CN1102872A - 使用燃煤气化器的组合循环发电*** - Google Patents

使用燃煤气化器的组合循环发电*** Download PDF

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Abstract

一种一体的气体组合循环发电***，其中如煤的 含碳原料在气化器中气化燃烧产生合成气，合成气与 气化产生的灰混合在一起。在气体与灰分离开并用 来驱动气体透平以前，该混合物被冷却到灰的软化温 度之下，来自燃烧过程的热被从气体和灰中移出来用 来产生蒸汽。

Description

本发明涉及使用燃煤气化器的组合循环发电***和方法，特别是在其中产生合成气（synthesisgas）并用来给蒸汽循环提供热量和驱动气体透平的这样一种***和方法。
为了降低矿物燃料发电厂中二氧化硫的排放量，已经研制出在放空之前从蒸汽发生器的烟道气体中排除或洗涤二氧化硫的装置。然而，由于所需的装置及要处理的气体量大，这是十分昂贵的。
因此，已经开发出了一种含碳原料，如颗粒状的煤在例如夹带流气化器中气化的气化过程，通过含碳原料的气化产生可燃的合成气。
合成气充分冷却后用已知的合成气洗涤器完成脱硫。然后气体送到气体透平燃烧室再到驱动发电机的气体透平膨胀室。
在电力生产过程中，通过使用组合的气体透平循环和蒸汽透平循环得到了提高的效率，在这一方案中，合成气被按上面描述的方式用来驱动气体透平，同时用由冷却合成气和离开气体透平的燃烧气体产生的蒸汽进行蒸汽循环。
然而，在这些方案中，含碳原料的气化会产生大量的灰，由于它处在温度高于其软化温度的环境中，这些灰会变得粘稠和融化，并在反应器和换热器的表面引起结垢。
这些软的灰颗粒也很难处理和输送，由于接下来必须从这些颗粒及合成气和这些颗粒的混合物中取出热量，所以它是一个重要的问题。
因此，本发明的一个目的是提供一种在发电***中应用燃煤气化器的***和方法。
本发明的另一目的是提供一种上述形式的***和方法，其中，产生合成气，它被用来驱动气体透平。
本发明的再一目的是提供一种上述形式的***和方法，其中对含碳原料气化所产生的堆积灰进行预处理，使其温度降低到软化温度之下以减少结垢和沉积及与之相关的问题。
本发明还有一目的是提供一种上述形式的***和方法，其中来自组合循环的冷的固体被用来降低堆积灰的温度，使之变得不粘结。
为达到这些及其它目的，按本发明的***和方法，含碳原料，如颗粒状的煤，被气化得到合成气，合成气与气化所产生的灰混合，在气体与灰分离和用来驱动气体透平之前，混合物被冷却至灰的软化温度以下。同时，热量从气体和灰中取出并用来产生蒸汽。
联系附图，并参照本发明的尽管是作为例子的但是是优选的实施方案的详细描述，上面的这些描述以及本发明的进一步的目的、特征和优点将更容易理解。
图1是本发明***的示意图。
参看附图，10表示一个夹带流气化器（entrained flow gasifier），分别从管道12、13和14接受氧气，煤和蒸汽。所述气化器按常规设计，因此不需详细描述。气化器10的下部或出口端经管道16与在一个壁的下部有能与该管道相连的入口的夹带容器20相连。在气化器10中，在有氧气和蒸汽存在的条件下煤以常规的方式气化，并产生合成气，且该合成气与固体灰颗粒在容器20中呈混合状态。然后，合成气与从气化器10中所夹带的颗粒的混合物由于下面所叙述的原因被引入到容器20中。
在容器20的上部形成一出口，它经管道22与旋风分离器24相连，旋风分离器接受气体与颗粒的混合物并以常规的方式分离气体和颗粒。在分离器24中设置一束换热管25，它与包括蒸汽透平26的流动循环线路连接，水或蒸汽循环流过管束。分离器中的气体和颗粒向送往透平的水或蒸汽传递热量。透平26与发电机28驱动地连接并产生电能。由于旋风分离器24、管束25、透平26及发电机28都是常规的，它们不需任何更详细的描述。
