CN102635873A - 常规电厂锅炉二氧化碳捕集及循环方法 - Google Patents

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杨成凡
刘星辰
熊馗
桂泽文
熊翠微
严爱国
杨青华
杨威
毛春
熊翠岚
杨挺
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熊正毅
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Abstract

本发明是一种常规电厂锅炉二氧化碳捕集及循环方法。本发明涉及环境保护领域。它是将纯氧和CO2同时送入常规电厂锅炉替代单纯送入空气燃烧，使发电系统产生的CO2收集利用使之零排放的方法，发电过程中产生的CO2经收集后一部分返回送入锅炉，其余部分可制成化工产品(干冰等)再利用。

Description

常规电厂锅炉二氧化碳捕集及循环方法
一.技术领域
本发明涉及环境保护领域.特别是涉及到常规电厂锅炉煤燃烧产生的CO2收集利用使之零排放的方法，在发电过程中产生的CO2经收集后一部分返回送入锅炉，其余部分可制成化工产品(干冰等)再利用。
二.背景技术
目前常规电厂锅炉发电都是单纯送入空气使煤燃烧，由于空气中含有大量的氮气，燃烧后将产生大量的氮氧化物，它在排烟中的CO2被氮气稀释.使CO2浓度变得很低，处理难度大.如处理这部分CO2需消耗大量能耗.经济上不合算。同时氮氧化物还会污染环境；近期有采取送入纯氧气使煤燃烧的技术，但它会使炉膛温度无法控制而使发不出应有的工效.
三.发明内容
本发明的目的在于克服常规电厂发电过程中的敝端，解决CO2废气对大气的污染.又有效的利用CO2。
1.本发明的目的在于常规电厂发电过程中.引入纯氧使它产生大量CO2通过物理吸收系统和CO2压缩液化生产化工产品(如干冰，碳酸氢铵等)。
2.为了控制炉温提高效率在引入纯氧的同时送入CO2.此时它是作为工质又能够起到保护炉膛的作用。
3.其中还将获得的一部分CO2.返回锅炉，实现CO2.的有效循环。
本发明的目的可通过如下措施来实现：
常规电厂锅炉二氧化碳捕集及循环方法，它包含空分设备，电厂锅炉，水洗塔(脱硫塔)，二氧化碳气储存罐。其中空分设备与电厂锅炉相连，煤直接送入电厂锅炉燃烧后与水洗塔相连，经洗涤除硫后得到的纯二氧化碳再与二氧化碳气储存罐相连，二氧化碳气储存罐又与电厂锅炉相连，将一部分CO2反馈给电厂锅炉，大部分CO2输出，使CO2全部转化，实现CO2零排放。空分设备还产生大量的氮气和少量氩气可作为付产品加以利用。
四.技术方案
本方法的目的还可以通过如下措施来现实：
常规电厂锅炉二氧化碳捕集及循环方法包括下述步骤：(1)将煤送入电厂锅炉，(2)从空分设备获得纯氧及从二氧化碳储存罐中CO2；气一起送入电厂锅炉；(3)电厂锅炉产生的锅炉烟道气送入水洗塔；(4)经过水洗塔除去硫化物及灰尘后将CO2气送入二氧化碳储存罐；(5)再从二氧化碳储存罐取出一部分CO2在鼓风机的作用下送入电厂锅炉，其余大部分输出。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1.本发明有机的组合成CO2气循环发电和纯CO2气输出，充分利用了系统内的资源，现实了系统的高效性、优越的环保性和良好的经济性。
2.本发明采用纯氧与CO2气同时送入电厂锅炉，既控制了炉膛温度又提高了发电机的出力，并将产生大量CO2，经吸收后制成化工产品(干冰).解决了CO2零排放又获得化工产品.这先进新颖的组合提高了整体的经济效益和社会效益。
4.本方法不仅以煤为燃料，而且也可采用其它燃料，如天然气、石油焦、渣油、城市垃圾等，具有很好的燃料适应性。
五.附图说明
图1本发明常规电厂锅炉二氧化碳捕集及循环方法的流程图
六.具体的实施例：如图1所示
本方法它包含空分设备，电厂锅炉，水洗塔(脱硫塔)，二氧化碳气储存罐。其中空分设备与电厂锅炉相连，煤直接送入电厂锅炉燃烧后与水洗塔相连，经洗涤除硫后由引风机送到吸收解吸工段，得到的是不含灰尘和硫化物的纯二氧化碳气，与二氧化碳气储存罐相连，二氧化碳气储存罐又与电厂锅炉相连，将一部分CO2反馈给电厂锅炉，大部分CO2输出，使CO2全部转化。实现CO2零排放。
本方法的流程如下(参照图1)
由空分设备获得的氧气及从二氧化碳气储存罐中得到的CO2，同时送入电厂锅炉与外供煤在炉膛中燃烧，做功后产生的烟气在引风机作用下从水洗塔下部进入塔中，与从上向下流动的脱硫液逆向接触，烟道气迅速降温，同时气体中夹带的灰尘被水洗净，二氧化硫被溶剂吸收，沉淀在塔底，定期处理.经过水洗和脱硫后，烟道气得到了净化，从脱硫水洗塔出来，由引风机送到吸收解吸工段，得到的是不含灰尘和硫化物的纯二氧化碳气，再与二氧化碳气储存罐相连，二氧化碳气储存罐又与电厂锅炉相连，将一部分CO2反馈给电厂锅炉，大部分CO2输出，使CO2全部转化。实现CO2零排放。
同时空分设备还产生大量的氮气和少量氩气可作为付产品输出加以利用。
本方法实施例以30万KW常规电厂为例：
每天至少排放二氧化碳一万吨，如果按现行法国开征二氧化碳排放税每吨17欧元计算，每天就是要交17万欧元二氧化碳排放税。一年运行5,000小时，一年就是8.5亿欧元。

Claims (4)

1.常规电厂锅炉二氧化碳捕集及循环方法，它包含空分设备，电厂锅炉，水洗塔(脱硫塔)，二氧化碳气储存罐。其特征在于空分设备与电厂锅炉相连，煤直接送入电厂锅炉燃烧后与水洗塔相连，经洗涤除硫后得到的纯二氧化碳再与二氧化碳气储存罐相连，二氧化碳气储存罐又与电厂锅炉相连，将一部分CO2反馈给电厂锅炉，大部分CO2输出，使CO2全部转化，实现CO2零排放。空分设备还产生大量的氮气和少量氩气可作为付产品加以利用。
2.如权利要求1所述的常规电厂锅炉二氧化碳捕集及循环方法其特征还在于，它从空分设备获得纯氧及从二氧化碳储存罐中得到的CO2气一起同时送入电厂锅炉；使电厂锅炉炉温能够得到控制，以实现最佳工效。
3.如权利要求1所述的常规电厂锅炉二氧化碳捕集及循环方法其特征还在于，整个发电厂实现二氧化碳气有机的循环。
4.如权利要求1所述的常规电厂锅炉二氧化碳捕集及循环方法不仅以煤为燃料，还能选用天然气、城市垃圾、石油焦、渣油中的至少一种。
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