FI104110B - Menetelmä energian tuottamiseksi hiilipitoisesta polttoaineesta - Google Patents

Menetelmä energian tuottamiseksi hiilipitoisesta polttoaineesta Download PDF

Info

Publication number
FI104110B
FI104110B FI900910A FI900910A FI104110B FI 104110 B FI104110 B FI 104110B FI 900910 A FI900910 A FI 900910A FI 900910 A FI900910 A FI 900910A FI 104110 B FI104110 B FI 104110B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
stream
gas
med med
heat
water
Prior art date
Application number
FI900910A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI104110B1 (fi
FI900910A0 (fi
Inventor
David Gough Arundale
Original Assignee
H & G Process Contracting
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26294998&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI104110(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from GB8904106A external-priority patent/GB8904106D0/en
Priority claimed from GB898910767A external-priority patent/GB8910767D0/en
Application filed by H & G Process Contracting filed Critical H & G Process Contracting
Publication of FI900910A0 publication Critical patent/FI900910A0/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI104110B1 publication Critical patent/FI104110B1/fi
Publication of FI104110B publication Critical patent/FI104110B/fi

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/067Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

Description

104110
Menetelmä energian tuottamiseksi hiilipitoisesta polttoaineesta , Tämä keksintö liittyy sähkövoiman tuottoon ja etenkin energian tuottoon Integrated
Gasification Combined Cycle (IGCC) -menetelmän avulla. Tarkemmin sanottuna 5 keksintö kohdistuu menetelmään energian tuottamiseksi hiilipitoisesta polttoaineesta.
Menetelmää käytetään voimalaitoksessa, joka koostuu kahdesta osastosta: käsitellyn polttokaasun valmisteluosasto ja energiantuotanto-osasto, joka käsittää kaasuturpiinit, lämmöntalteenottohöyrygeneraattorit, höyiyturpiinit ja muun energian tuottami-10 seen liittyvän laitteiston. Kumpikin osasto koostuu yksiköistä, jotka puolestaan koostuvat erillisistä laitteista.
Energian tuottamiseen IGCC-menetelmän mukaan käytetty yleinen menetelmä on tunnettu. Tässä menetelmässä hiilipitoinen polttoaine, kuten kivihiili tai raskas polttoöljy, kaasutetaan osittaisella hapetuksella hapen avulla, jotta saataisiin palavis-15 ta kaasuista koostuva kaasuseos. Polttoaineessa olevat rikkiyhdisteet konvertoituvat kaasutusprosessin aikana pääasiallisesti vetysulfidiksi, ja pieni osa reagoi karbonyy-lisulfidiksi. Osittaisen hapetuksen reaktorista poistetut kaasut jäähdytetään ja vety-sulfidi poistetaan pesemällä sopivalla nesteellä happokaasupoistoyksikössä, joka on voitu suunnitella myös hiilidioksidin poistamista varten kaasuista. Ammoniakin val-20 mistustekniikassa yleisesti tunnettua menettelytapaa voidaan haluttaessa käyttää hiilidioksidin poistamiseen lähes kokonaan polttokaasuvirrasta. Rikistä poistetut kaasut lämmitetään tämän jälkeen yleensä uudelleen, niihin lisätään höyryä ja käytetään polttoaineena kaasuturpiinissa. Höyryn lisäämisellä polttoainekaasuihin on tarkoitus vähentää typpioksidien muodostumista polttoaineen palamisen aikana kaasuturpii-25 nissa. Kaasuturpiinin poistokaasut johdetaan lämmöntalteenotto- ja höyryntuotto-yksikköön. Tämä yksikkö hyödyntää poistokaasun lämpöä höyryturpiinissa käytettävän höyryn tuottamiseksi. Tämä parantaa kokonaistehokkuutta polttoaine-energian ' . muuttamisessa sähköksi. Sekä kaasu- että höyryturpiini käyttävät sähkövoimaa tuottavia vaihtovirtageneraattoreita.
