本發(fā)明涉及電網電能的綜合利用，具體涉及一種電弧爐雙室鐵浴煤氣化的電網調峰系統(tǒng)及方法。

背景技術：

目前，火力發(fā)電是我國的主要發(fā)電方式。近年來，隨著我國人民生活水平的提高和產業(yè)結構的調整，全社會用電結構發(fā)生了很大的變化，導致各大電網峰谷差日趨增大。電力企業(yè)在供電安全性、可靠性及電能質量等方面的要求也越來越高。電網負荷隨時間分配不平衡，電網日負荷隨時間呈現規(guī)律性變化，電網發(fā)電機組要同時滿足峰谷兩個期間的用電需求。電網低谷負荷只有電網高峰負荷的60%，電網低谷電能不能有效利用。這導致在電網負荷高峰時需要拉閘限電，而低谷時則需要停掉很多機組。發(fā)電機組頻繁啟停不僅會增加能耗，使電力設備發(fā)電效率下降，經濟效益降低，而且會影響發(fā)電機組的使用壽命。2014年我國30萬千瓦以上火電設備年平均利用率僅為45%，對于能源短缺的今天，這會造成極大的能源浪費和資源損失。目前，我國電網調峰能力難以滿足日益增長的客觀調峰需求，電網調峰技術的發(fā)展對于日趨嚴重的調峰問題意義重大。

按照調峰方式的不同，目前的調峰技術主要分為機組操作調峰和蓄能調峰兩類。機組操作調峰主要包括少汽無功運行、低負荷運行及兩班制運行。少汽無功運行在用電低谷時將機組的負荷減少至零，使機組處于額定轉速旋轉的無功狀態(tài)；低負荷運行通過改變機組的負荷來滿足電網的調峰需求；兩班制運行根據電網的日負荷曲線的分配規(guī)律，在白天機組正常運行，夜間在電網負荷低谷時則停機6-8h。少汽無功運行及低負荷運行均存在能源浪費嚴重的問題。兩班制運行的調峰方式則對設備操作參數要求嚴格，安全性較低。

蓄能調峰是我國乃至世界電網調峰的必然趨勢。按照蓄能方式的不同，電網蓄能調峰可以分為：(1)機械能蓄能：抽水蓄能，壓縮空氣蓄能；(2)熱能蓄能：熱水蓄熱鍋爐，燃氣熱電聯產，蓄能空調技術； (3)電化學蓄能：蓄電池、燃料電池；(4)化學能蓄能：電解鋁，電解水制氫。在目前的蓄能調峰技術中，抽水蓄能調峰技術、熱水蓄熱鍋爐、燃氣熱電聯產以及蓄能空調技術均受到季節(jié)和地域的限制；壓縮空氣蓄能技術調峰速度慢靈活性差；蓄電池，燃料電池蓄能調峰技術能源轉換效率高，但存儲容量及發(fā)電功率是其技術發(fā)展的限制環(huán)節(jié)。與其他蓄能技術相比，化學能蓄能具有一定的優(yōu)勢，該技術可適應電網峰谷特性，利用谷期電制備化學產品，在最大程度上提高電網設備的利用率，減少峰谷差，保證高效的能源轉化效率。在目前化學能蓄能技術的研發(fā)中，電解水制氫技術具有環(huán)保，無污染的優(yōu)點，利用該技術可得到高附加值的氫氣，但其投資成本高，經濟性差；電解鋁技術存在污染嚴重的問題，而且在鋁產能過剩的今天，通過電解鋁技術進行電網調峰不占優(yōu)勢。

技術實現要素：

針對現有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種電弧爐雙室鐵浴煤氣化的電網調峰系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)及方法基于鐵浴煤氣化技術，即利用谷期電制備高溫煤氣，進而制備城市煤氣/化工合成氣，屬于一種新型化學能蓄能技術。本發(fā)明采用的技術方案為：

一種電弧爐雙室鐵浴煤氣化的電網調峰系統(tǒng)，包括供電裝置、熔鐵電弧爐、煤氣化爐，所述供電裝置連接所述熔鐵電弧爐，所述熔鐵電弧爐通過上連接管和下連接管與所述煤氣化爐連接，并且所述熔鐵電弧爐中上連接管和下連接管的管口距離H₁與所述煤氣化爐中上連接管和下連接管的管口距離H₃要滿足以下關系式：H₃<0.953H₁；所述供電裝置與電網連接。

