CN104736934B - 向至少两个富氧气体消耗单元提供富氧气体和燃料的方法 - Google Patents

向至少两个富氧气体消耗单元提供富氧气体和燃料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104736934B
CN104736934B CN201380046377.4A CN201380046377A CN104736934B CN 104736934 B CN104736934 B CN 104736934B CN 201380046377 A CN201380046377 A CN 201380046377A CN 104736934 B CN104736934 B CN 104736934B
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
gas
oxygen rich
air
rich gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201380046377.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104736934A (zh
Inventor
R·杜贝蒂尔-格勒尼耶
A·吉亚尔
D·麦克唐纳
S·德利蒙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Babcock and Wilcox Power Generation Group Inc
Original Assignee
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Babcock and Wilcox Power Generation Group Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude, Babcock and Wilcox Power Generation Group Inc filed Critical LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Publication of CN104736934A publication Critical patent/CN104736934A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104736934B publication Critical patent/CN104736934B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/007—Supplying oxygen or oxygen-enriched air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/005—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by heat treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04527—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general
    • F25J3/04533—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general for the direct combustion of fuels in a power plant, so-called "oxyfuel combustion"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04527—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general
    • F25J3/04539—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general for the H2/CO synthesis by partial oxidation or oxygen consuming reforming processes of fuels
    • F25J3/04545—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general for the H2/CO synthesis by partial oxidation or oxygen consuming reforming processes of fuels for the gasification of solid or heavy liquid fuels, e.g. integrated gasification combined cycle [IGCC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04769—Operation, control and regulation of the process; Instrumentation within the process
    • F25J3/04812—Different modes, i.e. "runs" of operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/07001—Injecting synthetic air, i.e. a combustion supporting mixture made of pure oxygen and an inert gas, e.g. nitrogen or recycled fumes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/07006—Control of the oxygen supply
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/32—Direct CO2 mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

用于向至少均为富氧气体消耗单元的第一和第二单元(C1，C2)提供富氧气体和燃料的方法，包括：在空气分离单元(ASU)中分离空气(1)以产生富氧气体(5)，在第一和第二阶段期间，将来自空气分离单元的富氧气体的第一流(7)输送至第一富氧气体消耗单元(C1)，第一单元与用于发电的系统结合，在第一阶段期间，将来自空气分离单元的富氧气体的第二流(9)输送至第二富氧气体消耗单元(C2)，所述的第二单元为燃烧单元，空气(21)的第一流在第一阶段期间输送至燃烧单元，从第二单元中去除第二含二氧化碳气体(17)，而不将任何第二含二氧化碳气体输送回至第二单元，在第二阶段期间，在不将任何第三含二氧化碳气体输送回至第二单元的情况下，无富氧气体从空气分离中输送至第二单元。

