CN103913070A - 提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环冷却设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环冷却设备及方法，属于节能环保技术领域。所述提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环冷却设备包括燃烧装置、换热器、除尘器及二氧化碳捕集回收装置；燃烧装置与换热器连接；助燃装置与换热器连接；换热器与除尘器连接；除尘器与所述二氧化碳捕集回收装置连接；除尘器与燃烧装置连接。本发明提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环冷却设备提高烟气中的CO2浓度，降低CO2的捕集和回收成本，减少碳排放，利于降低温室效应和环境保护。

Description

提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环冷却设备及方法
技术领域
本发明涉及节能环保技术领域，特别涉及一种提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环冷却设备及方法。
背景技术
近年来，全球变暖已成为全世界最关心的环保问题，造成全球变暖的主要原因是大量的温室气体产生，而温室气体的主要组成部分就是二氧化碳（CO2），CO2气体排放不仅成为媒体关注的焦点，而且已经成为国际会议和大国首脑会谈的重要话题。目前，世界上已有丹麦、芬兰、荷兰、挪威和瑞典五个北欧国家实施了碳税。我国为控制碳排放，国家发展和改革委员会发布了《中国应对气候变化的政策与行动2013年度报告》，并于2013年底以北京、上海、广州、天津、深圳等城市作为碳交易试点开展碳交易工作。节能减排降低碳排放已经是全世界关注的社会任务。
目前国内各种燃烧装置产生的烟气经过除尘工艺处理后，其中含有大量CO2，一般都在10%—20%，但是由于该部分CO2回收成本过高，据了解回收CO2较高尤其当烟气中CO2浓度较低时，回收装置不得不做大，这无形中增加了CO2回收捕集的成本。目前CO2的市场价只有500元/吨，所以目前提高燃烧装置中CO2浓度，从而降低CO2捕集回收成本有着极其重要的经济效益及社会效益。因为烟气中的CO2直接排放进入大气，造成碳排放造成温室效应，污染环境。
随着我国钢铁行业、石油化工行业的发展，各种燃烧装置得到越来越广泛的应用，由于目前氢能、太阳能、风能等清洁能源发展尚未达到规模化应用的程度，各行业的燃烧装置依旧以煤炭、石油等含碳能源为基础原料，这无疑造成了燃烧后烟气中含有大量的CO2，目前由于燃烧装置排放烟气中CO2浓度较低，捕集、回收成本太高，国内各种燃烧装置燃烧后的烟气基本直接排入大气，造成碳排放及温室效应。因此，提高燃烧装置排放烟气中CO2浓度对降低CO2捕集回收成本有着极其重要的经济效益、社会效益和环境效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高烟气中的CO2浓度，降低CO2的捕集和回收成本，减少碳排放，利于降低温室效应和环境保护的烟气循环的冷却设备及方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环的冷却设备，与助燃装置连接；包括套筒窑、换热器、除尘器及二氧化碳捕集回收装置；所述燃烧装置与所述换热器连接，将所述烟气输送到所述换热器中；所述鼓风机与所述换热器连接，用于与所述烟气换热；所述换热器与所述除尘器连接；所述除尘器与所述二氧化碳捕集回收装置连接，通过所述二氧化碳捕集回收装置收集烟气中的二氧化碳；所述除尘器与所述套筒窑连接，将处理过后的烟气输送到所述套筒窑，对所述燃烧装置进行冷却。
