專利名稱：：用于在燃氣和蒸汽輪機(GuD)發(fā)電站中產生電能的方法和設備的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種用于在燃氣和蒸汽輪機(GuD)發(fā)電站中利用由碳載體和含氧氣體生成的氣化煤氣產生電能的方法以及一種用于實施該方法的i殳備。
背景技術：
：大約在20世紀中葉建造了第具有燃氣輪機和緊接著的在蒸汽輪機中的廢熱利用的發(fā)電站。它們在技術上^皮稱為GuD(Gas-undDampfturbinen(燃氣和蒸汽輪機))發(fā)電站或者也稱為CC(CombinedCycle(聯(lián)合循環(huán)))發(fā)電站。這種發(fā)電站應用能夠在燃氣輪機中以令人滿意的效率轉換成機械能的完全的天然氣作為能量載體。由于天然氣的高的純度，運行也沒有大的腐蝕問題，即使在高的渦輪機葉片溫度的情況下也可以。燃氣輪機的熱的廢氣在緊接著的蒸汽鍋爐中被應用用于產生高壓的蒸汽以在緊接著的蒸汽輪機中使用。通過這種結合可以實現(xiàn)目前最高的熱發(fā)電站的電效率。其它燃料，特別是固體燃料，如煤炭，不能用于這種技術。下面說明的IGCC技術(IntegratedGasificationCombinedCycle(整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)))要解決這一問題。對于這項技術，使用煤氣化設備用于產生對燃氣輪機必需的可燃氣體。通過煤炭的氣化可以產生能滿足燃氣輪,要求的潔凈的煤氣,。，、—、、、，,、—=,'昂貴的。必須洗掉灰塵形的雜質。此外，根據氣化方法必須除去所有可凝結的有機的碳氫化合物。在氣化時作為H2S和COS產生的硫的免除也是較大的關注。不過通過氣體凈化級可以實現(xiàn)對燃氣輪機可以接受的純度。作為廢料，硫、煤灰以及有機和無機的有害物必須被濾出并且輸送到安全的儲存或者使之無害。由此產生了高的處理費用。在為了吸存而分離二氧化碳時，由于在廢氣中相對小的二氧化碳濃度，昂貴的并且不是非常有效的設備是必需的。因此通過所謂的轉移反應將一氧化碳轉化成二氧化碳，這決定了附加的設備部分。西門子方案的IGCC工藝過程的方法說明空氣分離純氧對于氣化是必要的。為此空氣被燃氣輪機的壓縮機或者利用單獨的壓縮機壓縮至10-20bar并且液化。氧氣的分離通過在約-200。C的溫度下的蒸餾進行。氣化在這種情況下產生一種粗煤氣，它主要由一氧化碳(CO)和氫(H2)組成。CO與水蒸汽轉化成C02和另外的氫氣。為了固體燃料例如煤或石油焦炭的氣化，有三種方法原理，其中氣流氣化對于IGCC占統(tǒng)治地位煤粉在壓力下隨著輸送氣體如氮氣輸送到燃燒器，并且在氣化器中利用氧氣和水蒸汽轉換成合成氣。粗煤氣冷卻合成氣在進一步處理之前必須冷卻。在這種情況下產生蒸汽，它有助于在GuD設備的蒸汽輪機中產生氣流。凈化在煤氣冷卻后過濾器首先將灰粒擋住，接著在需要時也可以提取二氧化碳。其它有害物，如硫或重金屬，同樣通過化學和物理方法結合。這同時帶來了對燃氣輪機的工作必要的燃料純度。燃燒富含氫氣的煤氣在燃氣輪機的燃燒室前面與由空氣分離來的氮氣或者與水蒸氣混合。這降低了燃燒溫度，并在很大程度上壓制氮氧化物的形成。然后由與空氣的燃燒產生的廢氣流到燃氣輪機的葉片上。它主要由氮氣、C02和水蒸氣組成。通過與氮氣或者水的混合，煤氣的單位能量含量降低到約5000kJ/kg。