進一步地，所述系統(tǒng)還包括換熱器和除塵器，所述換熱器連接所述煤氣化爐，所述除塵器連接所述換熱器。

進一步地，所述供電裝置包括與電網連接的峰谷調控器，所述峰谷調控器依次連接熔斷器、互感器、變壓器、短網，所述短網通過加熱電極連接所述熔鐵電弧爐。

進一步地，所述加熱電極為石墨電極。

進一步地，所述煤氣化爐設有物料噴嘴、氣體出口、熔渣出口，所述物料噴嘴垂直設置于所述煤氣化爐頂部；或者所述物料噴嘴設置在所述煤氣化爐側部，且所述物料噴嘴與所述煤氣化爐側壁的夾角為10°~45°。

進一步地，所述系統(tǒng)還可以包括城市煤氣處理裝置，所述城市煤氣處理裝置包括合成氣成分調節(jié)裝置和合成氣反應器，所述合成氣成分調節(jié)裝置用于通過水蒸氣變換反應調節(jié)CO與H₂的摩爾比為1:3，所述合成氣反應器用于將從所述合成氣成分調節(jié)裝置出來的混合氣通過甲烷化反應全部轉化為城市煤氣，所述合成氣成分調節(jié)裝置連接所述除塵器。

一種電弧爐雙室鐵浴煤氣化的電網調峰方法，是采用上述電網調峰系統(tǒng)，包括以下步驟：

（1）根據谷期的實際用電量確定電網調峰量，設置用電負荷，并確定所述電網調峰系統(tǒng)的數量；如果采用1套電網調峰系統(tǒng)，直接進入步驟（2）；如果采用多套電網調峰系統(tǒng)，將多套電網調峰系統(tǒng)并聯后再進入步驟（2）；

（2）將電流引入熔鐵電弧爐內加熱鐵水至熔鐵電弧爐和煤氣化爐內溫度達到1500~1600℃并穩(wěn)定；

（3）將氣化劑預熱至200~400℃，從物料噴嘴噴入預熱氣化劑攜帶的煤粉和碳酸鈣混合粉末至煤氣化爐中進行煤氣化反應，得到高溫煤氣；

（4）將高溫煤氣用于制備城市煤氣或者化工產品。

上述方法中，所述氣化劑為CO₂、水蒸氣、富CO₂煙氣中的一種或多種混合。

上述方法中，所述預熱氣化劑攜帶的煤粉和碳酸鈣混合粉末，其中氣化劑、煤粉和碳酸鈣中的C與氣化劑中的O的摩爾比為1:0.9~1:1.5，CaCO₃與煤粉中的S的摩爾比為1:1~2.5:1。

上述方法中，所述將高溫煤氣用于制備城市煤氣，具體過程為：將高溫煤氣依次經換熱器換熱、除塵器除塵后進入合成氣成分調節(jié)裝置，與水蒸氣反應生成H₂，并控制CO與所生成的H₂的摩爾比為1:3；將混合氣送入合成氣反應器中發(fā)生甲烷化反應獲得城市煤氣。

上述方法中，所述將高溫煤氣依次經換熱器換熱，所述換熱器中換熱介質為水，換熱后獲得的水蒸氣用作氣化劑。

上述方法中，所述化工產品包括合成油、甲醇、乙二醇、羰基醇、二甲醚以及低碳烯烴等以CO為主要原料的產品。

本發(fā)明涉及的反應方程式為：

CaCO₃=CaO+CO₂(g)=+110.39kJ/mol (1)

CaO+S+C=CaS+CO(g) ?H₂=-26.85kJ/mol (2)

C+CO₂(g)=2CO(g)=+161.81kJ/mol (3)

C+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g)=+135.0kJ/mol (4)

CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) ?H₅=+39.22kJ/mol (5)

CO(g)+3H₂=CH₄(g)+ H₂O(g) ?H₆=-216.45kJ/mol (6)

CO₂(g)+4H₂(g)=CH₄(g)+2H₂O(g) ?H₆=-202.51kJ/mol (7)

?H₁~?H₇表示反應(1)~(7)的反應熱。

煤氣化反應為強吸熱反應，以高溫鐵水作為熱載體，為煤氣化反應提供所需的熱量。熔池中的鐵水對煤氣化反應還具有催化作用，可提高煤氣化反應速率，改善煤氣組分。

下面以50MW谷期調峰負荷為例，按照質量守恒及能量守恒對電弧爐雙室鐵浴煤氣化的電網調峰系統(tǒng)及方法所需物料及生成的產物進行計算，方法如下：

計算條件：熔鐵電弧爐為交流電弧爐，輸入功率P_a=50MW，電熱效率為78%，熔鐵電弧爐鐵水入口溫度為1450℃，出口溫度為1550℃，氣化劑為CO₂，煤氣化爐內煤粉中的C與CO₂摩爾比為1:1，煤粉中的S與CaCO₃摩爾比為1:1。

