

5：脱硫单元；

6：煤粉制备系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的清洁煤气制备方法的流程图。如图1所示，本实施例提供的清洁煤气制备方法，包括以下步骤：

S101、将煤粉加压输送至常低压煤气发生炉；

具体地，煤粉的主要成分为C，含有少量的H、O、S、N、Si等，煤粉的含水量低于2％，并且90％(质量百分比)以上的煤粉颗粒的粒径小于100微米。

加压输送，具体是指通过煤粉输送系统，采用N₂或CO₂作为载气，将煤粉吹送至常低压煤气发生炉的过程。

S102、使煤粉与气化剂在常低压煤气发生炉内发生气化反应，生成熔融态的粗煤气和炉渣的混合物；

具体地，气化剂为空气和水蒸汽或者是氧气和水蒸汽，以为煤粉与气化剂的气化反应提供还原性气氛。反应温度为1500℃，还原性气氛下，煤粉与氧气、水蒸汽发生反应，主要反应有：

可燃物的燃烧，主要反应有：

C+O₂→CO₂+Q (1)

二氧化碳和水蒸汽被碳还原为一氧化碳和氢气的反应，主要反应有：

CO₂+C→CO-Q (2)

C+H₂O→CO+H₂-Q (3)

2H₂O+C→CO₂+H₂-Q (4)

其中：“+Q”表示该化学反应放出热量，“-Q”表示该化学反应吸收热量。

经过气化反应后，煤粉中的可燃物燃烧形成以H₂和CO为主要成分的粗煤气，而煤粉中的矿物成分则形成炉渣；即气化反应后，生成熔融态的粗煤气和炉渣的混合物。

S103、采用激冷介质对熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，得到分离的粗煤气和炉渣；

气化反应生成的粗煤气的温度大约是1500℃，并且该粗煤气中含有大量的灰尘颗粒，若不降低粗煤气的温度，粗煤气的温度高于粗煤气中灰尘颗粒的熔点，灰尘颗粒处于熔融状态，在后续的粗煤气处理过程中，熔融状态的灰尘颗粒将粘结在处理设备上，造成处理设备受热面结焦，因此，要对熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，以降低粗煤气的温度。

具体地，气化反应形成的熔融态的粗煤气和炉渣的混合物在重力的作用下，向下移动，进入激冷单元，激冷单元通过激冷喷孔，将冷却的气体或液体喷入到激冷单元，冷却的气体或液体与熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行热量交换，热量从高温物体传递到低温物体，即热量从熔融态的粗煤气和炉渣的混合物传递到冷却的气体或液体，随着温度的降低，粗煤气与炉渣逐渐分离，炉渣在重力的作用下向下移动进入炉渣收集系统，而粗煤气的温度也相应地降低到粗煤气中灰尘颗粒的熔点之下，避免了在后续的处理过程中，粗煤气中的灰尘颗粒因熔化而粘接在处理设备上。

通过激冷处理后，粗煤气的温度变为1200℃。

S104、逐级回收粗煤气中的热量，产生过热蒸汽和饱和蒸汽，并得到降温后的粗煤气；

经过激冷处理后，粗煤气的温度降低到1200℃，为避免造成能量的浪费，逐级回收粗煤气中的热量，例如，通过多级换热器逐级回收粗煤气中的热量，使热量从温度较高的粗煤气传递到换热器水冷壁管内的水，以产生过热蒸汽和饱和蒸汽，并得到降温后的粗煤气。具体地，在开始的几级换热器中，粗煤气首先与换热器水冷壁管内的水以辐射换热方式进行热量传递，产生中压饱和蒸汽(压力约1～4MpaG)，此后，该中压饱和蒸汽进入到后面的换热器中，与此处的换热器中的粗煤气以对流换热的方式进行热量传递，吸收粗煤气显热，转变为过热蒸汽；此时，粗煤气与水进行完热量交换后，温度变为380℃，之后，再进入多级换热器，得到降温后的粗煤气及低压饱和蒸汽(压力约0.5～1MpaG)，该降温后的粗煤气的温度为220℃左右。该过程产生的过热蒸汽和饱和蒸汽将用于系统伴热、外送用户等。

通过逐级回收粗煤气中的热量，提高了热量的有效利用率，避免了能量的浪费。

S105、除去降温后的粗煤气中的灰尘颗粒，并通过煤气冷却器再次回收降温后的粗煤气中的热量，得到冷却的粗煤气；

具体地，通过干湿式组合除尘单元，除去降温后的粗煤气中的灰尘颗粒。

例如，干湿式组合除尘单元包括除尘器、煤气冷却器、文丘里洗涤器及洗涤塔，除尘器中设置有除尘过滤用的过滤装置，该过滤装置可以为滤芯或者滤袋。降温后的粗煤气首先进入到除尘器中，当降温后的粗煤气进入到除尘器中后，降温后的粗煤气顺利通过过滤装置进入下一步骤，而降温后的粗煤气中的灰尘颗粒则被相应地过滤装置过滤下来，最后沉降到除尘器下锥部被收集起来。

