CN101666248B - 二氧化碳回收型蒸汽发电系统 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的二氧化碳回收型蒸汽发电系统(1)包括:锅炉(6),其通过燃烧燃料(2)而生成排气(5)并且具有烟道(8);吸收单元(40),其被构造成将排气(5)所含二氧化碳吸收到吸收液中;以及再生单元(44),其被构造成从吸收了二氧化碳的吸收液释放二氧化碳气体并将释放的二氧化碳气体排出。此外,在该系统中,再沸器(49)被提供,用于接收作为热源的加热介质,产生蒸汽(43),并将所生成的蒸汽(43)供应至再生单元(44)。此外,在锅炉(6)的烟道(8)中,锅炉侧热交换器(61)被提供,用于利用从中经过的排气(5)来加热所述加热介质。
Description
技术领域
本发明涉及一种二氧化碳回收型蒸汽发电系统,用于从锅炉(boiler)中燃烧燃料生成蒸汽时所形成的排气中回收二氧化碳,其中使用吸收液来吸收二氧化碳,同时产生电能。特别地,本发明涉及一种二氧化碳回收型蒸汽发电系统,其能够抑制发电效率的降低,并且能够提从排气抽取回收二氧化碳所需的能量。
背景技术
最近,在火力发电设备领域,以环境保护为出发点对提高发电效率进行了积极的研究。举例来说,在常规火力发电设备中,用于汽轮机操作的蒸汽温度为600℃左右。然而,最近的研究着眼于通过进一步升高蒸汽温度来提高发电效率。
作为提高发电效率的方法,已知一种煤炭气化联合循环发电法使用煤炭,这种化石型燃料具有高蕴藏量并且能以相对低价获得,还已知蒸汽发电法,其使用由微粉化煤炭锅炉产生的超临界压力蒸汽。在这些方法中,煤炭气化发电法可以通过升高供应至燃气轮机的燃气的温度而提高发电效率。同时,蒸汽发电法可以通过在驱动汽轮机的同时升高由微粉煤炭锅炉产生并且供应至汽轮机的蒸汽(或涡轮蒸汽)的温度和压力来提高发电效率。事实上,在这种蒸汽发电法中,曾经试图通过将涡轮蒸汽的温度升高到高达700℃或更高温度来提高发电效率,期望能够在不久的将来实现商业化。
顺便说一下,近年来,因二氧化碳导致的所谓的温室效应被指为全球变暖的主要原因。因此,紧迫需要抑制排放二氧化碳,以便保存地球环境。为此,一种通过使火力发电站或类似物产生的排气与二氧化碳吸收液相接触而回收排气所含二氧化碳的方法被着重研究。
一般而言,二氧化碳回收系统包括吸收单元(塔),其被构造成将排气所含二氧化碳吸收到吸收液中,以及再生单元(塔),其被构造成从吸收二氧化碳的吸收液释放二氧化碳气体并将释放的含有蒸汽的二氧化碳气体排放(参看JP2004-323339A,JP2005-254212A,和JP2006-342032A)。再生单元分别连接着压缩机,其压缩从再生单元排出的含有蒸汽的二氧化碳气体,以及再沸器,其通过加热从再生单元供应的吸收液而产生蒸汽(或再生蒸汽)。
在通过使用这种二氧化碳回收系统回收二氧化碳的情况下,由锅炉产生的排气被供应至吸收单元的下部,而吸收液被供应至吸收单元的上部。因此,含有二氧化碳的排气和吸收液被带到彼此逆流接触,以使得排气所含二氧化碳被吸收到吸收液中。排气,在从其提取或去除二氧化碳后,被从吸收单元的上部排放。
用于吸收二氧化碳的吸收液被从吸收单元经过浓淡热交换器(再生热交换器)供应至再生单元的上部。同时,由再沸器中加热吸收液而产生的高温再生蒸汽被供应至再生单元的下部。因此,用于吸收二氧化碳的吸收液和再生蒸汽被带到彼此逆流接触,以使得从吸收液释放的二氧化碳气体吸收二氧化碳。含有蒸汽的二氧化碳气体被从再生单元排出,然后通过压缩机被压缩。压缩的二氧化碳气体被供应和存储在预期的设备中。通过这种方式,排气所含的二氧化碳气体可被回收。作为再沸器中加热吸收液以生成蒸汽的常规热源,在锅炉中产生并且从中抽取的涡轮蒸汽被使用。
用于吸收二氧化碳的吸收液包括通过将一或多种胺化合物溶解在水中而制备的胺化合物水溶液。下面的胺化合物曾被提及。
举例来说,JP61-71819A公开了酸性气体报废用成分,其含有非水溶剂,例如立体位阻胺类、环丁砜或类似物。在立体位阻胺类中,2-氨基-2-甲基-1-丙醇或类似物被举例为立体位阻单氨基伯醇。JP5-301023A公开了使用特定的位阻胺水溶液,其代表为选自下述一组的位阻胺类:2-氨基-2-甲基-1-丙醇,2-(甲基氨基)-乙醇,2-(乙基氨基)-乙醇,2-(二乙氨基)-乙醇,和2-(羟乙基)-哌啶。或者,JP8-252430A公开了使用分别含有仲胺以及叔胺的混合胺水溶液,其浓度范围为10至45%重量。此外,“Chemical Engineering Science”(Vol.41,No.4,pp.997-1003)公开了位阻胺类中的一种即2-氨基-2-2-甲基-1-丙醇的水溶液在吸收二氧化碳时的表现。
虽然多种能够吸收二氧化碳的吸收液被报道过,它们都使用含有这种胺化合物的吸收液,如前所述,仍需要能够使得吸收液与含有二氧化碳的排气直接接触,以便从排气回收二氧化碳。
一般而言,通过将一或多种前述胺化合物溶解在水中,作为吸收液的胺化合物的水溶液被制备。当排气所含二氧化碳被吸收到吸收液中时,这样的吸收液引起放热反应,而当二氧化碳被从吸收二氧化碳的吸收液释放时,这种吸收液会引起吸热反应。因此,在从吸收液释放二氧化碳的情况下,需要加热吸收液。这就是为什么要将由再沸器产生的高温再生蒸汽供应至再生单元,并且用于吸收二氧化碳的吸收液在再生单元中通过供应的再生蒸汽被加热。顺便说一下,可包含在吸收液中的二氧化碳的浓度随着吸收液的温度降低而升高。因此,为了使得二氧化碳能够被有效地吸收到吸收液中,需要主动冷却吸收液以便降低吸收液的温度。
如前所述,在通过使用胺化合物的水溶液作为吸收液回收排气所含二氧化碳的情况下,需要一定的热量来加热用于吸收二氧化碳的吸收液。具体地讲,需要大约在2.5至3.5Mj/kg CO2范围内的热量值。热量值相当于煤炭的发热值的大约10至20%。因此,当试图提取能量时,对应于这种来自涡轮蒸汽的原本用于旋转汽轮机的所需热量值,旋转汽轮机可用的能量被减小该量值。这导致发电效率降低。然而,在不使用胺化合物的水溶液回收二氧化碳的情况下,曾被报道发电效率可能被进一步降低。一般而言,在这样的情况下,已知发电效率可能降低大约30%。