相反天然氣具有十倍的能量含量。因此在同樣的輸出功率的情況下，對于IGCC發(fā)電站，通過燃氣輪機的燃燒室的燃料質量流量必須大約高十倍。廢氣冷卻在廢氣在燃氣輪機中降壓后以及接著在蒸汽發(fā)生器中的廢熱利用后，廢氣被排放到大氣中。由粗煤氣和廢氣冷卻產生的蒸汽流被結合并且一起輸送給蒸汽輪機。在蒸汽輪機中降壓后，蒸汽通過冷凝器和供水箱回到水或者說蒸汽循環(huán)中。燃氣和蒸汽輪機與發(fā)電機連接，在發(fā)電機中進行到電能的轉換。由于在燃氣輪機的燃燒室中高的燃燒溫度，通過與氮氣的反應在廢氣中產生了高的NOx負荷，它們必需通過二次的措施，如SCR方法消除。對于利用煤氣工作的GuD發(fā)電站的另一個限制還由目前市場上存在的氣化方法的受限制的氣化功率產生。介紹三個在市場上的方法變型方案-用于塊煤的固定床方法-用于細粒煤的流化床方法，以及-用于煤粉的飛塵方法。所有這些方法都發(fā)展了大量的方法變型方案，它們例如在壓力下工作或者具有流態(tài)爐渣排出。其中一些在下面說明。塊煤氣化LURGI化中。除了硬煤，也可以在改變的工作條件下使用褐煤。這種方法的缺點是一系列副產品的產生，如煤焦油，泥漿及無機化合物，如氨。由此使昂貴的煤氣凈化和處理是必要的。這些副產品也必須利用或清除。優(yōu)點是利用這種設備的長期的經驗，它已經建成了超過70年。不過由于固定床方法只能使用塊煤。作為氣化介質使用由氧和/或空氣和水蒸氣組成的混合物。水蒸氣對于氣化溫度的調節(jié)是必要的，以不超過灰的熔點，因為這個工藝過程利用固體煤灰排出工作。由此不利地影響氣化的效率。通過對流方法，煤的溫度曲線從環(huán)境溫度達到在交付時略高于灰柵的氣化溫度。這決定了，熱解煤氣和焦油隨著粗煤氣離開氣化器并且必需在緊接著的煤氣凈化中清除。在這種情況下產生和焦化廠中類似的副產品。這種氣化器最大的得以實現(xiàn)約24噸煤(daf=dryandashfree(干燥且無灰))/小時，并產生約2250m^的粗煤氣/噸煤(daf)。作為副產品產生40-60kg的焦油/噸煤(daf)。氧氣要求約是0.14m3n/m3n煤氣。工作壓力約為3Mpa。煤在氣化器中的停留時間約為1-2個小時。最大的氣化器具有3.8米的內徑。迄今已有超過160個單位投入使用。使用硬煤時的煤氣成分(南非)C0232.0%CO15.8%H239.8%CH411.8%CnHm0.8%用于精細煤的流化床氣化器目前可以提供不同的結構類型，其中高溫Winkler氣化器被認為是目前最先進的變型方案，因為它提供了約為l.OMpa的壓力并且比其它的流化床氣化器在更高的溫度下工作。在褐煤的基礎上目前有兩個單位在運行?；遗懦鍪歉稍锏?。但是為了能夠覆蓋IGCC設備的煤氣需求，1噸煤/小時的功率過小。傳統(tǒng)的Winkler氣化器提供約0.1Mpa的太小的壓力。這種氣化器的功率約為20噸煤/小時。用于煤和石油殘渣的具有流態(tài)爐渣出口的氣化器對于還原煤氣的生產也可以應用細顆粒碳載體。這種方法的共同的特點是盡可能流態(tài)的爐渣。下面的方法今天已經應用Koppers-Totzek方法應用了細粒煤和氧氣。為了控制溫度添加了水蒸汽。爐渣在水池中成為顆粒。高的氣體溫度被應用于獲取水蒸汽。該壓力對于IGCC發(fā)電站太低了。Prenflo方法應用了細粒煤和氧氣。在此涉及Koppers-Totzek方法的進一步開發(fā)，它在2.5Mpa的壓力下工作并且適合于IGCC發(fā)電站。