* 30 Eräs tärkeimpiä syitä tehokkuuden heikkenemiseen tunnetussa menetelmässä on se, että kaasut on jäähdytettävä ennen happokaasupoistoyksikköä. Osittaisen hapetuksen reaktorista poistetut kaasut ovat erittäin kuumia, noin 1000-1500 °C. Nämä kaasut on jäähdytettävä lähes huoneenlämpötilaan, jotta rikkiyhdisteet olisi mahdollista poistaa, ja kaasut lämmitetään edullisesti uudelleen ennen niiden käyttöä poltto- 2 104110 aineena. Tämä mahdollistaa höyryn lisäämisen, jotta typpioksidien muodostuminen palamisen aikana vähenisi. Tämä jäähdytys ja sitä seuraava uudelleenlämmitys on tehotonta termodynaamisesti katsottuna.
Höyryn lisäämistä rikkipoistettuihin polttokaasuihin tehostetaan yleensä johtamalla 5 kaasuja vastavirtaan kuuman veden suhteen kyllästysastiassa. Kyllästäjän jäähdytetty vesi kierrätetään yhdessä valmistusveden kanssa vesilämmittimen läpi ennen palauttamista kyllästäjään. Kyllästetyt polttokaasut ylikuumennetaan yleensä täten ennen palamista.
Tavanomaisessa IGCC-menetelmässä käytetään yleensä nk. kaasutuksen kaasujääh-10 dytintapaa osittaisen hapetuksen reaktorista poistettujen kuumien kaasujen korkean lämpötilan aiheuttaman suuren lämpöhäviön talteenottamiseksi käyttämällä säteily-jäähdyttimiä, konvektiivijäähdyttimiä ja valinnaisesti esilämmitintä. Tähän tavanomaiseen IGCC:hen kyllästykseen ja happokaasupoistoyksikön jälkeisten jäähdytettyjen rikkipoistettujen polttokaasujen uudelleenlämmittämiseen tarvittava lämpö 15 saadaan kokonaisuudessaan osittaisen hapetuksen reaktorin jälkeisistä jäähdyttimistä tai vaihtoehtoisesti kaasuturpiinin poistokaasujen yhteyteen sovitetusta lämmön-talteenotosta ja höyrytuotannosta. Muut lämpölähteet voivat avustaa kyllästysläm-mön yhteydessä; mutta vain kaasujäähdyttimissä, lämmöntalteenotto- ja höyrytuo-tantoyksiköissä on tarpeeksi lämpöä, jotta niitä voitaisiin käyttää yksittäisenä läh-20 teenä.
Tämä keksintö koskee nk. suoraa vesijäähdytystä kaasumuotoon, jolloin osittaisen hapetuksen reaktorista poistetut kuumat kaasut saatetaan suoraan kosketukseen jääh-• dytysveden kanssa kaasujen jäähdyttämiseksi ja kyllästämiseksi. Tätä kaasutustapaa käytetään yleensä synteettisten kaasujen valmistuksessa, kuten esimerkiksi ammo-25 niakin tai metanolin, eikä sähkövoiman tuottamiseen.
Voimalaitoksessa käytettynä kaasutuksen suorajäähdytys asettaa rajan jäähdytetyistä kaasuista saatavalle lämmölle, jota olisi käytännöllistä käyttää happokaasupoistoyksikön jälkeisten jäähdytettyjen rikkipoistettujen polttokaasujen uudelleenkyllästämi- ; seen. Tämä raja johtuu jäähdytetyn kaasuvirran suhteellisen alhaisesta lämpötilasta.
30 Ainakin osa happokaasupoiston jälkeiseen uudelleenkyllästämiseen tarvittavasta , lämmöstä on otettava kaasuturpiinin lämmöntalteenotto- ja höyrytuotantoyksiköstä.
US-patentissa 4 150 953 (Woodmansee) kuvataan voimakiertoa. Se ei tuo esiin tätä keksintöä. US-patentissa 4 150 953, sarakkeessa 3, rivillä 19 sanotaan paineen suhteen näin, että vain "pieni pudotus kaasun kulun aikana" voidaan havaita, mikä lie- j i 3 104110 nee selvää kaikille lukijoille. Tähän keksintöön sitä vastoin liittyy erityinen paineen-alennuslaite kulkukaaviossa.
Keksinnölle on tunnusomaista se, että se käsittää vaiheet, joissa polttoaine hapetetaan osittain happi- tai happea sisältävällä kaasulla palavaa kaasua ja höyryä sisältä-5 vän kaasuvirran aikaansaamiseksi, ja virta jäähdytetään jäähdytysvedellä, jolloin se samalla kyllästyy, ja virta johdetaan lämmönsiirtimen läpi, jossa virtaa jäähdytetään edelleen kierrätettävällä vedellä tapahtuvalla lämmönsiirrolla ja vettä lauhtuu virrasta, ja virta paisutetaan alentamalla virran painetta ja rikkiyhdisteet poistetaan virrasta joko ennen paineen alentamista tai sen jälkeen, ja virta lämmitetään ja kylläste-10 tään uudelleen, sekä poltetaan kaasuturpiinissa energian tuottamiseksi, jolloin mainittua kierrätettävää vettä käytetään antamaan lämpöä virran uudelleenkyllästämi-seen.