此外,为了将涡轮蒸汽的温度升高到高达大约700℃,仍需要克服一些挑战。举例来说,如果供应至汽轮机的涡轮蒸汽的温度被显著升高,汽轮机蒸汽尤其是低压汽轮机的进口中的涡轮蒸汽的过热度趋向于显著升高。因此,甚至低压汽轮机的蒸汽出口中的真空度明显升高,这使得涡轮蒸汽非常难以在低压汽轮机的蒸汽出口处达到饱和温度。在这样的情况下,还难以将涡轮蒸汽保持在适宜的湿状态。因此,在低压汽轮机的最终级叶片处,干燥状态以及湿状态交替重复(或干湿周期状态被产生),导致最终级叶片的严重腐蚀。
在火力发电站中,给水加热器被提供,用于通过使用从汽轮机抽取的作为加热源的涡轮蒸汽来预先加热将被供应至锅炉的给水。如前所述,当涡轮蒸汽的温度被升高直至例如大致700℃时,从汽轮机抽取并且用作给水加热器热源的涡轮蒸汽(或抽取蒸汽)的温度也被升高。然而,通常为了加热给水加热器中的给水,抽取蒸汽冷凝的潜热被最大程度地利用,以便将给水加热器的内部保持在基本上相同温度并且防止给水加热器变形。因此,在涡轮蒸汽的温度显著升高的情况下,抽取蒸汽的过热度趋向于过度增加,导致给水加热器过大变形。
发明内容
本发明是考虑到前述问题而研制的。也就是说,本发明的目的是提供一种新式的二氧化碳回收型蒸汽发电系统,其能够成功地抑制发电效率的降低。
本发明涉及一种二氧化碳回收型蒸汽发电系统,其包括:锅炉,其通过燃烧燃料而生成蒸汽和排气,所述锅炉具有烟道,排气通过所述烟道而从锅炉排出;吸收单元(吸收塔),其从锅炉接收排气,所述吸收单元被构造成将排气所含二氧化碳吸收到吸收液中;再生单元(再生塔),其从吸收单元接收含有二氧化碳的吸收液,所述再生单元被构造成从吸收了二氧化碳的吸收液释放二氧化碳气体,并将释放的二氧化碳气体从再生单元排出;再沸器,其接收作为热源的加热介质,所述再沸器通过加热从再生单元供应的吸收液而生成蒸汽,并将所生成的蒸汽供应到再生单元;锅炉侧热交换器,其在锅炉中的节省器与空气预热器之间设在烟道内,所述锅炉侧热交换器利用从中经过的排气加热所述加热介质。
根据本发明,利用经过锅炉烟道的排气加热后的所述加热介质被供应至锅炉。吸收液在再沸器中通过作为热源的这种加热介质被加热,以便产生再生蒸汽,然后,所产生的再生蒸汽被供应至再生单元。也就是说,通过使用从锅炉排放的排气的热量作为在再沸器中加热吸收液所需的能量,二氧化碳可在再生单元中被从吸收了二氧化碳的吸收液高效释放。因此,二氧化碳回收型蒸汽发电系统中发电效率的降低可被成功地抑制。
附图说明
图1是示出了根据本发明第一实施方式的二氧化碳回收型蒸汽发电系统的整体结构的示意图。图2是示出了根据本发明第二实施方式的二氧化碳回收型蒸汽发电系统的整体结构的示意图。图3是示出了根据本发明第三实施方式的二氧化碳回收型蒸汽发电系统的整体结构的示意图。
具体实施方式
第一实施方式下面,将参照附图描述本发明的一种代表性实施方式。
首先,根据本发明二氧化碳回收型蒸汽发电系统1将被描述。如示于图1,二氧化碳回收型蒸汽发电系统1包括蒸汽发电站1a,用于通过燃烧燃料2而生成涡轮蒸汽4,以便通过旋转涡轮机而产生电能,以及二氧化碳回收站1b,用于通过使用吸收液来吸收锅炉6产生的排气5中所包含的二氧化碳,从而回收二氧化碳。
如示于图1,蒸汽发电站1a包括锅炉6,其被构造成接收燃料2和燃烧用空气3,并且通过燃烧燃料2和燃烧用空气3而生成涡轮蒸汽4和排气5。该锅炉6具有炉体7,其被构造成燃烧分别供应到其中的燃料2和燃烧用空气3,以及烟道8,其设在炉体7的下游侧。在炉体7中产生的排气5可以移动经过烟道8,以便从锅炉6排放。在炉体7中,过热器9被提供,用于借助于炉体7中进行的燃烧来使得涡轮蒸汽4过热,以便生成主蒸汽。此外,邻近于过热器9,再热器10被提供,用于再加热涡轮蒸汽4,以便产生再热蒸汽。在这种情况下,涡轮蒸汽4被从过热器9经过如后文中所述的高压汽轮机21供应至再热器10。此外,在烟道8的上游侧,节省器(economizer)11被提供,用于通过使用流经烟道8的作为热源的排气5而加热随后将被供应至过热器9的给水30(或脱气水-蒸汽,将在后面被描述)。
在锅炉6的烟道8的出口,空气预热器12被提供,用于预热随后将被供应至锅炉6的炉体7的燃烧用空气3。在空气预热器12的下游侧,集尘器13被提供,用于从空气预热器12中所流出的排气5中去除尘土,此外,在集尘器13的下游侧,脱硫装置14被提供,用于为从集尘器13流出的排气5脱硫。
二氧化碳回收型蒸汽发电系统1的蒸汽发电站1a包括高压汽轮机(或高压涡轮机)21,其被构造成通过经高压阀18从锅炉6的过热器9接收涡轮蒸汽4(或主蒸汽)而旋转,以及中压汽轮机(或中压涡轮机)22,其通过涡轮轴20连接着高压汽轮机21,并且其被构造成通过经锅炉6的再热器10以及中压阀19从高压汽轮机21接收涡轮蒸汽4(或再热蒸汽)而旋转。此外,低压汽轮机(或低压涡轮机)23通过涡轮轴20连接着中压汽轮机22。低压汽轮机23被构造成通过从中压汽轮机22接收涡轮蒸汽4(或排放蒸汽(或中压排放蒸汽))而旋转。此外,用于通过涡轮轴20的旋转而产生电能的发电机24连接着涡轮轴20。需要指出,在这个实施方式中,如前所述,通过将高压汽轮机21、中压汽轮机22、低压汽轮机23和发电机24的旋转轴在一条线上连接,单一的涡轮轴20被构造出来。然而该实施方式并不局限于这一方面。举例来说,蒸汽发电站1a可以由两个或更多个涡轮轴构成,每个涡轮轴连接着至少一个汽轮机,多个发电机连接着每个涡轮轴。此外,在这个实施方式中,只有一个再热器10被提供在锅炉6中。然而,再热器10可以设置为两级结构,该结构包括第一再热器,其通过再热高压汽轮机21的排放蒸汽而产生第一再热蒸汽,以及第二再热器,其产生第二再热蒸汽。在这种情况下,蒸汽发电站1a被构造出为所谓的两级再热式汽轮机站,其包括两个中压汽轮机22,例如第一中压汽轮机接收第一再热蒸汽,以及第二中压汽轮机接收由在第二再热器中加热第一中压汽轮机的排放蒸汽而产生的第二再热蒸汽。