不過迄今還沒有商業(yè)化的大型設備。Shell方法應用了細粒煤和氧氣。這種方法也還不能商業(yè)化提供大型單元。由于它的2.5Mpa的工作壓力而適合于IGCC發(fā)電站。Texaco方法這種方法已經在多個單元中運行多年。然而具有約6-8噸煤(daf)/小時的轉換功率對于具有較大功率的IGCC發(fā)電站還是太小。必須多個設備平行工作，這意味著高的投資成本。由此負面影響了經濟性。其工作壓力約為8Mpa。OxyFuel燃燒在這種方法下，不追求氣化而是追求燃燒。在OxyFuel方法下，氮氣通過空氣分解從燃燒空氣中除去。因為利用純氧的燃燒會導致過高的燃燒溫度，部分廢氣被返回并由此代替空氣氮氣。在水蒸氣冷凝以及雜質如SOx,NOx和灰塵分離之后，要排出的廢氣基本上只還由C02組成。用于提供氧氣的空氣液化雖然已經在大的技術規(guī)范中應用直到約5000噸02/天，這對應300MWe的燃煤發(fā)電站。不過這種設備的大的問題在于約250-270kWh/噸02的能量成本，它隨著增加的純度要求還會上升。而且對于由煤灰構成的爐渣也沒有可靠的利用途徑。丈容^b還原方法在用于由炭和礦石，主要是鐵礦石生產生鐵的熔化還原方法中，產生了具有不同純度和熱值的輸出煤氣，它可以輸送給熱力學的利用。特別是在COREX⑧和FINEX⑧方法中，輸出煤氣是一種對于在燃氣輪機中的燃燒理想的質量。不僅硫，而且有機和無機的有害物都在冶金工藝過程的內部被從煤氣中除去。這種工藝過程的輸出煤氣可以不受限制地應用于GuD發(fā)電站。一種具有9E燃氣4侖機框架的具有169MW功率的CCH殳備已經在中國的寶山鋼鐵通過通用電氣建立在新的COREXC-3000設備上。在0)1^乂@設備和按照CC系統(tǒng)的能量高效的發(fā)電設備之間結合的想法不是新的。在1986年已經申請并授予了這種最高效率的能量轉換的方式的專利(EP0269609Bl)。另一個專利(AT392079B)描述了一種類似類型的方法，其中通過細和粗的餾出物的分離可以避免煤的粉碎。因為為了IGCC發(fā)電站的有利的工作，純的氧氣對于碳載體的氣化是必要的，可以借助于在氣化設備產生的可燃氣體獲得集成的氧氣生產。這在德國專利文獻DE3908505C2中描述。在專利文獻EP908卯037.6描述了一種"VerfahrenzurErzeugungvonbrennbarenGasenineinemEinschmelzvergaser(用于在熔化氣化器中生產可燃氣體的方法)"。所有這些列舉的方法的缺點是，在氣化煤氣在燃氣輪機中燃燒時使用了空氣。由此一方面產生了不利的大的廢氣量，它由于在直到廢熱鍋爐的利用鏈中受限制的終點溫度決定了通過廢氣的高的熱函的熱量損失，另一方面由此減小了CC發(fā)電站的高的效率。廢氣具有直到超過70%的高的氮氣含量，這使得二氧化碳吸存明顯困難并且因此需要大的并由此昂貴的分離裝置。對于OxyFuel方法，雖然C02也直接返回到工藝過程中，不過必須首先進行有害物的氣體凈化，這是非常昂貴的。有害物必須被濾出并由此是環(huán)境負擔。迄今還沒有可運行的設備。并且爐渣利用的問題也沒有解決。