Käsitteillä "kyllästää" ja "uudelleenkyllästää" tarkoitetaan suuren höyrypitoisuuden lisäämistä kaasuun tai kaasuseokseen.
15 Tässä keksinnössä käytetään harkittua paine-eroa kaasunkarkaisuyksikön ja uudel-leenkyllästäjän välillä tarkoituksena lisätä sekä käyttövoimaa että käytettävissä olevaa lämpöä, jota voidaan käyttää uudelleenkyllästyspiirissä siten, että kumpaakin on riittävästi uudelleenkyllästyspiirin käyttämiseksi ilman tarvetta tuoda lisälämpöä etenkin kaasuturpiinin lämmöntalteenotto- ja kaasuntuotantoyksiköstä.
20 Kun polttokaasun paine ennen palamista on määritetty kaasuturpiinin palotilan muodon mukaan, tässä keksinnössä käytetään harkittua kaasutuspaineen nostoa tavallisessa IGCC-menetelmässä käytettyä painetta suuremmaksi. Tämä nostaa vedellä jäähdytettyjen polttokaasujen kyllästyslämpötilaa ja antaa näin ollen suuremman lämpötilaeron jäähdytettyjen polttokaasujen ja rikkipoistettujen kaasujen välille uu-25 delleenkyllästyksen aikana.
Tässä keksinnössä käytetään tarpeeksi suurta kaasutuspainetta, jotta voitaisiin välttyä kaasuturpiini- ja höyryntuotantoyksiköstä saadun lämmön käytöltä uudelleenkyl-: lästyspiiriä varten. Kaasutuspaine on edullisesti yli 30 baria, edullisemmin yli 40 baria ja edullisimmin yli 50 baria.
30 Tämän keksinnön edut ovat seuraavat:
Ensinnäkin, voimalaitoksen energiantuotanto-osasto voi tarpeen vaatiessa toimia eri polttoaineilla, sillä kaasuturpiinin lämmöntalteenotto- ja höyryntuotantoyksiköstä ei tarvitse ottaa lämpöä polttokaasun uudelleenkyllästykseen. Lämmöntalteenotto- ja 4 104110 höyiyntuotantoyksikkö ei normaalitoiminnan aikana osallistu polttokaasun uudel-leenkyllästyspiirin asettamiin lämmitysvaatimuksiin. Voimalaitoksen energiantuotanto-osaston lämpöhyötysuhde ei siis pienene vaihtoehtoisen polttoaineen käytön yhteydessä sen vuoksi, että esiintyisi lämpöhäviöitä, jotka muussa tapauksessa olisi 5 kierrätetty polttokaasun uudelleenkyllästyspiiriin.
Toiseksi, voimalaitoksen käsitellyn polttokaasun valmistusosaston ja energiantuotanto-osaston erottaminen mahdollistaa kummankin osaston suunnittelun optimoinnin. Kaupallisesti näiden kahden osaston toimittajina (ja testaajina) voi toimia kaksi eri yritystä.
10 Kolmanneksi, vesijäähdytystavan mukaan toimivan IGCC-voimalaitoksen kokonais-lämpöhyötysuhde on parempi. Vesijäähdytyksellä toimivat IGCC-voimalaitokset ovat luotettavampia ja sen myötä käyttökelpoisempia kuin kaasujäähdytystavan mukaan toimivat IGCC-voimalaitokset.
Tämä keksintö käsittää ensin osittaisen hapetuksen reaktorista saatujen kaasujen 15 jäähdytyksen vedellä, edullisesti säätämällä höyry/kaasusuhdetta siten, että se vastaa uudelleenkyllästyspiirin vaatimaa tasoa, poistamalla höyryä kaasu/höyryseoksesta ja jäähdyttämällä ne sen jälkeen lämmönsiirtimessä, jolloin suurin osa höyrystä lauhtuu. Kaasut läpäisevät happokaasupoistoyksikön joko ennen paisutusta tai sen jälkeen, ja vaikka varusteita, kuten kuristusventtiiliä, voitaisiin käyttää, tehostetaan täl-20 laista paisutusta edullisesti turpiinissa akselivoiman edistämiseksi. Kaasut johdetaan seuraavaksi suorakosketuksella toimivaan uudelleenkyllästäjään, jossa suuri höyry-sisältö saadaan takaisin ja jonka lämpövaatimukset täytetään ennen happokaasupois-* toyksikköä runsaasti höyryä sisältävien kaasujen jäähdytykseen käytetyn lämmön- siirtojärjestelmän antamalla lämmöllä.
25 Uudelleenkyllästyspiirin vesivirtaama on edullisesti seuraava: alas uudelleenkylläs-täjässä, ylös virtaa uudelleenkyllästettävä kaasu; ylös happokaasupoistoyksikössä epäsuoraan lämmönsiirtimeen, jossa vesi lämpiää; ja sen jälkeen takaisin uudelleen-kyllästäjän yläosaan. Kaasuvirtaan höyryyntyneen veden korvaaminen uudella vedellä tapahtuu uudelleenkyllästäjän poistoaukon ja lämmönsiirtimen välisessä koh-30 dassa. Piiriä käyttävä pumppu sijaitsee yleensä uudelleenkyllästäjän pohjassa.