在中压汽轮机22的出口和低压汽轮机23的进口之间,跨接管25被提供,用于将来自中压汽轮机22的涡轮蒸汽4(或中压排放蒸汽)供应至低压汽轮机23。
在低压汽轮机23的下部,冷凝器26被提供(安装),用于通过冷却和冷凝从低压汽轮机23排放的涡轮蒸汽4(或低压汽轮机23的排放蒸汽(或低压排放蒸汽))而生成冷凝水27。冷凝水管线28被连接至冷凝器26。该冷凝水管线28被用作配管系统,用于将从冷凝器26排放的冷凝水27引入到脱气器29中,该脱气器被构造成通过对冷凝水27进行脱气而产生脱气水-蒸汽(包含脱气水和蒸汽这二者)或给水30。在冷凝水管线28中,冷凝水泵31被提供,用于将流经冷凝水管线28的冷凝水27供应至脱气器29。在冷凝水泵31的下游侧(或在脱气器29侧),两级低压给水加热器32被串联设置。每个低压给水加热器32被构造成通过使用从低压汽轮机23抽取的作为热源的涡轮蒸汽4(或低压抽取蒸汽)而加热冷凝水27。
在脱气器29和锅炉6的节省器11之间,连接着给水管线33,用于将给水(或脱气水-蒸汽)30供应至锅炉6。在给水管线33中,给水泵34被提供,用于将流经给水管线33的给水30供应至锅炉6的节省器11。在给水泵34的下游侧(或在节省器11侧),第一高压给水加热器35被提供,用于通过使用从中压汽轮机22抽取的作为热源的涡轮蒸汽4(或中压抽取蒸汽)来加热脱气水-蒸汽30。此外,在第一高压给水加热器35的下游侧,第二高压给水加热器36被提供,用于通过使用从高压汽轮机21抽取的作为热源的涡轮蒸汽4(或高压抽取蒸汽)来进一步加热脱气水-蒸汽30。需要指出,在这个实施方式中,如前所述,低压给水加热器32以两级结构被提供在冷凝水管线28中,而第一高压给水加热器35和第二高压给水加热器36被串联在给水管线33中,因此提供高压给水加热器的两级结构,然而,低压给水加热器32和/或高压给水加热器的级数可以适宜地改变,没有任何限制。
脱气水-蒸汽泵37连接着脱气器29。该脱气水-蒸汽泵37被构造成抽取由脱气器29产生的脱气水-蒸汽30的一部分,然后将该部分的脱气水-蒸汽30供应至如后文中所述的脱气水-蒸汽供给管线38。在脱气水-蒸汽泵37的下游侧,脱气水-蒸汽供给管线38被提供,用于将通过脱气水-蒸汽泵37抽取的该部分的脱气水-蒸汽30朝向从中压汽轮机22供应至低压汽轮机23的涡轮蒸汽4引导。更具体地讲,如示于图1,脱气水-蒸汽供给管线38连接在脱气水-蒸汽泵37和跨接管25之间,并且被构造成将通过脱气水-蒸汽泵37抽取的该部分的脱气水-蒸汽30朝向跨接管25引导。需要指出,在脱气器29和冷凝器26之间连接着脱气水-蒸汽的蒸汽供给管线(未示出),用于将由脱气器29产生的脱气水-蒸汽中的蒸汽(或脱气蒸汽)返回至冷凝器26。
接下来,二氧化碳回收型蒸汽发电站1的二氧化碳回收站1b将被描述。
如示于图1,二氧化碳回收站1b包括吸收单元(吸收塔)40,其被构造成接收锅炉的排气,并且在其中排气5所含二氧化碳被吸收到二氧化碳吸收液中,以及再生单元(再生塔)或再生器44,其被构造成接收来自吸收单元的含二氧化碳的吸收液(下面称作″含有二氧化碳的富含(浓)吸收液41″),并且在其中二氧化碳气体42被从含有二氧化碳的富含吸收液41释放。然后,含蒸汽的二氧化碳气体(下面称作″含有蒸汽的二氧化碳气体42″)被从再生单元44排放,而含有二氧化碳的富含吸收液41被再生。
排气进入端口40a布置在吸收单元40的下部中,而排气排出端口40b布置在吸收单元40的顶部中。在这种情况下,排气进入端口40a被构造成将从锅炉6排放的排气5依次经过空气预热器12、集尘器13和脱硫装置14而接收到吸收单元40中。排气排出端口40b被构造成从吸收单元40排放排气5,排气中的二氧化碳在吸收单元40中被去除。
用于吸收二氧化碳的吸收液包括胺化合物的水溶液,其通过将胺化合物(或化合物)溶解在水中而制备成。在该实施方式中,胺化合物并不局限于某种特定的胺化合物。也就是说,各种胺化合物可以使用。
压缩机45被连接到再生单元44,该压缩机被构造成压缩从再生单元44的顶部排放的含有蒸汽的二氧化碳气体42。在再生单元44和压缩机45之间,水分离用气体冷却器46被提供,用于冷却从再生单元44排放的含有蒸汽的二氧化碳气体42。在水分离用气体冷却器46的压缩机45侧,分离器47被连接。该分离器47被构造成将来自已经通过水分离用气体冷却器46被冷却的含有蒸汽的二氧化碳气体42中的蒸汽冷却为水并将其分离。此外,预期的设备(未示出)连接着压缩机45,用于将通过压缩机45被压缩的含有蒸汽的二氧化碳气体42压缩和储存在其中。
在二氧化碳回收站1b中,再沸器49被提供,用于加热从再生单元44的下部供应并且其中二氧化碳已被从中释放的再生贫瘠(淡)吸收液48,以使得产生高温蒸汽。由再沸器49产生的高温蒸汽然后作为再生蒸汽43被供应至再生单元44。在再沸器49和再生单元44之间,再生贫瘠吸收液排放管线50被连接,用于排放加热了的再生贫瘠吸收液48的一部分。具体地讲,再生贫瘠吸收液排放管线50连接着再生单元44的底部,以使得向下流动至再生单元44底部的再生贫瘠吸收液48可以通过该管线50而被引出。同时,再生蒸汽43被从再沸器49供应至再生单元44,经过设在它们之间的再生蒸汽供给管线51。该再生蒸汽供给管线51连接着再生单元44的下部。