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是為了避免和克服上述的在現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的問題和缺點，并且提出該任務，即提供一種用于在燃氣和蒸汽輪機(GuD)發(fā)電站中產生電能的方法，它可以以盡可能小的有害物產生和廢氣中提高的二氧化碳含量(目的是更經濟的吸存)實現(xiàn)能量獲取。特別是可以將所有由煤產生的無機的有害物以及也包括有機化合物在工藝過程期間變成無害的，并且同時將不可分解的有害物，如硫或者燃料的灰的有害成分，結合在可再利用的生成物中。該任務根據開始所述類型的方法根據本發(fā)明由此解決，即碳載體在熔化氣化區(qū)中利用氧氣或者具有至少95%的體積百分比，優(yōu)選至少99%的體積百分比的氧氣份額的高含氧量的氣體來氣化，這樣生成的氣化煤氣被引導通過包含脫硫劑的脫硫區(qū)，其中消耗的脫硫劑被送到熔化氣化區(qū)并在形成流態(tài)爐渣后導出，脫硫過的氣化器煤氣，優(yōu)選在凈化和冷卻后，在燃燒室中與純的氧氣一起燃燒并且由此產生的燃燒氣體，H20和C02,被引入燃氣輪機用于產生能量，燃燒氣體經過燃氣輪機后在蒸汽鍋爐中分離成水蒸汽和二氧化碳，水蒸汽接著被引入蒸汽輪機，并且二氧化碳至少部分地回輸到燃燒室用于溫度調整。才艮據一種優(yōu)選的實施方式，在脫石危區(qū)附加地^吏用鐵和/或鐵礦石作為助劑，它與消耗的脫硫劑一起被送到熔化氣化區(qū)，在那里熔化并且導出。優(yōu)選在這種情況下從熔化氣化區(qū)導出的鐵回輸脫硫區(qū)中。本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式的特點是，在脫硫區(qū)中附加地使用鐵礦石，鐵礦石在脫硫區(qū)中預熱并且預還原，與消耗的脫硫劑一起送到熔化氣化區(qū)，在那里完全還原、熔化并且作為生鐵導出。在這種情況下特別優(yōu)選氣化器煤氣的脫硫以及鐵礦石的預熱和預還原在兩個或者多個串接的流化床區(qū)中進行，其中鐵礦石從流化床區(qū)到流化床區(qū)引導，并且氣化器煤氣朝鐵礦石的反向流過流化床區(qū)。在熔化氣化區(qū)中優(yōu)選設定>800。C的溫度，優(yōu)選〉850。C。有利地對所有在工藝過程中的沖洗使用C02，或者由CO、H2、C02和水蒸氣組成的混合物。優(yōu)選在熔化氣化區(qū)中形成的流態(tài)爐渣應用在水泥生產中。根據本發(fā)明的用于實施上述方法的設備，它包括用于碳載體的氣化器，該氣化器具有用于碳載體的進料裝置、用于含氧氣體的輸入管路、用于流態(tài)爐渣的輸出管路以及用于產生的氣化器煤氣的輸出管路；所述設備還包括脫硫裝置，該脫疏裝置具有用于脫疏劑的進料裝置、用于氣化器煤氣的進料裝置和用于凈化過的氣化器煤氣的輸出管路；并且所述設備還包括組合的燃氣和蒸汽輪機發(fā)電站設備，該組合的燃氣和蒸汽輪機發(fā)電站設備具有燃氣輪機設備的燃燒室，用于凈化過的氣化器煤氣的管路和用于含氧氣體的進料裝置通到該燃燒室中，并且該組合的燃氣和蒸汽輪機發(fā)電站設備具有蒸汽輪機設備的蒸汽鍋爐，從燃氣輪機出來的燃燒氣體的管路通到該蒸汽鍋爐中，并且該蒸汽鍋爐具有用于廢氣的輸出管路，其特征在于氣化器構造成具有煤床和/或炭床的熔化氣化器，并且設有用于流態(tài)爐渣的排出口，用于含氧氣體的輸入管路是用于氧氣或者用于具有至少95%的體積百分比、優(yōu)選至少99%的體積百分比的氧氣份額的高含氧量的氣體的輸入管路，在熔化氣化器中生成的氣化器煤氣的輸出管路通到脫硫裝置中脫硫裝置構造成至少一個具有移動床或流化床的反應器，該反應器與熔化氣化器通過管路連接以輸入消耗的脫硫劑，用于含氧氣體的進料裝置是用于純氧的進料裝置，以及從用于廢氣的輸出管路中分支出設有調節(jié)裝置的支路管路，該支路管路通到燃燒室中。