選用的煤粉為劣質煤和優(yōu)質煤兩種，兩種煤的工業(yè)分析和元素分析如表1所示：

表1 劣質煤和優(yōu)質煤的工業(yè)分析和元素分析結果

當采用優(yōu)質煤時，由煤氣化爐、熔鐵電弧爐組成的系統(tǒng)存在的能量關系為：

電熱輸入量Q₁+煤粉帶入的物理熱Q₂+氣化劑帶入的物理熱Q₃+CaCO₃帶入的物理熱Q₄ +CaSO₃化學反應生成熱Q₅=熔渣帶出的物理熱Q₆+合成氣帶出的物理熱Q₇+煤氣化反應吸熱量Q₈+ CaCO₃分解吸熱量Q₉+其他熱損失Q₁₀，其中Q_1~10的單位為KJ/S。

進入系統(tǒng)的能量：

單位時間電熱輸入量Q₁：Q₁=50×0.78=39；

單位時間煤粉帶入的物理熱Q₂：Q₂=C_coalm_coalT_coal=1.21m_coal×20（℃）=24.2m_coal；

其中，C_coal為煤粉的比熱，KJ/(kg·℃)；m_coal為單位時間消耗的煤粉質量為kg/s；T_coal為空氣溫度，℃；

單位時間內消耗CO₂質量：m_CO2=（85.87%m_coal/12-0.49%m_coal/32×2）×44；其中m_CO2單位為kg/s；

單位時間內消耗CaCO₃質量：m_CaCO3= m_coal×0.49%×100/32，其中m_CaCO3單位為kg/s；

單位時間內氣化劑帶入的物理熱Q₃：Q₃=C_CO2 m_CO2T_CO2=0.996 m_CO2×200（℃）=627.201m_coal；

其中，C_CO2為二氧化碳的比熱，KJ/(kg·℃)； T_CO2為二氧化碳溫度，℃；

單位時間內消耗CaCO₃帶入的物理熱Q₄：Q₄=C_CaCO3m_CaCO3T_CaCO3=0.84m_CaCO3×20（℃）=0.6854m_coal；

其中，C_CaCO3為單位時間內消耗碳酸鈣的比熱， KJ/(kg·℃)；T_CaCO3為碳酸鈣溫度，℃；

單位時間內CaS化學反應生成熱Q₅：

Q₅=m_s/M_s×ΔH₂=0.49%m_coal/0.032×26.85=0.0041m_coal；

其中m_s表示單位時間內生成CaS的質量，kg/s；M_s表示CaS的摩爾質量，kg/mol；

離開系統(tǒng)能量：

單位時間內反應產生的灰渣質量：m_slag= m_Coal×11.73%=0.1173 m_Coal

單位時間灰渣帶出的物理熱Q₆：Q₆=C_slagm_slagT_鐵=0.1173m_coal×1450（℃）=156.4782m_coal；

其中，C_slag為熔渣的比熱，KJ/(kg·℃)；T_鐵為鐵水溫度，℃；

煤氣化反應轉化率按100%計算，合成氣中：

m_CO=2×m_C×28/12= m_Coal×85.87%×56/12=4.0073 m_Coal；

其中，m_CO為單位時間內生成CO質量，kg/s；m_C為單位時間內消耗的煤粉質量，kg/s；

單位時間內合成氣帶出的物理熱Q₇：Q₇=C_COm_COT_CO=1.16×m_CO×1450（℃）=6740.2225m_coal；

其中，C_CO為CO的比熱，KJ/(kg·℃)；T_CO為CO溫度，℃；

單位時間內消耗煤氣化反應吸熱量Q₈：

Q₈=m_c/M_c×ΔH₃=(0.8587m_coal/0.012-0.0049m_coal/0.0032)×161.81/1000=11578.854m_coal；