在吸收单元40和再生单元44之间,浓淡热交换器(再生热交换器)52被提供,用于加热从吸收单元40供应至再生单元44的含有二氧化碳的富含吸收液41。此外,用于从吸收单元40向浓淡热交换器52供应含有二氧化碳的富含吸收液41的第一含有二氧化碳的富含吸收液供给管线53被连接在它们之间。富含吸收液循环泵54被提供在管线53中。此外,用于从浓淡热交换器52向再生单元44供应含有二氧化碳的富含吸收液41的第二含有二氧化碳的富含吸收液供给管线55被连接在它们之间。更具体地讲,第一含有二氧化碳的富含吸收液供给管线53连接着吸收单元40的底部,以使得向下流动至吸收单元40底部的含有二氧化碳的富含吸收液41可以通过该供给管线53引出,而第二含有二氧化碳的富含吸收液供给管线55连接着再生单元44的上部,以使得含有二氧化碳的富含吸收液41可以通过该供给管线55供应至再生单元44的上部。
用于从再沸器49向浓淡热交换器52供应再生贫瘠吸收液48的第一再生贫瘠吸收液供给管线56被连接在它们之间。再生贫瘠吸收液循环泵57被提供在管线56中。此外,用于从浓淡热交换器52向吸收单元40供应再生贫瘠吸收液48的第二再生贫瘠吸收液供给管线58被连接在它们之间。第二再生贫瘠吸收液供给管线58连接着吸收单元40的上部,以使得再生贫瘠吸收液48可以通过该供给管线58供应至吸收单元40的上部。以这种方式,从吸收单元40供应的具有相对低温的含有二氧化碳的富含吸收液41和从再沸器49供应的具有相对高温的再生贫瘠吸收液48被分别供应至浓淡热交换器52,因此热交换在这两种吸收液41和48之间发生。也就是说,热交换器52用于利用从再沸器49供应的作为热源的再生贫瘠吸收液48来加热从吸收单元40供应的含有二氧化碳的富含吸收液41。
接下来,将讨论用于将用作热源来加热再生蒸汽43的加热介质向再沸器49供应的结构。
如示于图1,锅炉侧热交换器61被提供在锅炉6的烟道8中。该锅炉侧热交换器61被构造成利用流经锅炉6的烟道8的作为热源的排气5来对加热用水60(或加热介质)加热而产生饱和加热用蒸汽60a或饱和加热用水60(或加热介质)。然后,加热用蒸汽60a被供应至再沸器49,以便在再沸器49中产生再生蒸汽43。更具体地讲,锅炉侧热交换器61在锅炉6的烟道8中被提供在节省器11和空气预热器12之间。在锅炉侧热交换器61中,并非所有加热用水60都变为蒸汽,而是产生含有一定量的水分的饱和加热用蒸汽60a(或饱和加热用水60)。在再沸器49和锅炉侧热交换器61之间,分别设有第一加热介质供给管线63(或加热介质供给管线),用于从再沸器49向锅炉侧热交换器61供应加热用水60,以及第二加热介质供给管线64,用于从锅炉侧热交换器61向再沸器49供应在锅炉侧热交换器61中产生的加热用蒸汽60a。同样,在第二加热介质供给管线64中,用于加热介质的汽水分离箱75被提供,用于将含有一些水分的饱和加热用蒸汽60a(或处在水-蒸汽状态的加热用水60)分离为蒸汽和水。用于减小加热用蒸汽60a的压力的减压阀100被提供在用于加热介质的汽水分离箱75和再沸器49之间。此外,在用于加热介质的汽水分离箱75与如后文中所述的罐67之间,用于加热介质的回水管线101被提供,用于将在用于加热介质的汽水分离箱75中去除的水返回至罐67。
在设于中压汽轮机22和低压汽轮机23之间的跨接管25中,轮机侧热交换器65被提供。所述轮机侧热交换器65被构造成通过使用流经跨接管25的作为热源的涡轮蒸汽4(即,中压排放蒸汽或低压蒸汽)来加热随后将被供应至锅炉侧热交换器61的加热用水60。该轮机侧热交换器65被提供在第一加热介质供给管线63中。也就是说,轮机侧热交换器65设在再沸器49和锅炉侧热交换器61之间。可以设想,轮机侧热交换器65不仅仅可以设在跨接管25的内部中,也可以沿着跨接管25的内周设置或在其管壁中设置。
用于在其内储存加热用水60的罐67被提供在第一加热介质供给管线63中,并且用于将加热用水60供应至轮机侧热交换器65的加热用水循环泵68被提供在罐67和轮机侧热交换器65之间。此外,加热介质冷却器102被提供在罐67中。所述加热介质冷却器102被构造成冷却和冷凝存在于罐67中的蒸汽,以及冷却存储在罐67中的加热用水60。
通过这种配置,由轮机侧热交换器65加热了的加热用水60可以供应至锅炉侧热交换器61。加热用水60在锅炉侧热交换器61被进一步加热,并且因此含有水分的饱和加热用蒸汽60a可以产生。通过用于加热介质的汽水分离箱75,水被从处在水-蒸汽状态下的加热用水60去除,并且所产生的加热用蒸汽60a被供应至再沸器49。因此,通过使用如此产生的作为热源的加热用蒸汽60a,再沸器49可产生再生蒸汽43。
接下来,如前所述构成的该实施方式的操作将被描述。
首先,二氧化碳回收型蒸汽发电系统1的蒸汽发电站1a的操作将被描述。
在示于图1的蒸汽发电站1a产生电能的情况下,通过空气预热器12预热的燃烧用空气3与燃料2一起被供应至炉体7,从而燃料2可以在炉体7中燃烧。通过燃料2的燃烧,从节省器11供应的给水(或脱气水-蒸汽)30在设于炉体7上方的过热器9中被过热。因此,涡轮蒸汽4可以作为主蒸汽被产生。
涡轮蒸汽4(或主蒸汽)被从预热器9经过高压阀18供应至高压汽轮机21,以便做功并膨胀并且流经高压汽轮机21。结果,高压汽轮机21可以被旋转。在涡轮蒸汽4(或高压排放蒸汽)被从高压汽轮机21排放后,该蒸汽4被供应至锅炉6的再热器10。在再热器10中,涡轮蒸汽4被再热成为再热蒸汽。
再热涡轮蒸汽4(或再热蒸汽)被从再热器10经过中压阀19供应至中压汽轮机22,以便做功并膨胀并且流经中压汽轮机22。结果,中压汽轮机22可以被旋转。
从中压汽轮机22排放的涡轮蒸汽4(或中压排放蒸汽)被从中压汽轮机22的出口通过跨接管25供应至低压汽轮机23。在低压汽轮机23中,涡轮蒸汽4再次做功和进一步膨胀并且从中经过。结果,低压汽轮机23可以被旋转。
通过这种方式,高压汽轮机21、中压汽轮机22和低压汽轮机23分别被旋转,从而连接着涡轮轴20的发电机24可产生电能。
已在低压汽轮机23中做功的涡轮蒸汽4(或低压排放蒸汽)被从低压汽轮机23的出口排放至冷凝器26。因此,在冷凝器26中,涡轮蒸汽4被冷却和冷凝为冷凝水27。冷凝水27通过冷凝水管线28的冷凝水泵31被依次供应至两级低压给水加热器32。在此期间,涡轮蒸汽4(或低压抽取蒸汽)也从低压汽轮机23抽取并且分别供应至两级低压给水加热器32。通过这种方式,使用从低压汽轮机23抽取的作为热源的涡轮蒸汽4(或低压抽取蒸汽),冷凝水27可以被加热。