在分离器24的上部提供一气体出口，该出口经管道29与换热器30相连，换热器30以常规的方式将由管道接受的气体中的热量向构成上面所描述的蒸汽发生循环的一部分的并与蒸汽透平26相连的水或蒸汽线路传递。换热器30的出口经管道32与常规的洗涤器34相连，以从气体中除去硫和其它杂质。管道36将洗涤器与燃烧室38连接，燃烧室再经管道40与气体透平42连接，该气体透平驱动压缩机44，压缩机与发电机46可驱动地连接。在燃烧室38，气体与来自压缩机的空气混合并燃烧，然后膨胀穿过气体透平42，驱动发电机46产生电能。换热器48与压缩机44的出口相连，并利用来自气体透平的废气的热量加热循环穿过上面提到的包括蒸汽透平28的流路的蒸汽。
分离器24包括一个已分离颗粒的出口，该出口经管道49与流化床换热器50相连，换热器50以常规方式操作，将已分离出的颗粒的热量传递给构成上面提及的包括蒸汽透平26在内的蒸汽发生循环的水或蒸汽流动循环线路。应当理解，为表达的方便，换热器30和50中的管束和流动线路直接与蒸汽透平26连接，这一线路也可包括其它的部件，也可以涉及其它连接，所有这些都是常规的。
管道52连接换热器50的冷却颗粒的出口和夹带容器的下端。管道52分叉成三个或更多个小间隔的竖直的分布器52a、52b和52c，它们延伸穿过容器20的底壁进入容器的内部，由于下面要描述的原因，将相对冷的固体引入到容器20的内部。
管道56连接管道32和管道52，在管道56上提供一鼓风机58，利用一部分来自管道32的气体将来自换热器50的相对冷的颗粒输送到容器20，并流化换热器50内的固体。
管道60从管道16延伸，以接收任何相对较大的颗粒，然后将它们送至从管64接受水的急冷器62中，在这些颗粒通过闸斗仓或类似物之前将它们冷却。
在操作中，含碳燃料，如粉碎的煤，通过管道13进入气化器10中，同时通过管道12和14引入足够量的氧气和蒸汽，以常规的方式进行煤的气化并产生合成气。合成气中包含有一些由煤产生的固体颗粒及灰。在接近2500°F的温度下，该温度高于灰的软化温度，这些混合物经管道16进入夹带容器20，在这里以下面将描述的方式冷却，之后再经管道22进入分离器24。
冷却后的合成气和固体颗粒的混合物在分离器24中通过换热器被经过管束25的相对冷一些的水或蒸汽进一步冷却，加热后的水或蒸汽通过蒸汽透平26驱动发电机28。分离器24将合成气与颗粒分开，前者经管道29到换热器30，后者经管道49到换热器50。热量从换热器30中的合成气传递给经过与换热器30连接的流动循环线路的水或蒸汽，以在加热的水或蒸气进入蒸汽透平26之前，进一步冷却合成气。来自换热器30的冷却后的合成气再经管道32进入洗涤器34，然后再到燃烧室38，在这里气体燃烧并膨胀，经过气体透平42，驱动发电机46。气体透平42的废气通过换热器48加热经过包括蒸汽透平26在内的流动线路循环的蒸汽。
分离后的颗粒在换热器50中被流化，其热量被传递给经过连接换热器50及蒸汽透平26的流动线路循环的水或蒸汽，以将颗粒进一步冷却至约1000°F的温度。冷却后的颗粒经管道52及分支管52a、52b和52c到夹带容器20的内部，在那里与上面描述过的经过那里的合成气和相对热的颗粒的混合物相混合并从其中吸收热量。该换热器足以降低合成气-固体混合物中的颗粒的温度至约1600°F，该温度低于颗粒的软化温度。在上述的混合过程中，可能发生一些灰的聚结，聚结的灰从管道60排出，并在冷却器62中急冷，送到外部装置去处理。剩下的较细的灰在1600°F是不会粘结的，将不会在任何下游的换热器表面上沉积。
一部分合成气体从管道32中引出，经管道56送到管道52，靠气体的推动促使来自换热器50的颗粒向夹带容器20中运动并流化换热器50中的颗粒。因为这些合成气已经过换热器30，其温度相对低，不会引起颗粒温度的升高。
因此，本发明的***和方法利用了组合的气体透平和蒸汽透平的循环，提供了一种有效的和新的技术，使灰颗粒经过该***之前把它们的温度降到低于其软化温度的一个值。
应当理解，在不脱离本发明范围的前提下可以对前述的发明作出变动，例如，可以使用空气预热***来代替换热器30和/或50中的蒸汽循环，以分别从气体和颗粒中收取热量。
在前述发明中可以进行其它的修改、变化和替代，在某些例子中，本发明的某些特征可以在不需相应使用其它特征的情况下应用，可以理解，附属的权利要求可以用宽的、但与本发明范围相一致的方式来解释。