经过除尘器后，降温后的粗煤气中的99.9％的灰尘颗粒被去除，此时，粗煤气的温度为220℃左右，为避免能量的浪费，将降温后的粗煤气通入到煤气冷却器中，通过煤气冷却器进一步回收降温后的粗煤气中的热量。具体地，煤气冷却器利用该温度为220℃的降温后的粗煤气的余热，来加热清洁煤气制备系统内的中低压汽包中的补水。降温后的粗煤气经过煤气冷却器后，得到冷却的粗煤气，该冷却的粗煤气的温度为100℃左右，相应地，中低压汽包内补水的温度由常温上升到105℃左右。

最后，将冷却的粗煤气依次通入文丘里洗涤器及洗涤塔，冷却的粗煤气进入文丘里洗涤器后，与一部分洗涤水预混洗涤，之后再进入洗涤塔底部，此时，冷却的粗煤气在洗涤塔内自下而上逆流与洗涤水接触洗涤，以除去冷却的粗煤气中的灰尘颗粒，经过该过程后，含尘的洗涤水自洗涤塔底部排出，而冷却的粗煤气则从洗涤塔顶部出去进入下一步骤。

本实施例提供的清洁煤气制备方法，通过在该步骤中采用煤气冷却器再次回收降温后的粗煤气中的热量，并将回收的热量用来为清洁煤气制备系统内的中低压汽包中的补水加热，避免了热量的浪费，提高了能源的利用率。

S106、脱除冷却的粗煤气中的杂质硫，形成清洁煤气。

根据国标大气污染物综合排放标准，煤气作为燃料和煤化工的原料时，要求终端二氧化硫排放浓度小于550mg/m³，若硫含量太高会污染环境、腐蚀设备，因此，要脱除冷却的粗煤气中的杂质硫。

煤粉在常低压煤气发生炉内发生气化反应后，煤粉中80％～85％的硫转化为H₂S的形式进入到粗煤气中，可以采用现有技术中的脱硫方法脱除冷却的粗煤气中的杂质硫，使冷却的粗煤气中H₂S的含量降低到低于20mg/Nm³，形成清洁煤气。例如：可以采用湿法脱硫，应用能够与H₂S反应的脱硫液与冷却的粗煤气直接接触，让H₂S溶解在脱硫液中，冷却的粗煤气经过脱硫液后，形成清洁煤气，进入下一工序。

本实施例提供的清洁煤气制备方法，通过使煤粉与气化剂在常低压煤气发生炉内发生气化反应，能够减小清洁煤气制备系统的规模，使得本实施例提供的清洁煤气制备方法能够应用于中小型煤化工企业。并且，通过逐级回收粗煤气中的热量，能够提高热量的利用率，避免热量的浪费。此外，通过煤气冷却器再次回收降温后的粗煤气中的热量，能够进一步避免热量的浪费，提高能源的利用率。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的清洁煤气制备方法的流程图，如图2所示，本实施例提供的清洁煤气制备方法，在将煤粉加压输送至常低压煤气发生炉之前，还包括：

将原煤制备为煤粉；

在采用激冷介质对熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，得到分离的粗煤气和炉渣之后，还包括：

收集炉渣，并将收集到的炉渣定期排出；

具体地，在将煤粉加压输送至常低压煤气发生炉之前，可以通过破碎、研磨、干燥、过滤等步骤，将原煤制备为煤粉，该煤粉的含水量低于2％，并且90％(质量百分比)以上的煤粉颗粒的粒径小于100微米。在采用激冷介质对熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，得到分离的粗煤气和炉渣之后，收集炉渣，并将收集到的炉渣定期排出，收集到的炉渣可以用作建材原料，可以用作烧制砖的原料。

本实施例提供的清洁煤气制备方法，将炉渣收集起来，并将收集到的炉渣定期排出。收集到的炉渣用作建材原料或烧制砖的原料，避免因炉渣堆积造成环境污染及资源浪费。

进一步地，本实施例提供的清洁煤气制备方法，气化反应在常压～1.0Mpa的压力条件下进行。现有的气流床气化技术中，煤气化反应发生的压力一般为2.5～4.0Mpa，煤气化技术的规模相应的较大，不适合应用于中小型企业。

本实施例，通过使气化反应在常压～1.0Mpa的压力条件下进行，能够减小清洁煤气制备系统的规模，使得本实施例提供的清洁煤气制备方法能够应用于中小型煤气化企业中。

进一步地，本实施例提供的清洁煤气制备方法，采用激冷介质对熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，得到分离的粗煤气和炉渣，包括：