Description

向至少两个富氧气体消耗单元提供富氧气体和燃料的方法
技术领域
本发明涉及用于向至少两个富氧气体消耗单元提供富氧气体和燃料的方法。
背景技术
本文中的富氧气体指的是通过分离空气所制得的包含至少75摩尔％氧，优选包含至少80摩尔％氧的气体。剩余气体主要为氮。空气的分离优选通过低温蒸馏进行。
从欧洲专利EP-A-1992876中已知向锅炉中选择性地供给空气或富氧气体。所述的锅炉供给有可以为生物燃料或者例如煤炭或天然气的石化燃料的燃料。所述的锅炉可以为例如粉碎燃料(对于煤炭为煤粉PC)或流化床或者旋流类型。
在供给有富氧气体的锅炉中燃烧的优点包括：
–改善的燃烧，尤其当燃料具有降低的发热量时，
–由烟道气体中减少的热损失所导致的锅炉改善的热效率，
–更高的火焰温度，允许交换面产生更多蒸汽，
–减少的NOx排放(如US-A-6568185所描述),
–改善的锅炉生产量。
但是由于富氧气体的成本，富氧气体通常不被输送至锅炉。
然而，被熟知的是向消耗大量富氧气体的单元中输送富氧气体，所述的单元例如被集成到用于发电的单元。例如，富氧燃烧锅炉通常供给有富氧气体和燃料。燃烧用于产生热量，所述的热量进而产生待用于蒸汽涡轮中发电的蒸汽。这种类型的单元产生含二氧化碳的废气，所述的废气可至少部分——可能地在处理之后——再循环至所述单元中。第一单元也可以例如为整体煤气化联合循环(IGCC)单元或者是诸如煤炭气化单元的气化单元。
由于为了向所述的第一单元提供富氧气体空气，分离单元是必须的，在很多情况下，可能有趣的是，在第二单元中至少时不时使用部分富氧气体，第二单元为其中使用的氧化剂通常为并未富集氧的空气的燃烧单元。相应的优点甚至可以证明空气分离单元尺寸应增加。
发明内容
根据本发明，其提供了用于向至少均为富氧气体消耗单元的第一和第二单元提供富氧气体和燃料的方法，其包括：
i)在空气分离单元中分离空气以产生富氧气体。
ii)在第一和第二时段期间，将来自空气分离单元的富氧气体的第一流输送至第一富氧气体消耗单元，将燃料第一流输送至第一单元，从第一单元中去除第一含二氧化碳气体，第一单元与用于发电的系统结合并可选地将至少部分第一含二氧化碳气体或者由其获得的气体输送回到第一单元。
iii)在第一时段期间，将来自空气分离单元的富氧气体的第二流输送至第二富氧气体消耗单元，所述的第二单元为燃烧单元，至少燃料的第二流和空气的第一流在第一阶段被供给至燃烧单元，从第二单元中去除第二含二氧化碳气体，而不将任何第二含二氧化碳气体或由其得到的任何气体输送回至第二单元。
iv)在第二时段期间，将至少空气第二流和燃料第三流输送用于第二阶段的燃烧，从第二单元中去除第三含二氧化碳气体而不将任何第三含二氧化碳气体输送回第二单元，其特征在于：在第二时段期间，无富氧气体被从空气分离输送至第二单元或者至少比第二流少50％的富氧气体第三流被从空气分离输送至第二单元。
根据其他可替换特征，所述方法可以包括如下步骤或特征：
–空气的第一流在第一阶段供给至第二单元并且空气的第二流在第二阶段供给至第二单元，空气的第一流比空气的第二流至少少50％。
–第一单元为富氧燃烧单元，将至少部分第一含二氧化碳气体或者由其得到的气体输送回至第一单元。
–第一单元为IGCC单元，不将至少部分第一含二氧化碳气体或者由其得到的气体输送回至第一单元。
–第一单元为气化单元，不将至少部分第一含二氧化碳气体或者由其得到的气体输送回至第一单元。
–所述的第一流大于第二流，优选为第二流的至少三倍。
–在第一阶段期间，富氧气体的第二流与供给至燃烧单元的空气混合或在没有与供给至燃烧单元的空气混合的情况下直接输送至第二单元。
–第一阶段对应于当空气至第二单元的输送部分中断时的阶段。
–在第一阶段期间，平均电价高于给定的阈值，在第二阶段期间，平均电价低于给定的阈值。
–在第一阶段期间，燃烧单元利用具有低于给定阈值的低热值(下限热值)的燃料运行，在第二阶段期间，燃烧单元利用具有高于给定阈值的低热值的燃料运行。
–在第一阶段期间，燃烧单元利用具有高于给定阈值的生物质含量的燃料运行，在第二阶段期间，燃烧单元利用具有低于给定阈值的生物质含量的燃料运行。
–空气分离单元接收待蒸馏的经压缩的、冷却的、净化了的进料流，并且在第一阶段期间，空气分离单元利用低于给定阈值的进料流运行，并且在第二阶段期间，空气分离单元利用高于给定阈值的进料流运行。
–燃料的第二流大于燃料的第三流。
–空气的第一流和富氧气体的第二流具有的纯度和流速使得通过混合空气的第一流和富氧气体的第二流而形成的气体中氧气纯度折干计算为21摩尔％至40摩尔％。
–在第一和第二阶段期间富氧气体第一流的流速至少是在第一阶段期间的富氧气体第二流的流速的两倍。
–第一含二氧化碳气体折干计算包含至少70％的二氧化碳，第二含二氧化碳气体折干计算包含至多30％的二氧化碳。
–气体分离单元在第二阶段期间产生并储存富氧液体，并且其中在第二阶段储存的所述的富氧液体的至少部分在第一阶段期间被蒸发以产生富氧气体第二流的至少一部分。
–没有空气供给至第一单元。
下面描述其中该至第二单元的富氧气体的中断供应可能有益的多个例子。
附图说明
参照附图本发明将更加细节地被描述，附图显示了根据本发明的方法的操作。