Claims (39)

1、一种产生和利用热量来发电的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在有氧气和蒸汽存在的条件下气化煤，产生气体和固体颗粒灰的混合物；冷却所述混合物，然后分离所述气体和所述颗粒；从所述分离后的颗粒中移去热量以进一步冷却所述颗粒；所述冷却步骤包括使进一步冷却的颗粒在与所述混合物相关的换热器中经过的步骤。
2、根据权利要求1的方法，进一步包括以下传热步骤：从所述气体向水或蒸汽传递热量以进一步冷却所述气体，并将所述蒸汽送到蒸汽透平以驱动该透平。
3、根据权利要求1或2的方法，进一步包括将所述分离后的气体送到气体透平以驱动该透平的步骤。
4、根据权利要求3的方法，其中所述分离后的气体是在所述的传热步骤后送到所述气体透平的。
5、根据权利要求2的方法，其中所述从所述分离后的颗粒移去热量的步骤包括在与所述分离后的颗粒相关的换热器中送入蒸汽或水，以加热所述水或蒸汽的步骤。
6、根据权利要求5的方法，进一步包括将所述加热后的蒸汽送到所述蒸汽透平以驱动该透平的步骤。
7、根据权利要求1的方法，其中所述的从所述分离后的颗粒移去热量的步骤包括在与所述分离后的颗粒相关的换热器中送入蒸汽或水以加热所述的水或蒸汽的步骤。
8、根据权利要求7的方法，进一步包括将所述加热的蒸汽送到蒸汽透平以驱动该透平的步骤。
9、根据权利要求1的方法，其中在所述冷却步骤中，所述的颗粒被冷却到低于其软化温度以防止粘结。
10、根据权利要求1的方法，进一步包括在所述分离步骤进一步冷却所述气体和所述颗粒的步骤。
11、根据权利要求10的方法，其中所述进一步冷却所述气体和所述颗粒的步骤包括在所述气体和所述颗粒相关的换热器中送入蒸汽或水从加热所述水或蒸汽的步骤。
12、根据权利要求11的方法，进一步包括将所述加热的蒸汽送入蒸汽透平以驱动透平的步骤。
13、根据权利要求1的方法，进一步包括以下步骤：使一部分所述分离后的气体送给所述进一步冷却的颗粒，以靠气体推动将所述进一步冷却的颗粒送到所述混合物处。
14、一种产生和利用热的方法，其特征在于，包括以下步骤：在有氧气和蒸汽存在的条件下气化煤颗粒以产生气体和包括灰的固体颗粒的混合物，冷却所述混合物，分离所述气体和颗粒同时进一步冷却所述气体和所述颗粒，将所述分离后的气体送到换热器以便进一步冷却所述气体，然后将所述冷却的、分离后的气体送到气体透平以驱动该透平，和将所述分离后的颗粒送到换热器以便更进一步冷却所述颗粒。
15、根据权利要求14的方法，其中所述的冷却所述混合物的步骤包括将所述进一步冷却的颗粒送到与所述混合物相关的换热器中的步骤。
16、根据权利要求14的方法，其中所述进一步冷却所述气体和所述颗粒的步骤包括将水或蒸汽送到与所述气体和所述颗粒相关的换热器中以加热所述水或蒸汽的步骤。
17、根据权利要求16的方法，进一步包括将所述加热的蒸汽送到蒸汽透平以驱动该透平的步骤。
18、根据权利要求14的方法，其中所述进一步冷却所述分离后的气体和进一步冷却所述分离后的颗粒的步骤包括将水或蒸汽送到分别与所述分离后的气体和所述分离后的颗粒相关的换热器中，以加热所述水或蒸汽的步骤。
19、根据权利要求18的方法，进一步包括将所述加热的蒸汽送到蒸汽透平以驱动该透平的步骤。
20、根据权利要求14的方法，进一步包括以下步骤：将部分所述进一步冷却的气体送给所述进一步冷却的颗粒，以靠气体推动将所述进一步冷却的颗粒送到所述混合物处。
21、一种产生和利用热来发电的***，其特征在于，包括在氧气和蒸汽存在的条件下气化煤产生气体和包括灰的固体颗粒的混合物的装置，冷却所述混合物的装置，处理所述冷却的混合物以分离所述气体和所述颗粒的装置，从所述分离后的颗粒移去热量以进一步冷却所述颗粒的装置，和将所述进一步冷却的颗粒输送至所述冷却装置的装置，所述冷却装置包括将进一步冷却的颗粒输送到与所述混合物相关的换热器的装置。
22、根据权利要求21的***，进一步包括从所述气体向水或蒸汽传递热以进一步冷却所述气体的装置，和输送所述蒸汽到蒸汽透平以驱动该透平的装置。
23、根据权利要求21或22的***，进一步包括输送所述分离后的气体至气体透平以驱动该透平的装置。
24、根据权利要求22的***，其中，所述的从所述分离后的颗粒移去热量的装置包括输送蒸汽或水至与所述分离后的颗粒相关的换热器以加热所述水或蒸汽的装置。
25、根据权利要求24的***，进一步包括输送所述加热的蒸汽至所述蒸汽透平以驱动该透平的装置。
26、根据权利要求21的***，其中所述的从所述分离后的颗粒移去热量的装置包括输送蒸汽或水至与所述分离后的颗粒相关的换热器以加热所述水或蒸汽的装置。
27、根据权利要求26的***，进一步包括输送所述加热的蒸汽至蒸汽透平以驱动该透平的装置。
28、根据权利要求21的***，其中所述处理装置包括在所述的分离过程中进一步冷却所述气体和所述颗粒的装置。
29、根据权利要求28的***，其中所述进一步冷却所述气体和颗粒的装置包括输送蒸汽或水至与所述气体和所述颗粒相关的换热器以加热所述水或蒸汽的装置。
30、根据权利要求29的***，进一步包括输送所述加热的蒸汽至蒸汽透平以驱动该透平的装置。