采用水蒸汽、水、循环煤气的其中之一对熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，得到分离的粗煤气和炉渣。

当采用水蒸汽对熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理时，能够使常低压煤气发生炉内的水蒸气的浓度增加，对于反应C+H₂O→CO+H₂-Q，

由于水蒸汽的浓度增加，能够使得该反应的反应平衡向右移动，有利于提高碳的转化率以及粗煤气中CO和H₂的含量。

本实施例提供的清洁煤气制备方法，通过采用水蒸汽对熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，能够增加常低压煤气发生炉内水蒸汽的浓度，使气化反应C+H₂O→CO+H₂-Q的反应平衡向右移动，提高碳的转化率及粗煤气中CO和H₂的含量。

进一步地，本实施例提供的清洁煤气制备方法，逐级回收粗煤气中的热量，产生过热蒸汽和饱和蒸汽，并得到降温后的粗煤气，包括：

采用烟道式与管壳式组合结构形式的串联或并联的多级换热器逐级回收粗煤气中的热量，产生过热蒸汽和饱和蒸汽，并得到降温后的粗煤气。

具体地，首先，采用串联或并联的多级换热器，逐级回收粗煤气中的热量，能够充分回收粗煤气中的热量，提高热量的有效利用率。其次，多级换热器采用烟道式与管壳式组合结构形式，即在串联或并联的多级换热器中，其中一个换热器为烟道式，则下一个换热器就为管壳式，烟道式换热器与管壳式间隔设置，形成烟道式与管壳式组合结构形式。采用烟道式与管壳式组合结构形式，能够进一步提高热量的利用率，设备布置安装灵活方便。

本实施例提供的清洁煤气制备方法，通过采用烟道式与管壳式组合结构形式的串联或并联的多级换热器逐级回收粗煤气中的热量，能够提高热量的利用率，避免造成热量浪费。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的清洁煤气制备系统的结构示意图，如图3所示，本实施例提供的清洁煤气制备系统，包括煤粉输送系统1、气化反应系统2、梯级余热利用系统3、干湿式组合除尘单元4、脱硫单元5；

煤粉输送系统1，用于将煤粉加压输送至气化反应系统2；

气化反应系统2包括多功能组合式烧嘴21、常低压煤气发生炉22和激冷单元23；常低压煤气发生炉22，用于为煤粉与气化剂的气化反应提供反应场所；多功能组合式烧嘴21，用于点火，并升高常低压煤气发生炉22的温度，以使煤粉与气化剂在常低压煤气发生炉22内发生气化反应，生成熔融态的粗煤气和炉渣的混合物；激冷单元23，用于采用激冷介质对粗煤气和熔融态的炉渣进行激冷处理，以得到分离的粗煤气和炉渣；

梯级余热利用系统3，用于逐级回收粗煤气中的热量，产生过热蒸汽和饱和蒸汽，并得到降温后的粗煤气；

干湿式组合除尘单元4包括煤气冷却器，用于除去降温后的粗煤气中的灰尘颗粒，并通过煤气冷却器再次回收降温后的粗煤气中的热量，得到冷却的粗煤气；

脱硫单元5，用于脱除冷却的粗煤气中的杂质硫，形成清洁煤气。

具体地，以上各个部件的工作原理已经在实施例一或实施例二提供的清洁煤气制备方法中说明，此处不再赘述。

本实施例提供的清洁煤气制备系统，采用常低压煤气发生炉为煤粉与气化剂的气化反应提供反应场所，使得该实施例提供的清洁煤气制备系统的规模减小，能够应用于中小型煤化工企业。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的清洁煤气制备系统的结构示意图，如图4所示，本实施例提供的清洁煤气制备系统，还包括，煤气制备系统6；煤粉制备系统6，用于将原煤制备为煤粉；气化反应系统还包括炉渣收集系统24，炉渣收集系统24，用于收集所述炉渣，并将炉渣定期排出。

本实施例提供的清洁煤气制备系统，通过设置炉渣收集系统，将炉渣收集起来，并将收集到的炉渣定期排出。收集到的炉渣可以用作建材原料，避免因炉渣堆积造成环境污染及资源浪费。

进一步地，常低压煤气发生炉22的运行压力为常压～1.0Mpa。

本实施例中，常低压煤气发生炉22的运行压力为常压～1.0Mpa，而现有技术中的煤气化发生炉的运行压力大多为2.5～4.0Mpa，相比于现有技术，本实施例提供的清洁煤气制备系统，能够减小清洁煤气制备系统的规模，使得本实施例提供的清洁煤气制备系统能够应用于中小型煤化工企业。