Happokaasupoistoyksikön epäsuoran lämmönsiirtimen läpi vastavirtaan kulkeva, lämmitettävä vesi voidaan vaihtoehtoisesti kierrättää uudelleenkyllästäjässä sijaitsevien lämmönsiirtokierukoiden läpi; uudelleenkyllästysvettä pumpataan uudelleenkyllästäjässä valmistusveden kera, kuten edellä.
5 104110
Uudelleenkyllästyspiiri käsittää yleisesti katsoen laitteen korkeapaineisen kaasuvir-ran suuren höyrysisällön pienentämiseksi kuivurin ja laitteen matalapaineisen kaa-suvirran höyrysisällön suurentamiseksi uudelleenkyllästäjän. Vesipiirin veden ja kaasun välisen lämmönsiirron suhteen sekä uudelleenkyllästäjä että kuivuri voivat 5 toimia joko suoralla (lämmön- ja massan-)siirrolla tai epäsuoralla (lämmön-)siirrol-la, jolloin saadaan neljä vaihtoehtoa. Mikäli kummatkin ovat suoria, tulee IGCC:n kohdalla kuitenkin osa korkeapainekaasuvirran rikkiyhdisteistä liukenemaan kuivurissa kiertävään veteen ja erottuu siitä kaasuvirtaan uudelleenkyllästäjässä. Tämä ei ole toivottavaa alhaisten rikkipäästöjen varmistamiseksi, sillä tämä sallii rikkiyhdis-10 teiden ohittaa happokaasupoistoyksikön sekä mahdollisesti päästä ilmakehään rikkidioksidina. Mikäli kummatkin ovat suoria, suositellaan esim. sinkkioksidista valmistetun rikkiyhdisteiden suojapedin käyttöä happokaasupoistoyksikön ohittavien rikki-yhdisteiden poistamiseksi.
Vastavirtaisen lämmönsiirtimen lauhdetta olisi mahdollista käyttää osana uudelleen-15 kyllästäjän valmistusvettä. Tämä lauhde sisältää kuitenkin liuennutta vetysulfidia. Vetysulfidi ohittaisi happokaasupoistoyksikön, joten polttokaasu sisältäisi rikkiä. Vetysulfidi olisi mahdollista poistaa lauhteesta höyryllä ennen lauhteen käyttämistä valmistusvetenä, mutta mikä tahansa lauhdejäijestelmän toimintahäiriö voisi sallia rikkiä sisältävän kaasun ohittaa happokaasupoistoyksikön ja päästää rikkiä ilmake-20 hään rikkidioksidin muodossa. Tämän varalta voitaisiin myös suojautua edellä kuvatun mukaan. Tällainen lauhde on kuitenkn potentiaalinen ja käyttökelpoinen lähde uudelleenkyllästäjän valmistusvedelle.
Tässä keksinnössä siirretään erittäin tehokkaasti lämpöä alhaisemmassa lämpötilassa ... toimivassa kaasunprosessointivaiheessa. Tehokkuudessaan se sallii myös höyryn 25 siirron tässä vaiheessa.
Seuraavassa kuvataan tämän keksinnön erästä suoritusmuotoa kuvioon 1 ja taulukkoon 1 viitaten.
- . Selostus liittyy 300 MW:n voimalaitoksen käsitellyn polttokaasun valmistusosas toon.
♦ 30 Raaka-aine syötetään yhdessä 99,5-prosenttisesti puhtaan hapen kanssa 70 barin paineessa osittaisen hapetuksen yksikköön. Saatu kaasuseos jäähdytetään ylimäärällä vettä, ts. kaikki vesi ei höyiyynny, kyllästystilaan. Osittaisen hapetuksen yksikkö ja karkaisu näkyy kohdissa 1 ja 2 kuviossa 1. Tämä jäähdytysvaihe on yhdistetty kaasun pesu-ja jäähdytysvaihe.
6 104110
Seoksen kaasuvirta, joka sisälsi (kuivapaino mooli-%): metaania 0,4, vetyä 43,7, hiilimonoksidia 45,6, hiilidioksidia 9,0, typpeä ja argonia 0,4, vetysulfldia ja kar-bonyylisulfidia 0,9, kuivan kaasun virtausmäärän ollessa 9152 kmoolia tunnissa ja höyrymäärän 12 107 kmoolia tunnissa, lämpötilassa 240 °C ja paineessa 63 bar, 5 syötettiin hukkalämpökattilaan 3. Tässä kattilassa 3 siirretään 44 MW lämpöä kehittämällä höyryä, joka syötetään voimalaitoksen energiantuotanto-osastoon. Kattilan jälkeen kaasun höyiysisältö on pienentynyt määrään 7600 kmoolia tunnissa, ja loppuosa höyrystä on lauhtunut ja erotettu erottimessa 4.
Virta kulkee seuraavaksi polttokaasulämmittimeen 5 ja uudelleenkyllästyspiirin vesi-10 lämmittimeen 6, jossa kaasuvirran lämpötila laskee 220 °C:sta 130 °C:seen siirtäen 87 MW lämpöä. Vesi erotetaan tämän jälkeen uudelleen erottimessa 7. Höyryvirta on tässä vaiheessa pienentynyt 200 kmoolia tunnissa.