图1示出本发明的方法的操作。
具体实施方式
可以为低温蒸馏单元的空气分离单元ASU接收经冷却、压缩、净化的空气1作为进给气体。空气接着被分离形成氮气3和包含有至少75摩尔％氧，优选为80摩尔％氧的富氧气体5。输送富氧气体的管道装置被设计成使得可以将富氧气体5分成富氧气体第一流7和富氧气体第二流9，这种分流装置示意性地显示为阀V1，V2。
在第一阶段，阀V1和V2打开，富氧气体分为两股流。富氧气体第一流7可以具有至少两倍于富氧气体第二流9的流速。富氧气体第一流7被送入至第一单元C1，作为唯一的氧化剂。在烟道气体中再循环的氧气不视为氧化剂。第一单元C1也供给有燃料F1，燃料F1可以是煤炭或天然气。
第一单元可以为发电的单元。第一单元可以使整体煤气化联合循环(IGCC)单元、气化单元或富氧燃烧单元。
第一单元产生用于发电的热量。第一单元也产生第一含二氧化碳气体——通常知悉为烟道气体11。此烟道气体被一分为二，部分气体15被送回第一单元C1，其中第一单元为富氧燃烧单元。烟道气体的剩余部分13，如果有的话，可以或者排放至大气中、或者被处理以去除杂质尤其是二氧化碳，或者在另一工艺中使用。
可能的是再循环的部分气体15可以由烟道气体通过某种方式的处理(例如去除杂质、灰尘等等)而得到。
在第一阶段期间，富氧气体第二流9被送至在某些情形下也供给有空气21的第二单元C2。富氧气体可以直接输送至第二单元C2(在主锅炉和/或次级锅炉和/或燃烧器处)或可以如虚线所示(在主锅炉和/或次级锅炉和/或燃烧器处)在第二单元C2上游与空气21混合。第二单元C2为燃烧单元且供给有燃料F2，燃料F2可以是…
氧气和空气纯度和流速选择成使得如果富氧气体第二流9和空气21已混合，折干计算，得到的气体将包含21摩尔％至40摩尔％，优选为21摩尔％至35摩尔％，更优选地为21摩尔％至27摩尔％的氧。因此，应理解的是：富氧气体第二流9的流速显著低于第一空气流的流速(例如低于第一空气流的35％，优选为低于第一空气流的24％，优选为低于第一空气流的10％)。
在第二阶段期间，第一单元C1如在第一阶段中利用构成唯一氧化剂的富氧气体和至少部分烟道气体的再循环来运行。
但是在第二阶段期间，没有富氧气体被输送到第二单元C2，或输送到第二单元的富氧气体的总量显著降低，例如降低至至多为在第一阶段期间的流速的一半。
因此，第二单元C2仅供给有作为唯一氧化剂的空气或者供给有空气和富氧气体的混合物——合成的混合物的氧浓度比在第一阶段中的低。
在其中在第一阶段期间空气被供给至第二单元的情形中，在第一阶段期间输送的空气21的流速可能显著小于在第二阶段期间输送的流速。
所述方法可以例如在以下的情形中应用。
在第二单元C2仅仅使用空气作为唯一氧化剂正常工作的实施例中，如果通风设备部分失效或者部分空气流由于任一原因而中断，第二单元C2可以使用富氧气体第二流9作为补充氧化剂继续工作。如果空气流速仅仅是降低而并非是完全中断，富氧气体可以至少部分补偿供应至燃烧的氧的缺口。
另一可能性是仅当第二单元C2以高生产率工作时，输送富氧气体至第二单元C2。在这种情况下，至第二单元C2的富氧气体的输送可以通过输送至第二单元C2的燃料F2的量来调节，因为随着生产率提高单元消耗更多的燃料。因此，第一阶段对应于其中供应的燃料量高于给定阈值的情形，第二阶段对应于其中供应的燃料量低于所述阈值的情形。在附图中示出用于测量燃料流速(FIC)和传递该信息至阀V2的装置。推荐的阈值可以为最大燃料流的90％或95％的数值。
另一个可能性是仅在平均电力成本高于给定阈值的情况下输送富氧气体第二流9至第二单元C2。因此，当电力成本低于阈值，例如50欧/兆瓦小时时没有富氧气体第二流9被输送至第二单元C2。可选地，当价格低于阈值时更少的富氧气体可以被输送到第二单元，当价格高于阈值时更多的富氧气体可以被输送至第二单元。第二单元C2使用富氧气体来运行因而在经济上是合算的。
另一个可能性是仅当第二单元C2使用低燃烧值燃料或生物质基燃料运行时输送富氧气体至第二单元C2。在这种情况下，富氧气体至第二单元C2的输送可通过生物质基燃料的低热值、燃料制备和燃烧性能来调节，因为他们可能影响单元的火焰稳定性、热效率、热输出或生产可用性。因此第一阶段对应于其中供应的燃料F2的低热值低于给定阈值的情形，第二阶段对应于其中供应的燃料F2的低热值高于所述阈值的情形。另外或可选地，第二单元C2可供给有包含生物质或非生物质的燃料。第一阶段因而可对应于其中生物质的比例高于给定阈值(例如15％)的情形，第二阶段对应于其中生物质的比例低于所述阈值或者甚至为0的情形。
在另一个实施例中，当空气1至空气分离单元ASU的流速变为尤其低时，空气分离单元无法正常运作，除非压缩空气和/或产品气体被输送至大气中。为了避免这种浪费，有利的是仅当空气1至空气分离单元的进料流低于给定阈值时将富氧气体输送至第二单元C2。因此当进料流高于所述阈值时，所有的富氧气体都被输送至第一单元C1。在这种情形下，阈值可以例如是当流速低于空气分离单元的设计流速的75％时。
空气分离单元ASU可以包含“平衡(bascule)”系统，该系统在第二阶段期间储存液氧，在第一阶段期间蒸发该液氧用以生产成品气态氧。