加热了的冷凝水27被供应至脱气器29并被脱气。因此,脱气水-蒸汽(或给水)30可以产生。此时,脱气蒸汽也在脱气器29中从冷凝水27产生。然而,这种脱气蒸汽经过脱气蒸汽供给管线(未示出)被返回至冷凝器26。
在脱气器29中产生的脱气水-蒸汽30被用作给水30。该给水30通过给水管线33的给水泵34被供应至第一高压给水加热器35。在这种情况下,给水30的压力通过给水泵34被升高到高于超临界压力。
同时,在脱气器29中产生的脱气水-蒸汽30的一部分通过脱气水-蒸汽泵37被引出,并且这些脱气水-蒸汽30经过脱气水-蒸汽供给管线38被朝向跨接管25的进口供应。
在给水30被供应至第一高压给水加热器35的同时,一部分的涡轮蒸汽4(或中压抽取蒸汽)被从中压汽轮机22抽取并供应至第一高压给水加热器35。通过这种方式,给水30可以使用从中压汽轮机22抽取的作为热源的涡轮蒸汽4(或中压抽取蒸汽)而被加热。加热了的给水30被供应至第二高压给水加热器36。在此期间,一部分的涡轮蒸汽4(或高压抽取蒸汽)被从高压汽轮机21抽取并供应至第二高压给水加热器36。结果,给水30可以使用从高压汽轮机21抽取的作为加热源的涡轮蒸汽4(或高压抽取蒸汽)而被进一步加热。
在通过上述第一高压给水加热器35和第二高压给水加热器36被加热后,给水30被供应至锅炉6的节省器11,并且使用流经烟道8的作为热源的排气5而被进一步加热。在节省器11中被进一步加热了的给水30被供应至过热器9,在此被过热成为涡轮蒸汽4(或主蒸汽)。
随着锅炉6的炉体7继续燃烧,在炉体7中产生的排气5被通过设在炉体7下游侧的烟道8排放。从锅炉6排放的排气5被供应至空气预热器12并且用于预热随后将被供应至炉体7的燃烧用空气3。在被用于预热燃烧用空气3后,排气5被供应至集尘器13,在此排气5所含的尘土被从其去除。然后,排气5被供应至脱硫装置14,以便在其中被脱硫。
接下来,二氧化碳回收型蒸汽发电站1的二氧化碳回收站1b的操作将被讨论。
在二氧化碳在示于图1的二氧化碳回收站1b中被从排气5回收的情况下,已经通过如前所述的脱硫装置14被脱硫的排气5通过排气进入端口40a被供应到吸收单元40中。含有二氧化碳并且供应到吸收单元40中的排气5从吸收单元40的底部朝向其顶部向上流动。在此期间,再生贫瘠吸收液48经过浓淡热交换器52和第二再生贫瘠吸收液供给管线58被供应至吸收单元40的上部,并且从吸收单元40的上部朝向其底部向下流动。结果,含有二氧化碳的排气5和再生贫瘠吸收液48可以被带到彼此逆流接触,以使得排气5所含二氧化碳可以被吸收到再生贫瘠吸收液48中。
在二氧化碳被从排气5去除后,排气5进一步向上流动至吸收单元40的顶部,并且被从吸收单元40的排气排出端口40b排放。同时,含有二氧化碳的富含吸收液41进一步向下流动至吸收单元40的底部。
向下流动的含有二氧化碳的富含吸收液41在富含吸收液循环泵54的作用下通过第一含有二氧化碳的富含吸收液供给管线53被从吸收单元40供应至浓淡热交换器52。同时,在再生单元44中再生的吸收液(或再生贫瘠吸收液48)也在再生贫瘠吸收液循环泵57的作用下通过第一再生贫瘠吸收液供给管线56从再沸器49供应至浓淡热交换器52。结果,含有二氧化碳的富含吸收液41可以在浓淡热交换器52中利用作为热源的再生贫瘠吸收液48而被加热。
加热了的含有二氧化碳的富含吸收液41被从浓淡热交换器52通过第二含有二氧化碳的富含吸收液管线55供应至再生单元44的上部,并且从再生单元44的上部朝向其底部向下流动。在此期间,高温再生蒸汽43被从再沸器49通过再生蒸汽供给管线51供应至再生单元44的下部,并且从再生单元44的下部朝向其顶部向上流动。通过这种方式,含有二氧化碳的富含吸收液41和再生蒸汽43可以被带到彼此逆流接触,以使得二氧化碳气体可以从含有二氧化碳的富含吸收液41释放。
如一般公知的,随着吸收液的温度被升高,吸收液中包含的二氧化碳的浓度降低。也就是说,通过升高吸收了二氧化碳的吸收液的温度,二氧化碳气体可以更高效地从吸收液释放。因此,借助于从再沸器49供应的高温再生蒸汽43,含有二氧化碳的富含吸收液41的温度被升高。因此,二氧化碳气体可以更高效地从含有二氧化碳的富含吸收液41释放。
释放的二氧化碳气体与蒸汽一起被进一步朝向再生单元44的顶部向上流动,并且从再生单元44的顶部排放,作为含蒸汽二氧化碳气体(或含有蒸汽的二氧化碳气体42)。同时,通过从其释放二氧化碳气体而被再生的吸收液(或再生贫瘠吸收液48)进一步朝向再生单元44的底部向下流动。
然后,含有蒸汽的二氧化碳气体42被从再生单元44的上部供应至压缩机45。在此期间,包含在含有蒸汽的二氧化碳气体42中的一部分蒸汽被水分离用气体冷却器46冷却并且冷凝。包含在冷却后的含有蒸汽的二氧化碳气体42中的该部分蒸汽在分离器47中被冷凝为水并且分离。已将该部分的蒸汽分离后的含有蒸汽的二氧化碳气体42被供应至压缩机45。需要指出,在分离器47中分离的冷凝水被返回至再生单元44的上部。
在压缩机45中,含有蒸汽的二氧化碳气体42被压缩,并且被供应至预期的设备(未示出),用于在其中压缩和储存二氧化碳气体。
同时,如示于图1,在再生单元44中再生的再生贫瘠吸收液48被从再生单元44供应至再沸器49。在此期间,由后文中所述的锅炉侧热交换器61加热和产生的饱和加热用蒸汽60a通过用于加热介质的汽水分离箱75而被分离为蒸汽和水,并且经过减压阀100而被供应至再沸器49。结果,再生贫瘠吸收液48可以利用作为热源的加热用蒸汽60a而被加热。因此,高温再生蒸汽43可以由包含在再生贫瘠吸收液48中的一部分水产生。此外,由于随后将被供应至再沸器49的加热用蒸汽60a的压力预先通过减压阀100而被降低,因此蒸汽的过热度可以略微减小。因此,可以成功地防止加热用蒸汽60a的冷凝。