Kaasu virtaa seuraavaksi paisuntaesilämmittimeen 8, josta saadaan vielä 8 MW lämpöä. Kaasun lämpötila lasketaan happokaasupoistoyksikön 9 vaatimaan lämpöti-15 laan (30 °C) jäähdyttämällä vesilämmittimillä 10. Höyryvirta on tässä vaiheessa vain 15 kmoolia tunnissa.
Happokaasupoistoyksikössä 9 rikkiyhdisteet poistetaan ja muutetaan 85 kmoolia tunnissa rikiksi.
Happokaasupoistoyksikön jälkeen kuiva kaasuvirta on 9069 kmoolia tunnissa plus 20 7 kmoolia tunnissa höyryä. Tämä virta johdetaan paisuntaesilämmittimen 8 läpi en nen paisutusta paisuttimessa 11, josta saadaan 6 MW akselivoimaa.
Paisuttimessa 11 virta paisutetaan noin 58 barista 21 bariin.
Paisuttimesta 11 virta kulkee uudelleenkyllästäjän 12 alaosaan, jossa lämpötila nostetaan suorakosketuksella veteen ja virran höyiysisältö kasvaa arvoon 6275 kmoolia 25 tunnissa. Pumppu 13 kierrättää noin 1 miljoona kg vettä tunnissa uudelleenkylläs-tyspiirissä. Lisävettä lisätään piiriin nopeudella 6268 kmoolia tunnissa.
Uudelleenkyllästäjän 12 yläosasta lähtevä kaasuvirta kulkee polttokaasun esiläm-mittimen 5 läpi ennen sen syöttämistä kaasuturpiiniin 14 polttoaineena 200 °C:ssa ja 20 barissa, ja sen jälkeen lämmöntalteenottohöyrygeneraattoriin ja höyryturpiiniin 30 15. Turpiinia 15 syötetään myös hukkalämpökattilasta 3. Lämmöntalteenottohöyry- generaattorista (yksikön 15 osa) poistuu lopulta puhtaita savukaasuja.
7 104110 u •i .c :s "!3 Tj-mo-^moo© ooo on C o ce (N tn on^ ^ of ολ «γ^ ©λ >n on_ 3 ϋ u-Γ Γ--' οθ' rt Ο-' tn o' o" Ο·' irT of Os ο~' 3 0’S m a N Η -Η ·0 r- rn —
M Q. 2 ON r-· 00 O (N ΓΛ O
2 — E r<1 Tf On NO VO © t .1 .5 S *- t'; fc Ϊ4 C J*______<N _ Q 0 OOOOOOnOvnOO o
a Tj-OOOO)’—'OO O
:9 -i ©' -vf VO On" ©' ©' ο' ο' θ' ft 2 4 1· o
a S
O ------------- 55 Tj-irNC^^rnOOO OOO oo ·« r- oont^mOvTfoo «© © © o\ -¾ S ιλ K οθ' τί·' t~-' tn θ' θ' t-' r-' rr' 2} r»' :¾ Ο ΓΛ On r- r-4 — — VO Γ- — S3 P On ^ 00 O O ffs ä ΓΛ Tf os os ^ ω ^ J21 — ---1-------------
3 OiVOO'-VN^OOW O
ο m © VO O^ 1-^ >—00^ O^ .S3 — o' tn irT On' o' o' o' o' o'
ο Ο -Ί" T}- O
a, P ^ 3 __Z.___________
2 Trinr^-^-moirics o r- 'T
5 r; 0ON>nONTflfl- ^ mJG ηηηηηηηη. iv»sr. P% ^ O.n^Ot^oo-^-t^f^OTr tSvor^J^oo ο,’ϋ OmONt^cN'- — oo vo^vojLl^- CU ίί 3 On ^ 00 v* <* ι« Λ « Μ ONON^g
ON\OVO«VVV100^ O
- ä^f^vovoo — <-> oo © o m> w. r\r,r,rr.r,rvr. #·
2 _L. OmvTiOvOOOO O
2 O TJ- Tf O
Jl ε ^ >.-------- *S rrvrir^^movrics t·» © t~~ tn 0 r*OOnt^-mOsrtir>i—I O — _ ^
W *Ν*»*ηΛΛΛΛ r< rs *N o «N
_S» S «t'OO^t'WOvt· (N O (N 00 T3 OmONt^Mv^^eO © O v/n O.
-3 3 ON — 00 ^<NCOo< s a fn ^ on ov s _U _5_________s_
ONNOO — ΟιΤιΟΟΙΛ O
^ f^vooOeN-’OOO o > _i o' tn vrT Cv' o' o' o' o' o' U O Tf Tj- o | —_____—___ (rt rrior-'—i O vr> ts r~ © l-~ 00 p-oocNr^mOvTfir)^ — o ^ o (/] J™·* rsn.nr.nnrs*· n n n __< »n S -Sint^OOTj-f-criO^i· (N O (N (—, 00 .*3 O Π Oi h M « ΓΗ 00 v/*N O v/N /3 '—i £ 3 On ^ 00 - VO h 2 Λ §) ΓΛ TJ- 0NI>N0g PQ Ä ^ __~_cn_
Ovvovo.—löirioom o so rn vo^ vO o, oo^ o^ 3 i o' ro' wn' On' θ' θ' θ' θ' o' 1 O ^ ^ 2 1 -i----- -¾ '^-vnr^'—'movrifN I r> o f'
2 J- OOCSt-mOvTj-u-)^- I ^ o >—i O
>- S io K oo' -vj·' t^' rn o' -vt oi O-' on' JC oo' : o n o\ h n - h oo >o o ίο q — » ttSgN^:00 ^ r: 2 » dft uSfoON^- ^ " TJ- « < Cu M M tn 5 rONOOONOOvOOOO Ό W G. rt r— c> <-*^ΌΟ-Ο-ΟνΟ 1— _ -5 « a o o o o ολ ονλ ολ ολ or o o v- S S SO of oo' TJ-' oo' On' tJ·' θ' ci Tf' oo' 'Sn :2 ' NNfNnnvonvo i-> --------. o _ ^ ._J & .s
^ -S vi rt ^ > S
O 'S3 J4 3 rt S- uC .§ «2 2{2 3 2 ti 3 3 Ö o ’§ o *0 _ 3 C Cl 2 ä — ·— C i
“ «jro e ra !>. C *T3 CL O m ._, MU
Ξ tfc C «^33 0,601/5¾ ti * Ä n « .s .a o u :a :a S' m O <n o ω rC rt o
h \>\> S > s s h < a; u o m| >^| > £[ s| S