根據一種優(yōu)選的實施方式，所述至少一個脫硫反應器具有用于鐵和/或鐵礦石的進料裝置，并且在熔化氣化器中附加設有用于生鐵的排出口。優(yōu)選用于生鐵的排出口在這種情況下通過管路與用于鐵和/或鐵礦石的進料裝置連接。該設備的另一種優(yōu)選的實施方式的特征是，脫硫裝置構造成流化床反應器級聯(lián)，其中用于礦粉的進料裝置通到在級聯(lián)中沿材料輸送的方向布置在最前面的流化床反應器中，在流化床反應器之間不僅設有用于氣化煤氣的管路連接，而且設有用于礦粉和脫硫劑的管路連接，最后面的流化床反應器中，該流化床反應器為了消耗的脫石克劑的進料以及礦粉的預熱和預還原，通過管路與熔化氣化器連接；并且在熔化氣化器中設有用于生鐵的排出口。含碳燃料或者煤的氣化利用純氧或者高含氧量的氣體進行，由此只產生一氧化碳、氳氣和少量的二氧化碳和水蒸汽作為氣化煤氣，并且沒有或者只有極少量的氮氣達到這個工藝過程中。通過在熔化氣化器的煤氣空間中的溫度>800。C調整，可以在煤氣的幾秒鐘的停留時間后有效減小煤氣的有機負荷。為了實現(xiàn)原料從大氣壓力到設備的高壓空間中的裝料，必須利用所謂的壓力閥門(聯(lián)鎖(interlockings))給中間容器交替地加壓和降壓，以能夠進行材料運輸。通常應用氮氣作為這些加壓過程的惰性氣體。但是根據本發(fā)明首先應用C02,或者由CO、H2、C02和水蒸氣組成的混合物作為用于工藝過程中所有沖洗的惰性氣體，以避免氮氣或者其它難以分離的氣體的進入。應用變型的熔化氣化器作為氣化器，它利用固定床或者部分流化的煤床/炭床工作，此時只產生由煤灰組成的流態(tài)爐渣。根據本發(fā)明，為了煤氣脫硫設有被氣化器煤氣流過的脫硫室或者移動床反應器，由它將脫硫劑例如石灰按照需要裝入熔化氣化器中，以產生可以應用于水泥工業(yè)的爐渣。由此可以避免廢物。該爐渣還吸收從使用材料的灰中產生的其它有害物。它們可靠地結合在水泥中并且由此不再是環(huán)境危險的。根據本發(fā)明的一種實施方式，在脫硫區(qū)中除了脫硫劑還裝入鐵粒或鐵礦石，它們同樣結合氣化器煤氣中的含硫化合物，并且通過在氣化器中的裝料轉換成水泥爐渣和液態(tài)鐵。排出的鐵可以重新輸送回脫硫器并且由此在循環(huán)中不導致明顯的鐵消耗。處于熔化氣化器的爐灶中的液態(tài)鐵此外有利地簡化了爐渣的排出，特別是在運行停止后，如果爐渣已經凝固并且不能再利用傳統(tǒng)的手段熔化。處于爐灶中的鐵可以借助于通過排出口的氧氣熔化，并且與凝固的爐渣構成由氧化鐵和爐渣組成的可流動的混合物。這樣"凍結"的熔化氣化器可以重新進4亍運行。不過也可以將鐵?；蜩F礦石以及添加劑如石灰裝入脫石克區(qū)中。排出的生4失可以以傳統(tǒng)的方式例如繼續(xù)加工成鋼。代替移動床反應器，為進行脫硫，也可以應用流化床反應器，或者為了裝填材料的停留時間的均衡，應用流化床級聯(lián)。由此可以應用具有粒度〈10mm的細粒度填料。在這種情況下，也如在高爐中，不過也可以在直接還原裝置中產生過量氣體，它還具有巨大的能量含量(輸出煤氣)。