然后,高温再生蒸汽43被从再沸器49通过再生蒸汽供给管线51供应至再生单元44。同时,由再沸器49加热了的再生贫瘠吸收液48被如前所述在再生贫瘠吸收液循环泵57的作用下通过第一再生贫瘠吸收液供给管线56从再沸器49供应至浓淡热交换器52。
如前所述,在浓淡热交换器52中,从吸收单元41供应的含有二氧化碳的富含吸收液41利用从再沸器49或再生单元44供应的作为热源的再生贫瘠吸收液48而被加热。同时,用作热源的再生贫瘠吸收液48反过来又在浓淡热交换器52中被冷却,然后通过第二再生贫瘠吸收液供给管线58而被供应至吸收单元40的上部。
接下来,用于将所述加热用蒸汽60a供应至再沸器49的操作将被描述。
如示于图1,用于在再沸器49中产生再生蒸汽43的加热用蒸汽60a被冷却为加热用水60,然后从再沸器49排放到设在第一加热介质供给管线63中的罐67中。在这种情况下,排放和存储在罐67中的加热用水60通过加热介质冷却器102被冷却。此时,存在于罐67中的蒸汽也被冷却并且冷凝。
冷却后的加热用水60在加热用水循环泵68的作用下被从罐67供应至轮机侧热交换器65。在轮机侧热交换器65中,加热用水60利用流经跨接管25的作为热源的涡轮蒸汽4(或中压排放蒸汽或低压蒸汽)被加热。
由轮机侧热交换器65加热了的加热用水60被供应至锅炉侧热交换器61。在锅炉侧热交换器61中,加热用水60利用在锅炉6的烟道8中在节省器11和空气预热器12之间经过的作为热源排气5被进一步加热,从而含有一定量的水分的加热用蒸汽60a(饱和加热用水60)可以以饱和状态产生。
加热用蒸汽60a经过减压阀100、通过第二加热介质供给管线64被供应至再沸器49。此时,在用于加热介质的汽水分离箱75中,处在水-蒸汽状态的加热用水60被分离为蒸汽和水,并且因此水被从处在水-蒸汽状态的加热用水60去除。接下来,已将水从其去除的加热用蒸汽60a可以供应到再沸器49中。然后,加热用蒸汽60a被用作为热源,以便在再沸器49中产生再生蒸汽43。在这种情况下,加热用蒸汽60a的潜热被用作为热源,用以产生再生蒸汽43。因此,同使用含有水分的加热用蒸汽60a时的情况相比,再生蒸汽43可以更高效地产生。如前所述,由用于加热介质的汽水分离箱75去除的水通过用于加热介质的回水管线101被返回到中罐67,而不供应至再沸器49。
因此,根据该实施方式,加热用水60,在轮机侧热交换器65中通过使用流经跨接管25的作为热源的涡轮蒸汽4而被加热,并且在锅炉侧热交换器61中通过使用流经锅炉6的烟道8的作为热源的排气5而被进一步加热,从而含有一定量的水分的饱和加热用蒸汽60a(或饱和加热用水60)可以产生。通过用于加热介质的汽水分离箱75,水被从处在水-蒸汽状态的加热用水60中去除;并且经过减压阀100,所产生的被干燥的加热用蒸汽60a被供应至再沸器49。接下来,高温再生蒸汽43可以通过使用这种作为热源的加热用蒸汽60a而以高效率在再沸器49中产生。高温再生蒸汽43被供应至再生单元44,并且因此二氧化碳气体可以在再生单元44中高效率地从含有二氧化碳的富含吸收液41释放。在这种情况下,作为用于加热所述加热用蒸汽60a的热源,而所述加热用蒸汽然后被进一步利用为用于产生再生蒸汽43的热源,流经烟道8的排气5和流经跨接管25的涡轮蒸汽4被使用。也就是说,从含有二氧化碳的富含吸收液41释放二氧化碳气体所需的能量可以取自从锅炉6排放的排气5。此外,所抽取的涡轮蒸汽4不是直接用作热源来加热再生蒸汽43。相反,流经跨接管25的涡轮蒸汽4被间接用作热源。因此,可以成功地避免发电效率下降。
此外,根据该实施方式,由脱气器29产生的脱气水-蒸汽30的一部分通过脱气水-蒸汽泵37被引出,并且经过脱气水-蒸汽供给管线38被供应至跨接管25。通过这种方式,跨接管25中的涡轮蒸汽4(或中压排放蒸汽或低压蒸汽)的湿度可以适当地升高,以使得在设在跨接管25下游侧的低压汽轮机23的出口中总是将涡轮蒸汽4保持在适宜的湿状态。这可以可靠地防止低压汽轮机23的最终级叶片(未示出)的腐蚀。通常,在涡轮蒸汽4、尤其是主蒸汽和/或其再热蒸汽的温度升高到高达700℃左右的情况下,可能趋向于呈现非常干燥状态以及非常湿状态,并且在低压汽轮机23的出口中的涡轮蒸汽4(低压排放蒸汽)中交替反复出现。然而,即使是在这样的情况下,该实施方式的涡轮蒸汽4可以在低压汽轮机23的出口中安全地保持在适宜的湿状态。
在上述实施方式中,如示于图1,脱气水-蒸汽供给管线38的一端连接着脱气水-蒸汽泵37,而脱气水-蒸汽供给管线38的另一端连接着跨接管25。然而,本发明并不局限于这一方面。举例来说,脱气水-蒸汽供给管线38的另一端可以连接着中压汽轮机22的出口,以使得脱气水-蒸汽30,在通过脱气水-蒸汽泵37而抽取后,可以供应至中压汽轮机22的出口。还是在这种情况下,涡轮蒸汽4可以在低压汽轮机23的出口中总是保持在湿状态。
此外,在这个实施方式中,用于加热随后将被供应至锅炉侧热交换器61的加热用水60的轮机侧热交换器65被提供在第一加热介质供给管线63中的跨接管25中。在这种情况下,加热用水60利用流经跨接管25的作为热源的涡轮蒸汽4(或中压排放蒸汽或低压蒸汽)被加热。然而,本发明并不局限于这一方面。举例来说,第一加热介质供给管线63中的加热用水循环泵68可以直接连接着锅炉侧热交换器61的进口,而不在第一加热介质供给管线63中提供轮机侧热交换器65。还是在这种情况下,从含有二氧化碳的富含吸收液41中释放二氧化碳气体所需的能量可以适宜地取自从锅炉6排放的排气5,以使得成功地抑制发电效率的下降以及有效地从排气5回收二氧化碳。
第二实施方式接下来,参看图2,根据本发明第二实施方式的二氧化碳回收型蒸汽发电系统将被描述。
示于图2的第二实施方式不同于示于图1的第一实施方式之处主要在于轮机侧热交换器被布置成与锅炉侧热交换器并联,并且通过在脱气器中对冷凝水进行脱气而产生的脱气蒸汽被供应至中压汽轮机的出口。然而,在其它结构方面,第二实施方式基本上与第一实施方式相同。需要指出,在图2中所示的同样部件分别被赋予图1中所用的相同附图标记,并且这些部件不再详细描述。