Claims (6)

1. Menetelmä energian tuottamiseksi hiilipitoisesta polttoaineesta, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa polttoaine hapetetaan (1) osittain happi- tai happea sisältävällä kaasulla palavaa kaasua ja höyryä sisältävän kaasuvirran aikaansaamisek- 5 si, ja virta jäähdytetään jäähdytysvedellä, jolloin se samalla kyllästyy, ja virta johde taan lämmönsiirtimen (3) läpi, jossa virtaa jäähdytetään edelleen kierrätettävällä vedellä tapahtuvalla lämmönsiirrolla ja vettä lauhtuu (4) virrasta, ja virta paisutetaan (8) alentamalla virran painetta ja rikkiyhdisteet poistetaan (9) virrasta joko ennen paineen alentamista tai sen jälkeen, ja virta lämmitetään ja kyllästetään (12) uudel-10 leen, sekä poltetaan kaasuturpiinissa (14) energian tuottamiseksi, jolloin mainittua kierrätettävää vettä käytetään antamaan lämpöä virran uudelleenkyllästämiseen.
2. Förfarande enligt patentkrav 1, kannetecknat av att den delvisa oxidationen utförs i ett tryck over 40 bar. 15 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att ängan genereras i en boiler (3) belägen vid utloppet av nedkylningssystemet.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osittainen hapetus tehdään yli 40 barin paineessa.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että höyry 15 tuotetaan jäähdytysjärjestelmän poistoaukon kohdalla sijaitsevassa kattilassa (3).
4. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att gasströmmen efter trycksänkningen och ätervinningen av huvudinnehället av änga upphettas (8) pä nytt genom värmeväxling med den icke expanderade gasströmmen. 20 5. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att expansionen sker i en expansionsängmaskin (15) i och för produktion av axelkraft.
4. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasuvirta paineenalennuksen ja suuren höyrysisällön takaisinsaannin jälkeen lämmitetään uudelleen (8) paisuttamattoman kaasuvirran kanssa tapahtuvalla lämmönsiirrolla.
5. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paisunta tapahtuu paisuntahöyrykoneessa (15) akselivoiman tuottamiseksi.
6. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiilidioksidi poistetaan lähes kokonaan kaasuvirrasta ennen sen käyttöä polttoaineena kaasuturpiinissa (14). % :J 9 104110 *' 1. Förfarande för produktion av energi frän ett kolhaltigt bränsle, kännetecknat av att det innefattar stegen där bränslet delvis oxideras medelst syrgas eller en syre-innehällande gas i och för ästadkommande av en gasström innehällande bränbar gas 5 och änga, och strömmen avkyls med kylningsvatten sä att den samtidigt satureras, och strömmen leds genom en värmeväxlare (3) där strömmen ytterligare avkyls genom värmeväxling medelst cirkulerande vatten, medan vatten kondenseras (4) frän strömmen, och strömmen expanderas genom sänkning av strömmens tryck och svavelföreningar avlägsnas (9) frän strömmen antingen före eller efter trycksänknin-10 gen, och strömmen upphettas och satureras (12) pä nytt, samt förbränns i en gastur-bin (14) för alstring av energi, varvid nämnda cirkulationsvatten utnyttjas för att ge värme tili strömmens ätersaturering.
6. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att väsentligen ali koldioxid avlägsnas ur gasströmmen innan den används säsom bränsle i gasturbinen (14). r m
FI900910A 1989-02-23 1990-02-22 Menetelmä energian tuottamiseksi hiilipitoisesta polttoaineesta FI104110B (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8904106A GB8904106D0 (en) 1989-02-23 1989-02-23 Gas preparation process
GB8904106 1989-02-23
GB898910767A GB8910767D0 (en) 1989-05-10 1989-05-10 Improvements in operating flexibility in igcc power stations
GB8910767 1989-05-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI900910A0 FI900910A0 (fi) 1990-02-22
FI104110B1 FI104110B1 (fi) 1999-11-15
FI104110B true FI104110B (fi) 1999-11-15