這種輸出煤氣的氣體組成的例子:<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>這種氣體可以如氣化煤氣一樣在燃氣輪機中燃燒。為此，為了不進入或者只進入非常少的氮氣，在熔化氣化器中應用純氧或者具有至少95%的體積百分比的02,優(yōu)選至少99%的體積百分比的02的高含氧量的氣體。為了將高的燃燒溫度降低到對渦輪機最優(yōu)的范圍，應用根據本發(fā)明返回的純二氧化碳作為慢化劑。在燃氣輪機中，為了溫度調整在燃燒室中應用了co2,它相對氮氣具有明顯較高的比熱容并且由此產生較小的氣體體積。這導致較小的并由此價格便宜的設備。該C02可以通過廢氣的一部分的返回提供。由于N2在燃燒氣體混合物中的缺失(通過純氧或者具有至少99%的體積百分比的02的氣體的應用決定)也可以不生成有害的NOx。通過根據本發(fā)明實現(xiàn)的在從燃氣輪機中出來的廢氣中的C02的非常高的含量，由于相對含氮廢氣提高的輻射，可以獲得緊接著的蒸汽鍋爐中的更好的能量利用。由此可以實現(xiàn)鍋爐裝置的特別高的功率。另一個優(yōu)點是，由于較小的氣體體積，緊接著的廢熱鍋爐、氣體管路和氣體處理裝置也可以構造得比較小并成本經濟。在蒸汽鍋爐的廢氣中包含的C02的濃縮不是必要的(它在目前應用的方法中是必要的)，因為在廢氣中不包含負荷氣體并且包含的水蒸氣不存在問題。包含在廢氣中的水蒸氣的分離通過冷凝按照不同的已知方法，如噴射冷卻或者間接的熱交換，可以簡單并成本經濟地進行。這樣獲得的co2可以通過返回到燃氣輪機一方面沒有明顯費用地應用作為溫度慢化劑，并且另一方面以已知的方式輸送用于吸存。通過根據本發(fā)明的方法此外不必需昂貴的H2S/COS去除。對此的設備也不必安裝。轉移反應以及由此昂貴且能量費用高的設備同樣也是不必需的。具體實施例方式圖1示出了本發(fā)明的一種具體的實施方式。礦石2和添加劑3,如石灰通過裝料裝置被裝入移動床反應器1中。這樣形成的爐料20在逆流中利用來自旋風除塵器6的除塵氣體預熱，部分焙燒并部分還原。然后這些(部分)還原的爐料21借助于排出裝置通過熔化氣化器4的自由空間13輸送到到炭床12上。這個炭床12通過來自煤倉18、19的碳載體7的高溫熱解形成，通過熱的氣化煤氣形成噴入氧氣40的噴嘴。在這熱的炭床12上，(部分)還原的爐料21完全還原并且焙燒并且接著熔化成生鐵14和爐渣15。在炭床12中的溫度情況可以在在圖1中示出的框圖中示例得知。生鐵14和爐渣15通過排出口16間歇地排出。根據另一種實施方式，爐渣15與生鐵14分開通過自己的排出口17(虛線示出)排出。排出的生鐵然后可以重新返回到移動床反應器1(連接16a,虛線示出)中重新4吏用作為脫碌i^劑。粗煤氣(氣化器煤氣)5在自由空間13的上端離開熔化氣化器4并且在旋風除塵器6中清除熱的粉塵8，粉塵8隨著通過調節(jié)閥41輸送的氧氣40返回熔化氣化器4的自由空間13中并且在那里氣化和熔化。在這種情況下產生的熔體被炭床12接收并且向下輸送到爐渣和生鐵池14、15。已除塵的煤氣5以例如800。C的溫度進入移動床反應器1并且然后完成剛才說明的還原并且在這種情況下氧化和冷卻到熱力學規(guī)定的程度。粗輸出煤氣22在移動床反應器1的上端離開移動床反應器l。因為它仍含有灰塵，它被在緊接著的灰塵分離器23中凈化并且在冷卻器39中冷卻。這可以這樣構造，即這種氣體的大部分熱火舍可以回收。