RU2001115091A

RU2001115091A - Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ

Info

Publication number: RU2001115091A
Application number: RU2001115091/09A
Authority: RU
Inventors: Хироюки ФУДЗИМУРА; Такахиро ОСИТА; Тецухиса ХИРОСЕ; Норихиса МИЕСИ; Кацутоси НАРУСЕ; Дзунити ХАЯКАВА
Original assignee: Ибара Корпорейшн
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2003-05-27

Claims

1. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, отличающаяся тем, что горючие вещества газифицируются для получения газа, и полученный газ затем используется в химической реакции для выработки электрической энергии.

2. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, отличающаяся тем, что горючие вещества газифицируются для получения газа, и полученный газ используется в топливном элементе для выработки электрической энергии.

3. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, отличающаяся тем, что горючие вещества газифицируются в печи с псевдоожиженным слоем для получения газа, и полученный газ используется затем в топливном элементе для выработки электрической энергии.

4. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, отличающаяся тем, что горючие вещества газифицируются для получения газа, и полученный газ риформируется, а риформированный газ затем используется в топливном элементе для выработки электрической энергии.

5. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, отличающаяся тем, что горючие вещества газифицируются для получения газа, а полученный газ затем используется в топливном элементе для выработки электрической энергии, при этом отходящее тепло, полученное в топливном элементе, используется в качестве источника тепла для газификации.

6. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, отличающаяся тем, что горючие вещества газифицируются для получения газа, а полученный газ используется в топливном элементе для выработки электрической энергии, при этом отработавший газ, выведенный из топливного элемента, вводится в процесс газификации для использования отработавшего газа для газификации.

7. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, отличающаяся тем, что горючие вещества газифицируются в газификационной печи комбинированного типа с псевдоожиженным слоем, содержащей камеру газификации, камеру сжигания обуглившихся веществ и камеру рекуперации тепла, в одной печи для получения газа, а полученный газ затем используется в топливном элементе для выработки электрической энергии.

8. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что горючие вещества представляют собой отходы и/или уголь.

9. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что процесс газификации включает процесс низкотемпературной газификации и процесс высокотемпературной газификации.

10. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.9, отличающаяся тем, что процесс низкотемпературной газификации выполняется при температуре 400 - 1000°С.

11. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.9, отличающаяся тем, что процесс высокотемпературной газификации выполняется при температуре 1000 - 1500°.

12. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что процесс газификации выполняется при температуре 400 - 1000°С.

13. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что процесс газификации выполняется при атмосферном давлении или более высоком давлении.

14. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что газифицирующий агент в процессе газификации представляет собой одно из следующих веществ: воздух, кислород, диоксид углерода и водяной пар, или комбинацию двух или более из них.

15. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.4, отличающаяся тем, что полученный газ риформируется в температурном диапазоне от 700 до 800°С в присутствии катализатора.

16. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по пп.1 - 4 или 7, отличающаяся тем, что отработавший газ после выработки электрической энергии вводится в процесс газификации, чтобы использовать отработавший газ для газификации.

17. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что газ, полученный в процессе газификации, сжимается и затем подается в топливный элемент для выработки электрической энергии.

18. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.4, отличающаяся тем, что полученный газ риформируется с помощью низкотемпературной плазмы.

19. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что газ, полученный в процессе газификации, охлаждается до 650°С или ниже и затем вводится в топливный элемент для выработки электрической энергии.

20. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.6 или 16, отличающаяся тем, что отработавший газ, который выведен из топливного элемента и введен в процесс газификации, представляет собой отработавший газ, выведенный со стороны отрицательного электрода (анода).

21. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по пп.1, 2, 4, 5 или 6, отличающаяся тем, что процесс газификации осуществляется в печи с псевдоожиженным слоем.

22. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.3 или 21, отличающаяся тем, что процесс газификации осуществляется в комбинированной газификационной печи с псевдоожиженным слоем, имеющей, в одной печи, камеру газификации, камеру сжигания обуглившихся веществ и камеру рекуперации тепла.

23. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.21, отличающаяся тем, что отработавший газ, выведенный из топливного элемента, используется в качестве сжижающего газа в печи с псевдоожиженным слоем.

24. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.9, отличающаяся тем, что в процессе высокотемпературной газификации зола, содержащаяся в горючих веществах, выводится в виде расплавленного шлака.

25. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.9, отличающаяся тем, что газ, полученный в процессе высокотемпературной газификации, вместе с расплавленным шлаком охлаждается.

26. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.9, отличающаяся тем, что отработавший газ, выведенный из топливного элемента, используется в качестве газифицирующего агента в процессе низкотемпературной газификации и/или в процессе высокотемпературной газификации.

27. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.2-7, отличающаяся тем, что топливный газ проходит через процесс конверсии СО, выполняемый ниже по потоку от процесса риформинга, и затем вводится в топливный элемент.

28. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.2-7, отличающаяся тем, что топливный газ проходит через процесс конверсии СО и далее проходит через процесс удаления СО, а затем вводится в топливный элемент, причем процесс конверсии СО и процесс удаления СО выполняются ниже по потоку от процесса риформинга.

29. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.2-7, отличающаяся тем, что топливный газ проходит через процесс конверсии СО и процесс удаления СО и далее обрабатывается путем пропускания через сплав, сорбирующий водород, или мембрану, проницаемую для водорода, чтобы приготовить чистый водород или обогащенный водород, который затем вводится в топливный элемент, причем процесс конверсии СО и процесс удаления СО выполняются ниже по потоку от процесса риформинга.

30. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.2-7, отличающаяся тем, что температура топливного газа, вводимого в топливный элемент, ниже, чем рабочая температура процесса газификации.

31. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.30, отличающаяся тем, что температура топливного газа, вводимого в топливный элемент, около 100°С.

32. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.30, отличающаяся тем, что температура топливного газа, вводимого в топливный элемент, в диапазоне от 600 до 700°С.

33. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.2-7, отличающаяся тем, что газ, полученный в процессе газификации, риформируется с помощью низкотемпературной плазмы.

34. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что до введения горючих веществ в процесс газификации горючие вещества отжимаются для получения горючих веществ с пониженным содержанием воды.

35. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.34, отличающаяся тем, что выжимка исходных материалов вводится в котел-утилизатор, установленный ниже по потоку от процесса газификации и/или в отработавший газ, выведенный из положительного электрода (катода) топливного элемента, для осушки.

36. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.34, отличающаяся тем, что выжимка исходных материалов сушится путем использования тепла, полученного при охлаждении газа, полученного в процессе газификации, и/или отходящего тепла, полученного из топливного элемента.

37. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.17, отличающаяся тем, что топливный газ, подаваемый в топливный элемент, имеет давление 0,2 - 1,0 МПа.

38. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.22, отличающаяся тем, что отработавший газ, выведенный из отрицательного электрода (анода) в топливном элементе, вводится в камеру газификации в комбинированной газификационной печи с псевдоожиженным слоем, а отработавший газ, выведенный из положительного электрода (катода), вводится в камеру сжигания обуглившихся веществ в комбинированной газификационной печи с псевдоожиженным слоем, причем введенные отработавшие газы используются в качестве ожижающего газа в камере газификации и в камере сжигания обуглившихся веществ.

39. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по пп.3, 7, 21 или 22, отличающаяся тем, что риформирующий катализатор используется в качестве части или всей псевдоожиженной среды в псевдоожиженном слое.

40. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что газ, полученный в процессе газификации, вводится в реактор с неподвижным слоем или реактор с подвижным слоем, содержащим риформирующий катализатор, и риформируется.

41. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.40, отличающаяся тем, что материал, который содержится в реакторе с неподвижным слоем или реакторе с подвижным слоем, содержит СаО.

42. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что полученный газ, выведенный из низкотемпературной газификационной печи, разделяется на твердую компоненту и газообразную компоненту в пылеуловителе в температурном диапазоне от 400 до 650°С и только газообразная компонента подается в установку для выработки электрической энергии.

43. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по п.9, отличающаяся тем, что и низкотемпературная газификационная печь, используемая в процессе низкотемпературной газификации, и высокотемпературная газификационная печь, используемая в процессе высокотемпературной газификации, работают под давлением и полученный газ используется для работы установки, вырабатывающей электрическую энергию, газовой турбины и паровой турбины, тем самым осуществляется трехстадийный комбинированный цикл выработки энергии.

44. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, по любому одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что до выработки энергии с использованием полученного газа, полученный газ накапливается в средстве регулирования уровня нагрузки для газификационной печи, таком как сплав, сорбирующий водород, или газовый резервуар, и подается в установку, вырабатывающую электрическую энергию, в соответствии с нагрузкой выработки энергии.

45. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, отличающаяся тем, что горючие вещества газифицируются с помощью процесса низкотемпературной газификации и затем процесса высокотемпературной газификации для получения газа, а полученный газ затем используется в химической реакции для выработки электрической энергии.

46. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, отличающаяся тем, что горючие вещества газифицируются с помощью процесса низкотемпературной газификации и затем процесса высокотемпературной газификации для получения газа, а полученный газ используется в топливном элементе для выработки электрической энергии.

47. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, отличающаяся тем, что горючие вещества газифицируются с помощью процесса низкотемпературной газификации в печи с псевдоожиженным слоем и затем с помощью процесса высокотемпературной газификации для получения газа, а полученный газ затем используется в топливном элементе для выработки электрической энергии.

48. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, отличающаяся тем, что горючие вещества газифицируются с помощью процесса низкотемпературной газификации и затем с помощью процесса высокотемпературной газификации для получения газа, а полученный газ используется в топливном элементе для выработки электрической энергии, причем отработавший газ, выведенный из топливного элемента, вводится в процесс низкотемпературной газификации или процесс высокотемпературной газификации для использования отработавшего газа для газификации.

49. Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ, отличающаяся тем, что горючие вещества газифицируются в газификационной печи комбинированного типа с псевдоожиженным слоем, содержащей камеру газификации и камеру сжигания обуглившихся веществ в одной печи для получения газа, а полученный газ затем используется в топливном элементе для выработки электрической энергии.