进一步地，所述套筒窑与所述二氧化碳捕集回收装置之间设置有烟气调节阀，用于控制进入套筒窑的烟气进气量。
进一步地，本发明提高烟气二氧化碳浓度的的烟气循环冷却方法还包括二氧化碳浓度测试仪，所述二氧化碳捕集回收装置通过所述二氧化碳浓度测试仪与所述除尘器连接。
进一步地，本发明提供一种提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环的冷却技术，包括步骤1，套筒窑将含有10%以上浓度的二氧化碳的烟气排放到换热器中；步骤2，换热器将换热后的烟气输送给除尘器；步骤3，根据套筒窑冷却气体的进气气量、套筒窑中排气CO2的浓度，换热器将除尘后的一定量烟气输送给套筒窑；步骤4，通过二氧化碳浓度测试仪测得的烟气中的二氧化碳浓度调节烟气调节阀的开度控制进入套筒窑循环冷却的烟气量，最终达到出套筒窑的烟气中二氧化碳的浓度稳定在利于捕集、回收的范围内；步骤5，二氧化碳捕集回收装置捕捉回收二氧化碳。
进一步地，步骤2包括步骤21，启动鼓风机，向换热器输送助燃气体；步骤22，套筒窑排出的烟气进入换热器；步骤23，烟气与助燃气体在换热器中进行换热；步骤24，换热后的烟气进入除尘器；步骤25，助燃气体进入套筒窑。
进一步地，所述二氧化碳捕集回收装置的捕集回收二氧化碳的浓度为20-40%。
本发明提供的一种提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环的冷却设备的套筒窑与换热器连接，将烟气输送到换热器中，鼓风机与换热器连接，用于与烟气换热，换热器与除尘器连接，除尘器与二氧化碳捕集回收装置连接，通过二氧化碳捕集回收装置收集烟气中二氧化碳，除尘器与套筒窑连接，将处理过后的烟气输送到套筒窑，对套筒窑进行冷却，可以提高烟气中的CO2浓度，降低CO2的捕集和回收成本，减少碳排放，利于降低温室效应和环境保护。
附图说明
图1为本发明实施例提供的提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环冷取设备的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供了一种提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环冷却设备，包括套筒窑1、换热器6、除尘器5及二氧化碳捕集回收装置7。套筒窑1与换热器6连接，将烟气输送到换热器中。套筒窑1与二氧化碳捕集回收装置7之间设置有烟气调节阀8，用于控制进入套筒窑1的烟气进气量。当烟气中二氧化碳浓度过高时，调节烟气调节阀，放出一部分烟气，使烟气中的二氧化碳浓度达到要求。当烟气中二氧化碳浓度过低时，调节烟气调节阀，减少烟气排放量，使烟气中的二氧化碳浓度达到要求。鼓风机3与换热器连接，用于与烟气换热。换热器6与除尘器5连接。除尘器5与二氧化碳捕集回收装置7连接，通过二氧化碳捕集回收装置7收集烟气中二氧化碳。除尘器5与燃烧装置1连接，将处理过后的烟气输送到套筒窑1，对套筒窑1进行冷却。本发明提高烟气二氧化碳浓度的的烟气循环冷却技术还包括二氧化碳浓度测试仪。二氧化碳捕集回收装置7通过二氧化碳浓度测试仪与除尘器5连接。