Claims (14)

1.用于向至少均为富氧气体消耗单元的第一单元和第二单元中提供富氧气体和燃料的方法，包括：
i)在空气分离单元(ASU)中分离空气(1)以产生富氧气体(5)，
ii)在第一和第二时段期间，将来自空气分离单元的富氧气体第一流(7)输送至第一单元，将燃料第一流(F1)输送至第一单元，从第一单元中去除第一含二氧化碳气体(11)，第一单元与用于发电的系统结合，
iii)在第一时段期间，将来自空气分离单元的富氧气体第二流(9)输送至第二单元，所述的第二单元为燃烧单元，至少燃料第二流(F2)和空气第一流在第一时段期间被供给至燃烧单元，从第二单元中去除第二含二氧化碳气体，而不将任何第二含二氧化碳气体或由第二含二氧化碳气体得到的任何气体输送回至第二单元，和
iv)在第二时段期间，将至少空气第二流和燃料第三流输送用于燃烧，从第二单元中去除第三含二氧化碳气体而不将任何第三含二氧化碳气体输送回第二单元，
其特征在于：在第二时段期间，无富氧气体被从空气分离单元输送至第二单元或者至少比富氧气体第二流流速少50％的富氧气体第三流被从空气分离单元输送至第二单元。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，空气第一流在第一时段期间供给至第二单元，空气第二流在第二时段期间供给至第二单元，所述的空气第一流的流速比空气第二流的流速至少少50％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，富氧气体第一流的流速大于富氧气体第二流的流速。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在第一时段期间，富氧气体第二流(9)与待供给至第二单元的空气第一流混合，或富氧气体第二流(9)在没有与正供给至第二单元的空气混合的情况下直接输送至第二单元。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，第一时段对应于当空气至第二单元的输送部分中断时的时段。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在第一时段期间，平均电价高于给定的阈值，在第二时段期间，平均电价低于给定的阈值。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在第一时段期间，第二单元利用具有低于给定阈值的低热值的燃料运行，在第二时段期间，第二单元利用具有高于给定阈值的低热值的燃料运行。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在第一时段期间，第二单元利用具有高于给定阈值的生物质含量的燃料运行，在第二时段期间，第二单元利用具有低于给定阈值的生物质含量的燃料运行。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，燃料第二流的流量大于燃料第三流的流量。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，空气第一流和富氧气体第二流(9)的具有这样的纯度和流速使得通过混合空气第一流和富氧气体第二流而形成的气体中氧气纯度折干计算为21摩尔％至40摩尔％。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在第一和第二时段期间富氧气体第一流(7)的流速至少是在第一时段期间的富氧气体第二流(9)的流速的两倍。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其中，空气分离单元(ASU)在第二时段期间产生并储存富氧液体，并且其中在第二时段储存的所述的富氧液体的至少部分在第一时段期间被蒸发以产生富氧气体第二流的至少一部分。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，在第一和第二时段期间，将至少部分第一含二氧化碳气体或者由第一含二氧化碳气体获得的气体输送回到第一单元。
14.根据权利要求3所述的方法，其中，富氧气体第一流的流速为富氧气体第二流的流速的至少三倍。
CN201380046377.4A 2012-09-05 2013-08-28 向至少两个富氧气体消耗单元提供富氧气体和燃料的方法 Expired - Fee Related CN104736934B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12306059.2A EP2706298B1 (en) 2012-09-05 2012-09-05 Process for providing fuel and air and/or an oxygen rich gas to at least two oxygen rich gas consuming units
EP12306059.2 2012-09-05
PCT/EP2013/067755 WO2014037250A1 (en) 2012-09-05 2013-08-28 Process for providing an oxygen rich gas and fuel to at least two oxygen rich gas consuming units