31、根据权利要求21的***，其中所述的输送所述进一步冷却的颗粒至与所述混合物相关的换热器的装置包括输送部分所述分离后的气体至所述进一步冷却的颗粒以靠气体推动将所述进一步冷却的颗粒送到所述混合物处的装置。
32、一种产生和利用热的***，其特征在于，包括在有氧气和蒸汽存在的条件下气化煤产生气体和包括灰的固体颗粒的混合物的装置，分离所述气体和颗粒产同时进一步冷却所述气体和所述颗粒的装置，更进一步冷却所述分离后的气体的装置，输送所述冷却的、分离后的气体至气体透平以驱动该透平的装置，和更进一步冷却所述分离后的颗粒的装置。
33、根据权利要求32的***，其中冷却所述混合物的装置包括输送所述进一步冷却的颗粒至与所述混合物相关的换热器的装置。
34、根据权利要求32的***，其中所述分离和进一步冷却所述气体和所述颗粒的装置包括输送水或蒸汽至与所述气体和所述颗粒相关的换热器以加热所述水或蒸汽的装置。
35、根据权利要求34的***，进一步包括输送所述加热的蒸汽至蒸汽透平以驱动该透平的装置。
36、根据权利要求32的***，其中所述的更进一步冷却所述分离后的气体的装置包括输送水或蒸汽至与所述分离后的气体相关的换热器以加热所述水或蒸汽的装置。
37、根据权利要求37的***，其中，所述的更进一步冷却所述分离后的颗粒的装置包括输送水或蒸汽至与所述分离后的颗粒相关的换热器以加热所述水或蒸汽的装置。
38、根据权利要求36或37的***，进一步包括输送所述加热的蒸汽至蒸汽透平以驱动该透平的装置。
39、根据权利要求32的***，其中所述的输送所述进一步冷却的颗粒至与所述混合物相关的换热器的装置包括输送一部分所述更进一步冷却的气体至所述冷却的颗粒以靠气体推动将所述进一步冷却的颗粒送到所述混合物处的装置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102373092A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373096A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373097A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与残碳氧化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373090A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373098A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373099A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373091A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102518489A (zh) * 2012-01-06 2012-06-27 新奥科技发展有限公司 发电方法、用于气化生产能源产品和热发电的装置
CN102559269A (zh) * 2010-08-20 2012-07-11 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5464597A (en) * 1994-02-18 1995-11-07 Foster Wheeler Energy Corporation Method for cleaning and cooling synthesized gas
US5469698A (en) * 1994-08-25 1995-11-28 Foster Wheeler Usa Corporation Pressurized circulating fluidized bed reactor combined cycle power generation system
DE19503438A1 (de) * 1995-02-03 1996-08-08 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Vergasen von brennbare Bestandteile enthaltendem Material in der zirkulierenden Wirbelschicht
AUPN451795A0 (en) * 1995-08-01 1995-08-24 Isentropic Systems Ltd Improvements in the use of carbonaceous fuels
AU714670B2 (en) * 1995-08-01 2000-01-06 Dut Pty Ltd Improvements in the use of carbonaceous fuels
MX2009008414A (es) * 2007-02-07 2009-08-13 T S R L Ag Planta de gasificacion.
GB0808200D0 (en) * 2008-05-06 2008-06-11 Invista Technologies Srl Power recovery