当使用本发明提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环冷却方法时，包括以下步骤：步骤1，套筒窑1将含有10%以上浓度的二氧化碳的烟气排放到换热器6中。步骤2，换热器6将换热后的烟气输送给除尘器5。步骤2包括步骤21，启动鼓风机3，向换热器6输送助燃气体；步骤22，套筒窑1排出的烟气进入换热器6；步骤23，烟气与助燃气体在换热器6中进行换热；步骤24，换热后的烟气进入除尘器5；步骤25，助燃气体进入套筒窑1。通过烟气与助燃气体进行换热，提高了助燃气体热量，节约了资源。步骤3，根据套筒窑1冷却气体的进气气量、套筒窑1中排气CO2的浓度，换热器5将除尘后的一定量烟气输送给燃烧装置1。除尘后的含一定浓度CO2的烟气再次进入套筒1对其进行冷却，可以在给燃烧装置降温的同时，减少入燃烧装置空气量，以达到提高烟气中二氧化碳浓度的目的。步骤4，通过二氧化碳浓度测试仪测得的烟气中的二氧化碳浓度调节烟气调节阀的开度控制进入套筒窑循环冷却的烟气量，最终达到出套筒窑1的烟气中二氧化碳的浓度稳定在利于捕集、回收的范围内；步骤5，二氧化碳捕集回收装置7捕捉回收二氧化碳。二氧化碳捕集回收装置7的捕集回收二氧化碳的浓度为20-40%。
实施例1：
步骤1，向套筒窑1通入燃气2，启动套筒窑1。套筒窑1将含有10%以上浓度的二氧化碳的烟气排放到换热器6中。
步骤2，换热器6将换热后的烟气输送给除尘器5。步骤2包括步骤21，启动鼓风机3，向换热器6输送助燃气体；步骤22，套筒窑1排出的烟气进入换热器6；步骤23，烟气与助燃气体在换热器6中进行换热；步骤24，换热后的烟气进入除尘器5；步骤25，助燃气体进入套筒窑1。
步骤3，根据燃烧装置1冷却气体的进气气量、套筒窑1中排气CO2的浓度，换热器5将除尘后的一定量烟气输送给套筒窑1。
步骤4，通过二氧化碳浓度测试仪测得的烟气中的二氧化碳浓度调节烟气调节阀的开度控制进入套筒窑循环冷却的烟气量，最终达到出套筒窑1的烟气中二氧化碳的浓度稳定在利于捕集、回收的范围内。
步骤5，当二氧化碳浓度测试仪测得的二氧化碳浓度为20%时，二氧化碳捕集回收装置7捕捉回收二氧化碳。
实施例2
步骤1，向套筒窑1通入燃气2，启动套筒窑1。套筒窑1将含有10%以上浓度的二氧化碳的烟气排放到换热器6中。
步骤2，换热器6将换热后的烟气输送给除尘器5。步骤2包括步骤21，启动鼓风机3，向换热器6输送助燃气体；步骤22，套筒窑1排出的烟气进入换热器6；步骤23，烟气与助燃气体在换热器6中进行换热；步骤24，换热后的烟气进入除尘器5；步骤25，助燃气体进入套筒窑1。
步骤3，根据燃烧装置1冷却气体的进气气量、套筒窑1中排气CO2的浓度，换热器5将除尘后的一定量烟气输送给套筒窑1。
步骤4，通过二氧化碳浓度测试仪测得的烟气中的二氧化碳浓度调节烟气调节阀的开度控制进入套筒窑循环冷却的烟气量，最终达到出套筒窑1的烟气中二氧化碳的浓度稳定在利于捕集、回收的范围内。
步骤5，当二氧化碳浓度测试仪测得的二氧化碳浓度为30%时，二氧化碳捕集回收装置7捕捉回收二氧化碳。
实施例3
步骤1，向套筒窑1通入燃气2，启动套筒窑1。套筒窑1将含有10%以上浓度的二氧化碳的烟气排放到换热器6中。
步骤2，换热器6将换热后的烟气输送给除尘器5。步骤2包括步骤21，启动鼓风机3，向换热器6输送助燃气体；步骤22，套筒窑1排出的烟气进入换热器6；步骤23，烟气与助燃气体在换热器6中进行换热；步骤24，换热后的烟气进入除尘器5；步骤25，助燃气体进入套筒窑1。
步骤3，根据燃烧装置1冷却气体的进气气量、套筒窑1中排气CO2的浓度，换热器5将除尘后的一定量烟气输送给套筒窑1。
步骤4，通过二氧化碳浓度测试仪测得的烟气中的二氧化碳浓度调节烟气调节阀的开度控制进入套筒窑循环冷却的烟气量，最终达到出套筒窑1的烟气中二氧化碳的浓度稳定在利于捕集、回收的范围内。
步骤5，当二氧化碳浓度测试仪测得的二氧化碳浓度为40%时，二氧化碳捕集回收装置7捕捉回收二氧化碳。
实施例4
步骤1，向套筒窑1通入燃气2，启动套筒窑1。套筒窑1将含有10%以上浓度的二氧化碳的烟气排放到换热器6中。