其中m_c表示單位時間內消耗煤粉的含碳量，kg/s；M_c表示碳的摩爾質量，kg/mol；

單位時間內消耗CaCO₃分解吸熱量Q₉：

Q₉= m_CaCO3/M _CaCO3×ΔH₁=0.49%m_coal/0.012×110.39=45.3168m_coal；

其中，m_CaCO3表示單位時間內消耗碳酸鈣的質量，kg；M _CaCO3表示碳酸鈣的摩爾質量，kg/mol；

其他熱損失取為5%，即Q₁₀= (Q₁+ Q₂+ Q₃+ Q₄+Q₅)×5%；

由能量守恒，可得：Q₁+ Q₂+ Q₃+ Q₄+ Q₅= Q₆+ Q₇+ Q₈+Q₉+Q₁₀；

最終得到：m_Coal=2.0167kg/s=7.26t/h

則以CO₂為氣化劑時，物料平衡計算表如表2所示：

表2 以CO₂為氣化劑的物料平衡計算表

同理可得當采用H₂O做氣化劑時的物料平衡計算表，如表3所示：

表3 以H₂O為氣化劑的物料平衡計算表

下面對合成氣用于制取城市煤氣時的情況進行物料計算：

計算條件：優(yōu)質煤采用CO₂作為氣化劑時產生的合成氣；

合成氣中CO與H₂的總質量為29.48t/h，在合成氣變換裝置中主要發(fā)生反應(5)將CO與H₂的摩爾比調節(jié)成1:3。

因此，假設通入水蒸氣的量為X t/h，則根據CO與H₂所需的摩爾比，可得：

n_CO/n_H2=(m_CO/28-X/18)/(X/18+n_Coal-H2)=1/3

其中，nco表示單位時間內產生CO的物質的量，mol/s；nH2表示單位時間內產生H2的物質的量，mol/s；mCO表示單位時間內產生CO的質量，kg/s；mH2表示單位時間內產生H2的質量，kg/s，ncoal-H2表示單位時間內煤熱解，mol/s。由此可得在合成氣變換裝置中水蒸氣的需求量X=13.92t/h，所以經過變換后的合成氣中m_CO=7.44t/h，m_H2=1.59t/h。

由此可得生成甲烷的量為4.25t/h。

同理可得其余情況下合成氣成分調節(jié)裝置中水蒸氣的添加量和最終產生CH₄的量，如表4所示：

表4 甲烷生成的物料衡算表

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明具有適應性強，不受季節(jié)、地域限制，調峰能力強、響應快，能源轉化效率高，環(huán)保經濟等優(yōu)點；既解決了日趨嚴重的電網調峰問題，又能產生高品質煤氣/合成氣，所產生的煤氣/合成氣除了可直接作為化工原料進行化工產品合成外，還可用于制取城市煤氣，有助于緩解我國煤氣供應短缺的現狀。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電網調峰系統(tǒng)的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明的電網調峰系統(tǒng)中熔鐵電弧爐與煤氣化爐內鐵水的循環(huán)流動原理圖，其中H₁為熔鐵電弧爐中上連接管和下連接管的管口距離，H₂為熔鐵電弧爐中鐵水液面與上連接管管口距離，H₃為煤氣化爐中上連接管和下連接管的管口距離，H₄為煤氣化爐中鐵水液面與上連接管管口距離。

圖3為本發(fā)明的電網調峰系統(tǒng)的熔鐵電弧爐和煤氣化爐的一種結構示意圖。

圖4為本發(fā)明的電網調峰系統(tǒng)的熔鐵電弧爐和煤氣化爐的另一種結構示意圖。

圖2~4中，1-電網，2-峰谷調控器，3-熔斷器，4-互感器，5-變壓器，6-短網，7-熔鐵電弧爐，8-煤氣化爐，9-換熱器，10-除塵器，11-合成氣成分調節(jié)裝置，12-合成氣反應器，13-加熱電極，14-鐵水熔池，15-下連接管，16-上連接管，17-物料噴嘴，18-氣體出口，19-渣層，20-熔渣出口。

具體實施方式

下面結合附圖和具體的實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。

圖1提供了本發(fā)明的電網調峰系統(tǒng)的結構示意圖，所述電網調峰系統(tǒng)包括供電裝置、熔鐵電弧爐7、煤氣化爐8、換熱器9和除塵器10，所述供電裝置連接所述熔鐵電弧爐7，所述熔鐵電弧爐7通過上連接管16和下連接管15與所述煤氣化爐8連接，并且所述熔鐵電弧爐7中上連接管和下連接管的管口距離H₁與所述煤氣化爐中上連接管和下連接管的管口距離H₃要滿足以下關系式：H₃<0.953H₁；所述煤氣化爐設有物料噴嘴17、氣體出口18、熔渣出口20，所述物料噴嘴垂直設置于所述煤氣化爐頂部（如圖3所示）；或者所述物料噴嘴設置在所述煤氣化爐側部，且所述物料噴嘴與所述煤氣化爐側壁的夾角為10°~45°（如圖4所示）；所述供電裝置與電網1連接；所述換熱器9連接所述煤氣化爐8，所述除塵器10連接所述換熱器9。