在示于图2的二氧化碳回收型蒸汽发电系统1中,脱气蒸汽供给管线70连接着脱气器29。该脱气蒸汽供给管线70被构造成抽取通过在脱气器29中对冷凝水27进行脱气而产生的脱气蒸汽71,然后将脱气蒸汽71朝向从中压汽轮机22供应至低压汽轮机23的涡轮蒸汽4引导。更具体地讲,如示于图2,脱气蒸汽供给管线70被提供在脱气器29和中压汽轮机22的出口之间,并且被构造成将脱气蒸汽71朝向中压汽轮机22的出口引导。在这种情况下,脱气蒸汽控制阀72被提供在脱气蒸汽供给管线70中,用于控制流经脱气蒸汽供给管线70的脱气蒸汽71的压力。
轮机侧热交换器65被提供在设于中压汽轮机22和低压汽轮机23之间的跨接管25中,用于加热将被供应至再沸器49的加热用水60。同样,加热用水60利用流经跨接管25的作为热源的涡轮蒸汽4(或中压排放蒸汽或低压蒸汽)被加热。然而,在这种情况下,轮机侧热交换器65被布置在第一加热介质供给管线63和锅炉侧热交换器61的出口之间。也就是说,在第一实施方式中轮机侧热交换器65被连接成与锅炉侧热交换器61串联,而在本实施方式中,轮机侧热交换器65和锅炉侧热交换器61被连接成彼此并联。因此,加热用水60通过轮机侧热交换器65被加热,而饱和加热用水60通过在锅炉侧热交换器61中加热所述加热用水60而产生。加热了的加热用水60和饱和加热用水60流入彼此之中并且分离为蒸汽和水。然后,所产生的分离蒸汽被供应至再沸器49。
也就是说,如示于图2,轮机侧热交换器65的进口经过从第一加热介质供给管线63分支的第一轮机侧加热介质供给管线73连接着第一加热介质供给管线63。同时,在第二加热介质供给管线64中,用于加热介质的汽水分离箱75被提供,用于将处在水-蒸汽状态的加热用水60分离为蒸汽和水。此外,轮机侧热交换器65的出口经过第二轮机侧加热介质供给管线74连接着用于加热介质的汽水分离箱75。利用这种配置,由轮机侧热交换器65加热了的加热用水60与从锅炉侧热交换器61供应的饱和加热用水60一起流到用于加热介质的汽水分离箱75中。因此,加热用水60和饱和加热用水60被混合,并且在用于加热介质的汽水分离箱75中加热用水60和饱和加热用水60的混合物被分离为蒸汽和水。以这种方式,水可以从处在水-蒸汽状态的加热用水60去除,并且所产生的加热用蒸汽60a可以经过减压阀100供应至再沸器49。接下来,再生蒸汽43可以通过使用作为用于产生再生蒸汽43的热源的饱和加热用蒸汽60a的潜热而以高效率产生。同时,由用于加热介质的汽水分离箱75去除的水通过用于加热介质的回水管线101被返回至罐67,而不被供应到再沸器49中。
加热用水控制阀76被提供在分支位置73a的下游侧,在该分支位置,第一轮机侧加热介质供给管线73从第一加热介质供给管线63分支。加热控制阀76被构造成控制从中经过的加热用水60的压力和流率。
在这个实施方式中,由脱气器29产生的脱气蒸汽71被供应至中压汽轮机22的出口。这可以防止水滴经过中压汽轮机22的出口进入低压汽轮机23。
此外,在这个实施方式中,供应至中压汽轮机22的出口的脱气蒸汽71是通过对供应至脱气器29的冷凝水27进行脱气而产生的。因此,所产生的脱气蒸汽71处于基本上饱和状态,具有一定湿度。这样,涡轮蒸汽4可以在低压汽轮机23的出口处总是保持在适宜的湿状态,而在低压汽轮机23的进口处的蒸汽的过热度可以适当地降低。
此外,在这个实施方式中,通过使用设在第二加热介质供给管线63中的加热用水控制阀76,供应至锅炉侧热交换器61的加热用水60的流率和供应至轮机侧热交换器65加热用水60的流率可以被分别控制。也就是说,已经被加热并且从轮机侧热交换器65供应至用于加热介质的汽水分离箱75的加热用水60可以通过用于加热介质的汽水分离箱75而以水的形式去除。因此,从锅炉侧热交换器61供应至再沸器49的加热用蒸汽60a的流率可以被良好地控制。结果,供应至再沸器49的加热用蒸汽60a的流率可以被控制在适宜的稳定状态。
在第二实施方式中,讨论了一种代表性情况,其中脱气蒸汽供给管线70的一端连接着脱气器29,而脱气蒸汽供给管线70的另一端连接着中压汽轮机22的出口。然而,该实施方式并不局限于这一方面。举例来说,脱气蒸汽供给管线70的另一端可以连接着跨接管25的进口,从而取自脱气器29的脱气蒸汽71可以供应至跨接管25。可以理解,这种配置可有效地防止水滴经过跨接管25进入低压汽轮机23。
第三实施方式现在参看图3,根据本发明第三实施方式的二氧化碳回收型蒸汽发电系统将被描述。
示于图3的第三实施方式不同于示于图1的第一实施方式之处主要在于脱气水-蒸汽加热器被提供在脱气水-蒸汽供给管线中,用于取自脱气器的加热脱气水-蒸汽,并且用于脱气水-蒸汽的汽水分离箱被提供在脱气水-蒸汽加热器的下游侧,用于从脱气水-蒸汽中分离出水。然而,在其它结构方面,第三实施方式基本上与第一实施方式相同。需要指出,在图3中所示的同样部件分别被赋予图1中所用的相同附图标记,并且这些部件不再详细描述。
在示于图3的二氧化碳回收型蒸汽发电系统1中,第一脱气水-蒸汽加热器80被提供在脱气水-蒸汽供给管线38中。第一脱气水-蒸汽加热器80被构造成通过使用从中压汽轮机22抽取的作为热源的涡轮蒸汽4(或中压抽取蒸汽)来加热通过脱气水-蒸汽泵37抽取的脱气水-蒸汽30并且至少部分地蒸发脱气水-蒸汽30中的水。在这种情况下,脱气水-蒸汽30由脱气器29产生,然后被部分地从中抽取到脱气水-蒸汽供给管线38中。此外,第二脱气水-蒸汽加热器81被提供在第一脱气水-蒸汽加热器80的下游侧。第二脱气水-蒸汽加热器81被构造成通过使用从高压汽轮机21抽取的作为热源的涡轮蒸汽4(或高压抽取蒸汽)来加热由第一脱气水-蒸汽加热器80加热了的脱气水-蒸汽30,并且至少部分地蒸发脱气水-蒸汽30中的水。通过这种方式,利用第一脱气水-蒸汽加热器80和第二脱气水-蒸汽加热器81,通过脱气水-蒸汽泵37抽取的脱气水-蒸汽30被加热,并且部分或所有脱气水-蒸汽30中的水被蒸发。