进一步地，激冷单元23采用的激冷介质为水蒸汽、水、循环煤气其中之一。

本实施例提供的清洁煤气制备系统，激冷单元23采用的激冷介质为水蒸汽、水、循环煤气其中之一。通过采用水蒸汽对熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，能够增加常低压煤气发生炉内水蒸汽的浓度，使气化反应C+H₂O→CO+H₂-Q的反应平衡向右移动，提高碳的转化率及粗煤气中CO和H₂的含量。

图5本发明实施例四提供的清洁煤气制备系统中的梯级余热利用系统的结构示意图。如图5所示，进一步地，梯级余热利用系统3包含串联或并联的多级换热器31，多级换热器31采用烟道式与管壳式组合结构形式。

本实施例提供的清洁煤气制备方法，通过采用烟道式与管壳式组合结构形式的串联或并联的多级换热器逐级回收粗煤气中的热量，能够提高热量的利用率，避免造成热量浪费。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种清洁煤气制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将煤粉加压输送至常低压煤气发生炉；

使煤粉与气化剂在所述常低压煤气发生炉内发生气化反应，生成熔融态的粗煤气和炉渣的混合物，其中所述气化反应的压力为常压～1.0Mpa；

所述熔融态的粗煤气和炉渣的混合物向下移动进入激冷单元，并采用激冷介质对所述熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，得到分离的粗煤气和炉渣，其中粗煤气的温度为1200℃；

采用烟道式与管壳式组合结构形式的串联或并联的多级换热器逐级回收所述粗煤气中的热量，产生过热蒸汽和饱和蒸汽，并得到降温后的粗煤气，所述降温后的粗煤气的温度为220℃；

除去所述降温后的粗煤气中的灰尘颗粒，并通过煤气冷却器再次回收所述降温后的粗煤气中的热量，得到冷却的粗煤气；

脱除所述冷却的粗煤气中的杂质硫，形成清洁煤气。

2.根据权利要求1所述的清洁煤气制备方法，其特征在于，在所述将煤粉加压输送至常低压煤气发生炉之前，还包括：

将原煤制备为煤粉；

在所述采用激冷介质对所述熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，得到分离的粗煤气和炉渣之后，还包括：

收集所述炉渣，并将收集到的所述炉渣定期排出。

3.根据权利要求1或2所述的清洁煤气制备方法，其特征在于，所述采用激冷介质对所述熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，得到分离的粗煤气和炉渣，包括：

采用水蒸汽、水、循环煤气的其中之一对所述熔融态的粗煤气和炉渣的混合物进行激冷处理，得到分离的粗煤气和炉渣。

4.一种用于实施权利要求1-3任一项所述清洁煤气制备方法的清洁煤气制备系统，其特征在于，包括煤粉输送系统、气化反应系统、梯级余热利用系统、干湿式组合除尘单元、脱硫单元；

所述煤粉输送系统，用于将煤粉加压输送至所述气化反应系统；

所述气化反应系统包括多功能组合式烧嘴、常低压煤气发生炉和激冷单元；所述常低压煤气发生炉，用于为煤粉与气化剂的气化反应提供反应场所；所述多功能组合式烧嘴，用于点火，并升高所述常低压煤气发生炉的温度，以使所述煤粉与所述气化剂在所述常低压煤气发生炉内发生气化反应，气化反应的压力为常压～1.0Mpa，生成熔融态的粗煤气和炉渣的混合物；所述激冷单元，用于采用激冷介质对所述熔融态的粗煤气和炉渣进行激冷处理，以得到分离的粗煤气和炉渣；

所述梯级余热利用系统，用于逐级回收所述粗煤气中的热量，产生过热蒸汽和饱和蒸汽，并得到降温后的粗煤气，所述梯级余热利用系统包含串联或并联的多级换热器，所述多级换热器采用烟道式与管壳式组合结构形式；

所述干湿式组合除尘单元包括除尘器和煤气冷却器，用于除去所述降温后的粗煤气中的灰尘颗粒，并通过所述煤气冷却器再次回收所述降温后的粗煤气中的热量，得到冷却的粗煤气，其中所述除尘器中设置有除尘过滤用的过滤装置，所述过滤装置为滤芯或者滤袋；

所述脱硫单元，用于脱除所述冷却的粗煤气中的杂质硫，形成清洁煤气。

5.根据权利要求4所述的清洁煤气制备系统，其特征在于，还包括煤粉制备系统，

所述煤粉制备系统，用于将原煤制备为煤粉；所述气化反应系统还包括炉渣收集系统，所述炉渣收集系统，用于收集所述炉渣，并将所述炉渣定期排出。

6.根据权利要求4或5所述的清洁煤气制备系统，其特征在于，所述激冷单元采用的激冷介质为水蒸汽、水、循环煤气其中之一。