所述供電裝置包括與電網1連接的峰谷調控器2，所述峰谷調控器2依次連接熔斷器3、互感器4、變壓器4、短網6，所述短網6通過加熱電極13連接所述熔鐵電弧爐7，所述加熱電極為石墨電極。

所述系統(tǒng)還可設置城市煤氣處理裝置，所述城市煤氣處理裝置包括合成氣成分調節(jié)裝置11和合成氣反應器12，所述合成氣成分調節(jié)裝置11用于通過水蒸氣變換反應調節(jié)CO與H₂的摩爾比為1:3，所述合成氣反應器12用于將從所述合成氣成分調節(jié)裝置出來的混合氣通過甲烷化反應全部轉化為城市煤氣，所述合成氣成分調節(jié)裝置11連接所述除塵器10。

圖2提供了上述系統(tǒng)中所述熔鐵電弧爐與煤氣化爐內鐵水的循環(huán)流動原理圖。熔鐵電弧爐與煤氣化爐通過上、下連接管連接，上連接管為水平管，下連接管為傾斜管。鐵水在熔鐵電弧爐中不斷被加熱，而在煤氣化爐中放熱，從而產生溫度梯度，引起熔池內部的密度梯度。熔鐵電弧爐熔池溫度高于煤氣化爐熔池溫度。在熔鐵電弧爐和煤氣化爐熔池間存在熔鐵電弧爐上連接管口處壓強低于煤氣爐上連接管管口處壓強；熔鐵電弧爐下連接管管口處壓強高于煤氣化爐下連接管管口處壓強。

實施例1

一種電弧爐雙室鐵浴煤氣化的電網調峰方法，是采用如圖1所示的電網調峰系統(tǒng)，所述系統(tǒng)采用如圖3所示的熔鐵電弧爐和煤氣化爐：鐵水容量150t，底面直徑為2m，高度為6m，鐵水深度為3.1m；所述電網調峰方法包括以下步驟：

（1）根據谷期的實際用電量確定電網調峰量，設置用電負荷；

（2）將電流引入熔鐵電弧爐內加熱鐵水，其中熔鐵電弧爐內溫度為1550℃，煤氣化爐內溫度為1450℃，鐵水在熔鐵電弧爐與煤氣化爐間形成循環(huán)流動；

（3）將氣化劑CO₂預熱至200℃，從物料噴嘴噴入預熱CO₂攜帶的優(yōu)質無煙煤粉和碳酸鈣混合粉末至煤氣化爐中進行煤氣化反應，其中煤粉流量為7.26t/h，CO₂流量為22.85t/h，CaCO₃粉末為0.3t/h，煤粉、碳酸鈣和CO₂中所含的C與CO₂中的O的摩爾比為1:1，CaCO₃與煤粉中的S的摩爾比為1:1，得到溫度在1000℃以上的高溫煤氣，其中CO和H₂的產量為26700m³/h，562m³/h；煤氣化爐中產生的熔渣由熔渣出口排出；

（4）將高溫煤氣經過換熱器進行余熱回收，在換熱器內，高溫煤氣與水進行換熱，煤氣溫度可降至300℃左右，降溫后的煤氣進入除塵器中凈化除塵。

除塵后的潔凈煤氣有兩種途徑：一方面潔凈煤氣可直接作為化工原料進行化工產品合成；另一方面潔凈煤氣進入合成氣成分調節(jié)裝置，與水蒸氣反應生成H₂，并控制CO與所生成的H₂的摩爾比為1:3；將混合氣送入合成氣反應器中發(fā)生甲烷化反應（反應式(6)、(7)）獲得城市煤氣，甲烷生產量為5950m³/h。

上述方法中，所述化工產品包括合成油、甲醇、乙二醇、羰基醇、二甲醚以及低碳烯烴等以CO為主要原料的產品。

實施例2

一種電弧爐雙室鐵浴煤氣化的電網調峰方法，是采用如圖1所示的電網調峰系統(tǒng)，所述系統(tǒng)采用如圖4示的熔鐵電弧爐和煤氣化爐：鐵水容量150t，底面直徑為2m，高度為6m，鐵水深度為3.1m，并且煤氣化爐中物料噴嘴與煤氣化爐側壁的夾角為30°；所述電網調峰方法包括以下步驟：