Family

ID=26294998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI900910A FI104110B (fi) 1989-02-23 1990-02-22 Menetelmä energian tuottamiseksi hiilipitoisesta polttoaineesta

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5117623B1 (fi)
EP (1) EP0384781B2 (fi)
JP (1) JP2968298B2 (fi)
CN (1) CN1020348C (fi)
AU (1) AU630919B2 (fi)
CA (1) CA2010814C (fi)
DE (1) DE69001690T3 (fi)
DK (1) DK170959B1 (fi)
ES (1) ES2041503T5 (fi)
FI (1) FI104110B (fi)
GB (1) GB2234984B (fi)
IE (1) IE63440B1 (fi)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5251433A (en) * 1992-12-24 1993-10-12 Texaco Inc. Power generation process
SE9300500D0 (sv) * 1993-02-16 1993-02-16 Nycomb Synergetics Ab New power process
US5375408A (en) * 1993-07-06 1994-12-27 Foster Wheeler Development Corporation Combined-cycle power generation system using a coal-fired gasifier
NL9401387A (nl) * 1994-08-26 1996-04-01 Comprimo Bv Werkwijze voor het koelen van een hete gasstroom, voor het verhogen van het rendement van de elektriciteitsproduktie, alsmede voor het reguleren van het koelproces van een synthesegasstroom, zodanig dat pieken in de elektriciteitsvraag kunnen worden opgevangen.
US6032456A (en) * 1995-04-07 2000-03-07 Lsr Technologies, Inc Power generating gasification cycle employing first and second heat exchangers
US5955039A (en) * 1996-12-19 1999-09-21 Siemens Westinghouse Power Corporation Coal gasification and hydrogen production system and method
GB9712957D0 (en) * 1997-06-19 1997-08-27 Boc Group Plc Production of fuel gas
US6149859A (en) * 1997-11-03 2000-11-21 Texaco Inc. Gasification plant for direct reduction reactors
GB2335953A (en) * 1998-03-30 1999-10-06 Magnox Electric Plc Air extraction from a power generation turbine
DE19832293A1 (de) * 1998-07-17 1999-10-21 Siemens Ag Gas- und Dampfturbinenanlage
DE19832294C1 (de) 1998-07-17 1999-12-30 Siemens Ag Gas- und Dampfturbinenanlage
DE19837251C1 (de) * 1998-08-17 2000-02-10 Siemens Ag Gas- und Dampfturbinenanlage
US6152984A (en) * 1998-09-10 2000-11-28 Praxair Technology, Inc. Integrated direct reduction iron system
DE19846225C2 (de) 1998-10-07 2002-05-29 Siemens Ag Gas- und Dampfturbinenanlage
DE10002084C2 (de) 2000-01-19 2001-11-08 Siemens Ag Gas- und Dampfturbinenanlage
EP1277920A1 (de) 2001-07-19 2003-01-22 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Brenners einer Gasturbine sowie Kraftwerksanlage
US6588212B1 (en) * 2001-09-05 2003-07-08 Texaco Inc. Combustion turbine fuel inlet temperature management for maximum power outlet
GB0206701D0 (en) * 2002-03-21 2002-05-01 Jacobs Consultancy Uk Ltd Low water comsumption IGCC
US7024796B2 (en) 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and apparatus for manufacture of fertilizer products from manure and sewage
US7024800B2 (en) 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
US7685737B2 (en) 2004-07-19 2010-03-30 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
US7694523B2 (en) 2004-07-19 2010-04-13 Earthrenew, Inc. Control system for gas turbine in material treatment unit
US20060027043A1 (en) * 2004-08-03 2006-02-09 Hylsa S.A. De C.V. Method and apparatus for producing clean reducing gases from coke oven gas
US20060149423A1 (en) * 2004-11-10 2006-07-06 Barnicki Scott D Method for satisfying variable power demand
US7503947B2 (en) * 2005-12-19 2009-03-17 Eastman Chemical Company Process for humidifying synthesis gas
US7610692B2 (en) 2006-01-18 2009-11-03 Earthrenew, Inc. Systems for prevention of HAP emissions and for efficient drying/dehydration processes
US7874139B2 (en) 2006-10-13 2011-01-25 Siemens Energy, Inc. IGCC design and operation for maximum plant output and minimum heat rate
US8163047B2 (en) * 2007-01-10 2012-04-24 General Electric Company Methods and apparatus for cooling syngas in a gasifier
US7670574B2 (en) * 2007-01-19 2010-03-02 General Electric Company Methods and apparatus to facilitate cooling syngas in a gasifier
US7749290B2 (en) * 2007-01-19 2010-07-06 General Electric Company Methods and apparatus to facilitate cooling syngas in a gasifier
US8118895B1 (en) 2007-03-30 2012-02-21 Bechtel Power Corporation Method and apparatus for refueling existing natural gas combined cycle plant as a non-integrated gasification combined cycle plant
US20090158739A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Hans-Peter Messmer Gas turbine systems and methods employing a vaporizable liquid delivery device
US8528343B2 (en) * 2008-01-07 2013-09-10 General Electric Company Method and apparatus to facilitate substitute natural gas production
US20090173080A1 (en) * 2008-01-07 2009-07-09 Paul Steven Wallace Method and apparatus to facilitate substitute natural gas production
US20090173081A1 (en) * 2008-01-07 2009-07-09 Paul Steven Wallace Method and apparatus to facilitate substitute natural gas production
EP2133308A1 (de) * 2008-06-12 2009-12-16 Siemens Aktiengesellschaft Reingasvorwärmeinrichtung sowie Verfahren zur Reingasvorwärmung
DE102008047930B4 (de) * 2008-09-19 2015-05-13 Siemens Aktiengesellschaft Direkte Rohgaskühlung in der Flugstromvergasung
JP4542190B1 (ja) * 2009-03-11 2010-09-08 月島環境エンジニアリング株式会社 廃棄物の燃焼発電方法及びその燃焼設備
US8741225B2 (en) * 2009-09-24 2014-06-03 General Electric Company Carbon capture cooling system and method
CN106761990B (zh) * 2016-12-13 2018-07-10 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种利用igcc低品位余热发电的装置与方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3868817A (en) * 1973-12-27 1975-03-04 Texaco Inc Gas turbine process utilizing purified fuel gas
DE2503193A1 (de) * 1975-01-27 1976-07-29 Linde Ag Verfahren zur herstellung eines heizgases durch druckvergasung kohlenstoffhaltiger brennstoffe
US4075831A (en) * 1976-10-27 1978-02-28 Texaco Inc. Process for production of purified and humidified fuel gas
US4074981A (en) * 1976-12-10 1978-02-21 Texaco Inc. Partial oxidation process
US4132065A (en) * 1977-03-28 1979-01-02 Texaco Inc. Production of H2 and co-containing gas stream and power
US4121912A (en) * 1977-05-02 1978-10-24 Texaco Inc. Partial oxidation process with production of power
US4150953A (en) * 1978-05-22 1979-04-24 General Electric Company Coal gasification power plant and process
DE2835852C2 (de) * 1978-08-16 1982-11-25 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Kombinierte Gas-Dampfkraftanlage mit einer Vergasungseinrichtung für den Brennstoff
US4261167A (en) * 1979-04-27 1981-04-14 Texaco Inc. Process for the generation of power from solid carbonaceous fuels
US4193259A (en) * 1979-05-24 1980-03-18 Texaco Inc. Process for the generation of power from carbonaceous fuels with minimal atmospheric pollution
NL191444C (nl) * 1982-02-16 1995-07-04 Shell Int Research Werkwijze voor het opwekken van mechanische energie en het genereren van stoom met behulp van een gasturbine.
DE3207779A1 (de) * 1982-03-04 1983-09-08 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zum behandeln von wasserhaltigem kondensat aus der kuehlung des rohgases der kohledruckvergasung
NL8203582A (nl) * 1982-09-16 1984-04-16 Shell Int Research Werkwijze voor het bereiden van synthesegas.
DE3319711A1 (de) * 1983-05-31 1984-12-06 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Kombinierte gasturbinen-dampfturbinen-anlage mit vorgeschalteter kohlevergasungsanlage
FI86435C (fi) * 1983-05-31 1992-08-25 Siemens Ag Medellastkraftverk med en integrerad kolfoergasningsanlaeggning.
DE3446715A1 (de) * 1984-12-21 1986-06-26 Krupp Koppers GmbH, 4300 Essen Verfahren zur kuehlung von staubfoermige verunreinigungen enthaltendem partialoxidationsgas, das zur verwendung in einem kombinierten gas-dampfturbinenkraftwerk bestimmt ist