已凈化和冷卻的煤氣在壓縮機24中達到對于在燃氣輪機30的燃燒室25中的燃燒必需的壓力，并且與氧氣40和在壓縮機級27中壓縮的廢氣28(基本上是二氧化碳)一起在燃燒室25中燃燒。然后燃燒氣體流過燃氣輪機30,其中在這種情況下產生的機械能被輸送給連接的發(fā)電才幾29。從燃氣輪機30出來的還是熱的廢氣現(xiàn)在被輸送給緊接著的蒸汽鍋爐31。在該蒸汽鍋爐中產生熱蒸汽，它在緊接著的蒸汽輪機32中應用以產生機械能，該機械能被傳遞給發(fā)電機33。做完功的蒸汽在冷凝器34中冷凝并且被輸送到中間存儲器36。通過凝結水泵37將冷凝水重新輸送到蒸汽鍋爐31。從蒸汽鍋爐31排出的廢氣28由純的二氧化碳和部分水蒸氣組成。它們現(xiàn)在可以通過調節(jié)裝置26和壓縮機27引入燃燒室25中用于溫度調整。剩余部分在水蒸氣含量冷凝后被輸送用于吸存，或者不經處理直4妻導入大氣中。在使用礦粉的情況下，安裝流化床反應器或者由至少兩個流化床反應器組成的級聯(lián)來代替移動床反應器1。權利要求1.用于在燃氣和蒸汽輪機(GuD)發(fā)電站中利用由碳載體和含氧氣體生成的氣化煤氣產生電能的方法，其特征在于，·碳載體在熔化氣化區(qū)中利用氧氣或者具有至少95％的體積百分比、優(yōu)選至少99％的體積百分比的氧氣份額的高含氧量的氣體來氣化，·這樣生成的氣化煤氣被引導通過包含脫硫劑的脫硫區(qū)，其中消耗的脫硫劑被送到熔化氣化區(qū)，并在形成流態(tài)爐渣后被導出，·脫硫過的氣化煤氣，優(yōu)選在凈化和冷卻后，在燃燒室中與純氧氣一起燃燒，并且由此產生的燃燒氣體H2O和CO2被引入燃氣輪機用于產生能量，·燃燒氣體經過燃氣輪機后在蒸汽鍋爐中分離成水蒸汽和二氧化碳，·水蒸汽接著被引入蒸汽輪機，并且·二氧化碳至少部分地回輸到燃燒室用于溫度調整。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述脫硫區(qū)中附加地使用鐵和/或鐵礦石作為助劑，其與消耗的脫硫劑一起被送到熔化氣化區(qū)，在那里熔化并且導出。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，從所述熔化氣化區(qū)導出的鐵回輸脫硫區(qū)中。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述脫硫區(qū)中附加地使用鐵礦石，鐵礦石在脫硫區(qū)中預熱并且預還原，與消耗的脫硫劑一起送到熔化氣化區(qū)，在那里完全還原、熔化并且作為生鐵導出。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述氣化器煤氣的脫石克以及4失礦石的預熱和預還原在兩個或者多個串接的流化床區(qū)中進行，其中鐵礦石從流化床區(qū)到流化床區(qū)引導，并且氣化器煤氣朝鐵礦石的反向流過流化床區(qū)。6.根據權利要求1至5中任意一項所述的方法，其特征在于，在所述熔化氣化區(qū)中優(yōu)選設定大于80(TC的溫度，優(yōu)選大于850。C。7.根據權利要求1至6中任意一項所述的方法，其特征在于，對所有在工藝過程中的沖洗使用C02,或者由CO、H2、C02和水蒸氣組成的混合物。8.根據權利要求1至7中任意一項所述的方法，其特征在于，所述在熔化氣化區(qū)中形成的流態(tài)爐渣應用在水泥生產中。9.