此外,用于脱气水-蒸汽的汽水分离箱82被提供在第二脱气水-蒸汽加热器81的下游侧。用于脱气水-蒸汽的汽水分离箱82被构造成从通过第二脱气水-蒸汽加热器81被加热且至少部分地蒸发的脱气水-蒸汽30中分离出水。此外,用于脱气水-蒸汽的回水管线83连接在用于脱气水-蒸汽的汽水分离箱82和脱气器29之间。该用于脱气水-蒸汽的回水管线83被构造成将通过用于脱气水-蒸汽的汽水分离箱82分离的水返回至脱气器29。利用这种配置,通过脱气水-蒸汽泵37抽取的脱气水-蒸汽30的蒸发部分可以供应至跨接管25。
根据该实施方式,通过使用前述用于脱气水-蒸汽的汽水分离箱82,水可以有效地与通过脱气水-蒸汽泵37抽取的脱气水-蒸汽30的蒸发部分分离。分离出的蒸发部分被供应至跨接管25或中压汽轮机22的出口。因此,这种配置可可靠地防止水滴经过跨接管25进入低压汽轮机23。
此外,根据该实施方式,在由第一脱气水-蒸汽加热器80和第二脱气水-蒸汽加热器81加热之后产生的脱气水-蒸汽30的蒸发部分可以达到基本上饱和以及显著湿状态。因此,涡轮蒸汽4可以在低压汽轮机23的出口中总是保持在适宜的湿状态。
在这个实施方式中,讨论了一种代表性情况。也就是说,在这个代表性情况中,通过使用从中压汽轮机22抽取的涡轮蒸汽4(或中压抽取蒸汽)来加热脱气水-蒸汽30的第一脱气水-蒸汽加热器80以及通过使用从高压汽轮机21抽取的涡轮蒸汽4(或高压抽取蒸汽)来进一步加热脱气水-蒸汽30的第二脱气水-蒸汽加热器81被提供在脱气水-蒸汽供给管线38中。然而,该实施方式并不局限于这一方面。举例来说,脱气水-蒸汽供给管线38可以被构造成包括第一脱气水-蒸汽加热器80和第二脱气水-蒸汽加热器81中的仅仅一个。还是在这样的情况下,通过加热由脱气水-蒸汽泵37提供的脱气水-蒸汽30,脱气水-蒸汽30中的水可以被蒸发,至少是部分地蒸发。
Claims (7)
1.一种二氧化碳回收型蒸汽发电系统,包括:
锅炉,其通过燃烧燃料而生成蒸汽和排气,所述锅炉具有烟道,排气通过所述烟道而从锅炉排出;
吸收单元,其从锅炉接收排气,所述吸收单元被构造成将排气所含二氧化碳吸收到吸收液中;
再生单元,其从吸收单元接收含有二氧化碳的吸收液,所述再生单元被构造成从吸收了二氧化碳的吸收液释放二氧化碳气体,并将释放的二氧化碳气体从再生单元排出;
再沸器,其接收作为热源的加热介质,所述再沸器通过加热从再生单元供应的吸收液而生成蒸汽,并将所生成的蒸汽供应到再生单元;
锅炉侧热交换器,其在锅炉中的节省器与空气预热器之间设在烟道内,所述锅炉侧热交换器利用从中经过的排气加热所述加热介质。
2.根据权利要求1的二氧化碳回收型蒸汽发电系统,
其中,锅炉具有产生主蒸汽的过热器以及产生再热蒸汽的再热器,
其中,所述二氧化碳回收型蒸汽发电系统进一步包括:
高压汽轮机,其通过接收主蒸汽而旋转;
中压汽轮机,其通过接收再热蒸汽而旋转;
低压汽轮机,其通过接收来自中压汽轮机的排放蒸汽而旋转;
跨接管,其设在中压汽轮机和低压汽轮机之间,所述跨接管将来自中压汽轮机的排放蒸汽供应至低压汽轮机;以及
轮机侧热交换器,其设在跨接管中,所述轮机侧热交换器利用从中经过的蒸汽加热所述加热介质,
其中,由轮机侧热交换器加热了的加热介质被供应至锅炉侧热交换器,并被锅炉侧热交换器进一步加热。
3.根据权利要求1的二氧化碳回收型蒸汽发电系统,
其中,锅炉具有产生主蒸汽的过热器以及产生再热蒸汽的再热器,
其中,所述二氧化碳回收型蒸汽发电系统进一步包括:
高压汽轮机,其通过接收主蒸汽而旋转;
中压汽轮机,其通过接收再热蒸汽而旋转;
低压汽轮机,其通过接收来自中压汽轮机的排放蒸汽而旋转;
跨接管,其设在中压汽轮机和低压汽轮机之间,所述跨接管将来自中压汽轮机的排放蒸汽供应至低压汽轮机;以及
轮机侧热交换器,其设在跨接管中,所述轮机侧热交换器利用从中经过的蒸汽加热所述加热介质,
其中,锅炉侧热交换器和轮机侧热交换器彼此并联布置,并且,由锅炉侧热交换器加热了的加热介质和由轮机侧热交换器加热了的加热介质流入彼此之中,然后作为热源供应至再沸器。
4.根据权利要求2或3的二氧化碳回收型蒸汽发电系统,进一步包括:
冷凝器,其通过冷却从低压汽轮机供应的排放蒸汽而生成冷凝水;
脱气器,其通过对冷凝水进行脱气而生成脱气水-蒸汽;
脱气水-蒸汽泵,其抽取由脱气器产生的脱气水-蒸汽的一部分;以及
脱气水-蒸汽供给管线,其设在脱气水-蒸汽泵的下游侧,所述脱气水-蒸汽供给管线将脱气水-蒸汽泵所抽取的脱气水-蒸汽的所述一部分朝向从中压汽轮机供应至低压汽轮机的蒸汽引导。
5.根据权利要求4的二氧化碳回收型蒸汽发电系统,其中,至少一个脱气水-蒸汽加热器被提供在脱气水-蒸汽供给管线中,所述脱气水-蒸汽加热器利用从高压汽轮机和中压汽轮机中的至少一个抽取的蒸汽来加热由脱气水-蒸汽泵抽取的脱气水-蒸汽。
6.根据权利要求5的二氧化碳回收型蒸汽发电系统,
其中,用于脱气水-蒸汽的汽水分离箱在脱气水-蒸汽供给管线中被提供在脱气水-蒸汽加热器的下游侧,所述用于脱气水-蒸汽的汽水分离箱从被脱气水-蒸汽加热器加热并且至少部分地蒸发了的脱气水-蒸汽中分离出水,并且
其中,用于脱气水-蒸汽的回水管线连接在用于脱气水-蒸汽的汽水分离箱和脱气器之间,所述用于脱气水-蒸汽的回水管线将由用于脱气水-蒸汽的汽水分离箱分离出的水返回到脱气器。
7.根据权利要求2或3的二氧化碳回收型蒸汽发电系统,进一步包括:
冷凝器,其通过冷却从低压汽轮机供应的排放蒸汽而生成冷凝水;
脱气器,其通过对冷凝水进行脱气而生成脱气水-蒸汽和脱气蒸汽;以及
脱气蒸汽供给管线,其从脱气器抽取脱气蒸汽,然后将脱气蒸汽朝向从中压汽轮机供应至低压汽轮机的蒸汽引导。
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