（1）根據谷期的實際用電量確定電網調峰量，設置用電負荷；

（2）將電流引入熔鐵電弧爐內加熱鐵水，其中熔鐵電弧爐內溫度為1500℃，煤氣化爐內溫度為1400℃，鐵水在熔鐵電弧爐與煤氣化爐間形成循環(huán)流動；

（3）將氣化劑水蒸氣預熱至400℃，從物料噴嘴噴入預熱水蒸氣攜帶的優(yōu)質無煙煤粉和碳酸鈣混合粉末至煤氣化爐中進行煤氣化反應，其中煤粉流量為8.17t/h，水蒸氣流量為10.53t/h，CaCO₃粉末為0.34t/h，煤粉和碳酸鈣中所含的C與水蒸氣中的O的摩爾比為1:1，CaCO₃與煤粉中的S的摩爾比為1:1，得到溫度在1000℃以上的高溫煤氣，其中CO和H₂的產量為13096m³/h，13708m³/h；煤氣化爐中產生的熔渣由熔渣出口排出；

（4）將高溫煤氣經過換熱器進行余熱回收，在換熱器內，高溫煤氣與水進行換熱，煤氣溫度可降至300℃左右，降溫后的煤氣進入除塵器中凈化除塵。

除塵后的潔凈煤氣有兩種途徑：一方面潔凈煤氣可直接作為化工原料進行化工產品合成；另一方面潔凈煤氣進入合成氣成分調節(jié)裝置，與水蒸氣反應生成H₂，并控制CO與所生成的H₂的摩爾比為1:3；將混合氣送入合成氣反應器中發(fā)生甲烷化反應（反應式(6)、(7)）獲得城市煤氣，甲烷生產量為6692m³/h。

上述方法中，所述化工產品包括合成油、甲醇、乙二醇、羰基醇、二甲醚以及低碳烯烴等以CO為主要原料的產品。

實施例3

一種電弧爐雙室鐵浴煤氣化的電網調峰方法，是采用如圖1所示的多套電網調峰系統(tǒng)，所述多套系統(tǒng)均采用如圖3示的熔鐵電弧爐和煤氣化爐：鐵水容量150t，底面直徑為2m，高度為6m，鐵水深度為3.1m；所述電網調峰方法包括以下步驟：

（1）根據谷期的實際用電量確定電網調峰量，設置用電負荷，并將多套電網調峰系統(tǒng)并聯；

（2）將電流引入并聯系統(tǒng)內各個熔鐵電弧爐內加熱鐵水，其中熔鐵電弧爐內溫度為1500℃，煤氣化爐內溫度為1400℃，鐵水在熔鐵電弧爐與煤氣化爐間形成循環(huán)流動。

（3）將氣化劑水蒸氣預熱至400℃，從物料噴嘴噴入預熱水蒸氣攜帶的優(yōu)質無煙煤粉和碳酸鈣混合粉末至煤氣化爐中進行煤氣化反應，其中煤粉流量為8.17t/h，水蒸氣流量為10.53t/h，CaCO₃粉末為0.34t/h，煤粉和碳酸鈣中所含的C與水蒸氣中的O的摩爾比為1:1，CaCO₃與煤粉中的S的摩爾比為1:1，得到溫度在1000℃以上的高溫煤氣，其中CO和H₂的產量為13096m³/h，13708m³/h；煤氣化爐中產生的熔渣由熔渣出口排出；

（4）將高溫煤氣經過換熱器進行余熱回收，在換熱器內，高溫煤氣與水進行換熱，煤氣溫度可降至300℃左右，降溫后的煤氣進入除塵器中凈化除塵。

除塵后的潔凈煤氣有兩種途徑：一方面潔凈煤氣可直接作為化工原料進行化工產品合成；另一方面潔凈煤氣進入合成氣成分調節(jié)裝置，與水蒸氣反應生成H₂，并控制CO與所生成的H₂的摩爾比為1:3；將混合氣送入合成氣反應器中發(fā)生甲烷化反應（反應式(6)、(7)）獲得城市煤氣，甲烷生產量為6692m³/h。

上述方法中，所述化工產品包括合成油、甲醇、乙二醇、羰基醇、二甲醚以及低碳烯烴等以CO為主要原料的產品。