Also Published As

Publication number Publication date
IE63440B1 (en) 1995-04-19
ES2041503T3 (es) 1993-11-16
EP0384781B1 (en) 1993-05-26
CA2010814C (en) 2002-07-30
CN1045156A (zh) 1990-09-05
GB2234984A (en) 1991-02-20
DE69001690T2 (de) 1993-10-28
DE69001690D1 (de) 1993-07-01
DE69001690T3 (de) 1999-09-30
FI104110B1 (fi) 1999-11-15
CN1020348C (zh) 1993-04-21
EP0384781B2 (en) 1999-07-07
GB2234984B (en) 1993-01-06
JP2968298B2 (ja) 1999-10-25
ES2041503T5 (es) 1999-11-01
DK46890D0 (da) 1990-02-22
AU4930890A (en) 1990-08-30
FI900910A0 (fi) 1990-02-22
US5117623A (en) 1992-06-02
DK46890A (da) 1990-08-24
JPH02248605A (ja) 1990-10-04
AU630919B2 (en) 1992-11-12
CA2010814A1 (en) 1990-08-23
IE900409L (en) 1990-08-23
US5117623B1 (en) 1995-05-23
GB9003121D0 (en) 1990-04-11
EP0384781A1 (en) 1990-08-29
DK170959B1 (da) 1996-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI104110B (fi) Menetelmä energian tuottamiseksi hiilipitoisesta polttoaineesta
FI94664B (fi) Prosessi ja laitos voiman tuottamiseksi
US8783035B2 (en) System and process for generation of electrical power
US8371099B2 (en) Power generation system incorporating multiple Rankine cycles
US7458218B2 (en) Cascade power system
FI82494C (fi) Foerfarande foer tillvaratagning av kemikalier och energi.
US7469542B2 (en) Cascade power system
US4999995A (en) Clean electric power generation apparatus
US10429066B2 (en) Apparatus and method for thermal exhaust gas purification
GB2025452A (en) Gaseous fuel
SE531872C2 (sv) Förfarande för stegvis energiomvandling
JPH08501605A (ja) 可燃ガスからのエネルギの回収方法
CN105518258B (zh) 燃气涡轮装置及其操作方法
US7398651B2 (en) Cascade power system
RU2121588C1 (ru) Способ производства энергии
CN110234846A (zh) 热循环设备
CA2054799C (en) Method and arrangement for treating black liquor
US20130118169A1 (en) System and process for generation of electrical power
Rao Evaporative gas turbine (EvGT)/Humid air turbine (HAT) cycles
US20130118171A1 (en) System and process for generation of electrical power
CN109748349A (zh) 一种高温分解处理含酚废水的系统和方法
CA2512227A1 (en) Energy reclaiming process
JP3787820B2 (ja) ガス化複合発電設備
KR102176087B1 (ko) 2단 보일러를 구비한 가압 기력발전 시스템 및 그에 사용되는 보일러
JP7066563B2 (ja) ガス化ガスの処理設備及びガス化ガスの処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
FD Application lapsed
NF Re-establishment of lapsed right
FG Patent granted

Owner name: H&G PROCESS CONTRACTING LIMITED

MA Patent expired