步骤2，换热器6将换热后的烟气输送给除尘器5。步骤2包括步骤21，启动鼓风机3，向换热器6输送助燃气体；步骤22，套筒窑1排出的烟气进入换热器6；步骤23，烟气与助燃气体在换热器6中进行换热；步骤24，换热后的烟气进入除尘器5；步骤25，助燃气体进入套筒窑1。
步骤3，根据燃烧装置1冷却气体的进气气量、套筒窑1中排气CO2的浓度，换热器5将除尘后的一定量烟气输送给套筒窑1。
步骤4，通过二氧化碳浓度测试仪测得的烟气中的二氧化碳浓度调节烟气调节阀的开度控制进入套筒窑循环冷却的烟气量，最终达到出套筒窑1的烟气中二氧化碳的浓度稳定在利于捕集、回收的范围内。
步骤5，当二氧化碳浓度测试仪测得的二氧化碳浓度大于40%时，调大烟气调节阀开度，施放二氧化碳。当二氧化碳浓度测试仪测得的二氧化碳浓度小于40%时，调小烟气调节阀开度，二氧化碳捕集回收装置7捕捉回收二氧化碳。
本发明提供的一种提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环的冷却设备的套筒窑与换热器连接，将烟气输送到换热器中，鼓风机与换热器连接，用于与烟气换热，换热器与除尘器连接，除尘器与二氧化碳捕集回收装置连接，通过二氧化碳捕集回收装置收集烟气中二氧化碳，除尘器与套筒窑连接，将处理过后的烟气输送到燃烧装置，对燃烧装置进行冷却，可以提高烟气中的CO2浓度，降低CO2的捕集和回收成本，减少碳排放，利于降低温室效应和环境保护。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环的冷却设备，与鼓风机（3）连接；其特征在于，包括：套筒窑（1）、换热器（6）、除尘器（5）及二氧化碳捕集回收装置（7）；所述套筒窑（1）与所述换热器（6）连接，将所述烟气输送到所述换热器（6）中；所述鼓风机（3）与所述换热器（6）连接，用于与所述烟气换热；所述换热器（6）与所述除尘器（5）连接；所述除尘器（5）与所述二氧化碳捕集回收装置（7）连接，通过所述二氧化碳捕集回收装置（7）收集烟气中的二氧化碳；所述除尘器（5）与所述套筒窑（1）连接，将处理过后的烟气输送到所述套筒窑（1），对所述燃烧装置进行冷却。
2.根据权利要求1所述的冷却设备，其特征在于：所述套筒窑（1）与所述二氧化碳捕集回收装置（7）之间设置有烟气调节阀（8），用于控制进入套筒窑（1）的烟气进气量。
3.根据权利要求1所述的冷却设备，其特征在于，还包括：二氧化碳浓度测试仪，所述二氧化碳捕集回收装置（7）通过所述二氧化碳浓度测试仪与所述除尘器（5）连接。
4.一种基于权利要求1的提高烟气二氧化碳浓度的烟气循环的冷却方法，其特征在于，包括：步骤1，套筒窑（1）将含有10%以上浓度的二氧化碳的烟气排放到换热器（6）中；步骤2，换热器（6）将换热后的烟气输送给除尘器（5）；步骤3，根据套筒窑（1）冷却气体的进气气量、套筒窑（1）中排气CO2的浓度，换热器（6）将除尘后的一定量烟气输送给套筒窑（1）；步骤4，通过二氧化碳浓度测试仪测得的烟气中的二氧化碳浓度调节烟气调节阀的开度控制进入套筒窑（1）循环冷却的烟气量，最终达到出套筒窑（1）的烟气中二氧化碳的浓度稳定在利于捕集、回收的范围内；步骤5，二氧化碳捕集回收装置（7）捕捉回收二氧化碳。
5.根据权利要求4所述的冷却方法，其特征在于，步骤2包括：步骤21，启动鼓风机（3），向换热器（6）输送助燃气体；步骤22，套筒窑（1）排出的烟气进入换热器（6）；步骤23，烟气与助燃气体在换热器（6）中进行换热；步骤24，换热后的烟气进入除尘器（5）；步骤25，助燃气体进入套筒窑（1）。
6.根据权利要求4所述的冷却方法，其特征在于：所述二氧化碳捕集回收装置7的捕集回收二氧化碳的浓度为20-40%。
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