用于實施根據權利要求1所述方法的設備，該設備包括用于石友載體(7)的氣化器，該氣化器具有用于碳載體(7)的進料裝置、用于含氧氣體的輸入管路、用于流態(tài)爐渣(15)的輸出管路以及用于產生的氣化器煤氣(5)的輸出管路；所述設備還包括脫硫裝置(1),該脫硫裝置具有用于脫硫劑(3)的進料裝置、用于氣化器煤氣(5)的進料裝置和用于凈化過的氣化器煤氣(22)的輸出管路；并且所述設備還包括組合的燃氣和蒸汽輪機發(fā)電站設備，該組合的燃氣和蒸汽輪機發(fā)電站設備具有燃氣輪機設備的燃燒室(25)，用于凈化過的氣化器煤氣(22)的管路和用于含氧氣體(40)的進料裝置通到該燃燒的蒸汽鍋爐(31)，從燃氣;:機(30)、出來的用于燃燒^體的管路通到該蒸汽鍋爐中，并且該蒸汽鍋爐具有用于廢氣(28)的輸出管路，其特征在于，所述氣化器構造成具有煤床和/或炭床(12)的熔化氣化器(4)并且設有用于流態(tài)爐渣(15)的排出口(16，17),所述用于含氧氣體的輸入管路是用于氧氣(40)或者用于具有至少95%的體積百分比、優(yōu)選至少99%的體積百分比的氧氣份額的高含氧量的氣體的輸入管路，所述用于在熔化氣化器(4)中產生的氣化器煤氣(5)的輸出管路通到脫硫裝置中所述脫硫裝置構造成至少一個具有移動床或流化床的反應器(1),該反應器與熔化氣化器(4)通過管路連接，以輸入消耗的脫硫劑(21)，所述用于含氧氣體的進料裝置是用于純氧(40)的進料裝置，以及從用于廢氣(28)的輸出管路中分支出設有調節(jié)裝置(26)的支路管路，該支路管路通到燃燒室(25)中。10.根據權利要求9所述的設備，其特征在于，所述至少一個脫硫反應器(1)具有用于鐵和/或鐵礦石(2)的進料裝置，并且在熔化氣化器(4)中附加設有用于生鐵(14)的排出口(16)。11.根據權利要求10所述的設備，其特征在于，所述用于生鐵(l4)的排出口(16)通過管路與用于鐵和/或鐵礦石(2)的進料裝置連接。12.根據權利要求9所述的設備，其特征在于，所述脫硫裝置構造成流化床反應器級聯(lián)，其中用于礦粉的進料裝置通到在級聯(lián)中沿材料輸送的方向布置在最前面的流化床反應器中，在流化床反應器之間不僅設有用于氣化煤氣的管路連接，而且設有用于礦粉和脫硫劑的管布置在最后面的流化床反應器口;，該流化床反i器為了消耗的脫硫劑熔化氣化器中設有用;生鐵的4非出口?！?"全文摘要本發(fā)明涉及一種用于在燃氣和蒸汽輪機(GuD)發(fā)電站中利用由碳載體和含氧氣體生成的氣化煤氣產生電能的方法，其中碳載體在熔化氣化區(qū)中利用氧氣或者具有至少95％的體積百分比、優(yōu)選至少99％的體積百分比的氧氣份額的高含氧量的氣體來氣化，這樣生成的氣化煤氣被引導通過包含脫硫劑的脫硫區(qū)，其中消耗的脫硫劑被送到熔化氣化區(qū)，并在形成流態(tài)爐渣后被導出，脫硫過的氣化煤氣，優(yōu)選在凈化和冷卻后，在燃燒室中與純氧氣一起燃燒，并且由此產生的燃燒氣體H₂O和CO₂被引入燃氣輪機用于產生能量，燃燒氣體經過燃氣輪機后在蒸汽鍋爐中分離成水蒸汽和二氧化碳，水蒸汽接著被引入蒸汽輪機，并且二氧化碳至少部分地回輸到燃燒室用于溫度調整。文檔編號F01K23/06GK101636559SQ200780049933公開日2010年1月27日申請日期2007年12月18日優(yōu)先權日2007年1月15日發(fā)明者L·W·克普林杰申請人:西門子Vai金屬科技有限責任公司