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3002347A (en) * 1956-05-24 1961-10-03 Babcock & Wilcox Co Method and apparatus for a binary fluid power plant
US3868817A (en) * 1973-12-27 1975-03-04 Texaco Inc Gas turbine process utilizing purified fuel gas
US3968348A (en) * 1974-05-31 1976-07-06 Stanfield Phillip W Container heating jacket
US3991557A (en) * 1974-07-22 1976-11-16 Donath Ernest E Process for converting high sulfur coal to low sulfur power plant fuel
US4184322A (en) * 1976-06-21 1980-01-22 Texaco Inc. Partial oxidation process
US4198212A (en) * 1977-05-24 1980-04-15 The Lummus Company Coal gasification effluent treatment
CH623888A5 (zh) * 1977-10-04 1981-06-30 Bbc Brown Boveri & Cie
US4212160A (en) * 1977-12-22 1980-07-15 Combustion Engineering, Inc. Combined cycle power plant using low Btu gas
DE2835852C2 (de) * 1978-08-16 1982-11-25 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Kombinierte Gas-Dampfkraftanlage mit einer Vergasungseinrichtung für den Brennstoff
DE3113993A1 (de) * 1981-04-07 1982-11-11 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur gleichzeitigen erzeugung von brenngas und prozesswaerme aus kohlenstoffhaltigen materialien
US4469050A (en) * 1981-12-17 1984-09-04 York-Shipley, Inc. Fast fluidized bed reactor and method of operating the reactor
GB2115129B (en) * 1982-02-15 1984-10-31 Shell Int Research Process for the cooling of small particles-containing gases
US4482358A (en) * 1983-03-17 1984-11-13 General Electric Company Granular bed filtering device
JPS614790A (ja) * 1984-06-09 1986-01-10 エル・ウント・ツエ・シユタインミユラア・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 圧力下の処理気体から固体分を分離し排出する方法および装置
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
DE3612888A1 (de) * 1986-04-17 1987-10-29 Metallgesellschaft Ag Kombinierter gas-/dampfturbinen-prozess
IE63440B1 (en) * 1989-02-23 1995-04-19 Enserch Int Investment Improvements in operating flexibility in integrated gasification combined cycle power stations
JPH046238A (ja) * 1990-04-25 1992-01-10 Mitsubishi Alum Co Ltd 耐食性のすぐれた高靭性Ａｌ合金箔

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102559269A (zh) * 2010-08-20 2012-07-11 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373097A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与残碳氧化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373098B (zh) * 2010-08-20 2013-10-16 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373090B (zh) * 2010-08-20 2013-10-16 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373098A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373099A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373091A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373092A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102559269B (zh) * 2010-08-20 2015-03-04 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373096A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373090A (zh) * 2010-08-20 2012-03-14 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373092B (zh) * 2010-08-20 2013-10-16 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373099B (zh) * 2010-08-20 2013-12-11 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373097B (zh) * 2010-08-20 2013-12-11 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与残碳氧化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373091B (zh) * 2010-08-20 2013-12-11 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102373096B (zh) * 2010-08-20 2013-12-11 新奥科技发展有限公司 煤气化工艺与蒸汽透平发电工艺的耦合方法
CN102518489B (zh) * 2012-01-06 2016-08-03 新奥科技发展有限公司 发电方法、用于气化生产能源产品和热发电的装置
CN102518489A (zh) * 2012-01-06 2012-06-27 新奥科技发展有限公司 发电方法、用于气化生产能源产品和热发电的装置

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