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104736934A CN104736934A (zh) 2015-06-24
CN104736934B true CN104736934B (zh) 2017-06-30

Family

ID=46980854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380046377.4A Expired - Fee Related CN104736934B (zh) 2012-09-05 2013-08-28 向至少两个富氧气体消耗单元提供富氧气体和燃料的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9453645B2 (zh)
EP (1) EP2706298B1 (zh)
CN (1) CN104736934B (zh)
CA (1) CA2884095A1 (zh)
PL (1) PL2706298T3 (zh)
WO (1) WO2014037250A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10730749B2 (en) * 2018-11-07 2020-08-04 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Process for integrating a partial oxidation plant with an oxy-combustion plant utilizing a steam turbine

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5582029A (en) * 1995-10-04 1996-12-10 Air Products And Chemicals, Inc. Use of nitrogen from an air separation plant in carbon dioxide removal from a feed gas to a further process
WO2001075277A1 (en) * 2000-03-31 2001-10-11 Northern Research And Engineering Corporation Solid-fueled power generation system with carbon dioxide sequestration and method therefor
US6568185B1 (en) 2001-12-03 2003-05-27 L'air Liquide Societe Anonyme A'directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Combination air separation and steam-generation processes and plants therefore
JP2007147161A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Electric Power Dev Co Ltd 燃焼装置の排ガス処分方法及び装置
DE102006025681A1 (de) * 2006-06-01 2007-12-06 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zum Einspeisen von Oxidationsmittel in eine Verbrennungseinrichtung
US7927568B2 (en) * 2006-10-26 2011-04-19 Foster Wheeler Energy Corporation Method of and apparatus for CO2 capture in oxy-combustion
US9651253B2 (en) 2007-05-15 2017-05-16 Doosan Power Systems Americas, Llc Combustion apparatus
US8105403B2 (en) * 2007-09-14 2012-01-31 Rentech, Inc. Integration of an integrated gasification combined cycle power plant and coal to liquid facility
KR101209704B1 (ko) * 2010-06-23 2012-12-10 대성산업가스 주식회사 순산소연소 발전시스템 및 그의 정제방법
US20140020426A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-23 General Electric Company System and method for using a chilled fluid to cool an electromechanical machine

Also Published As

Publication number Publication date
EP2706298A1 (en) 2014-03-12
CN104736934A (zh) 2015-06-24
US9453645B2 (en) 2016-09-27
US20150226428A1 (en) 2015-08-13
CA2884095A1 (en) 2014-03-13
WO2014037250A1 (en) 2014-03-13
PL2706298T3 (pl) 2018-09-28
EP2706298B1 (en) 2017-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5913304B2 (ja) 低エミッショントリプルサイクル発電システム及び方法
JP5634872B2 (ja) 炭素燃料燃焼方法
JP5138028B2 (ja) 酸素燃焼ボイラの酸素供給制御方法及び装置
Dillon et al. Oxy-combustion processes for CO2 capture from advanced supercritical PF and NGCC power plant
AU717051B2 (en) Method for producing oxygen and generating power using a solid electrolyte membrane integrated with a gas turbine
Zanganeh et al. A novel process integration, optimization and design approach for large-scale implementation of oxy-fired coal power plants with CO2 capture
US6568185B1 (en) Combination air separation and steam-generation processes and plants therefore
JP2016531973A (ja) メタネーション方法および電力プラント煙道ガスの二酸化炭素メタネーションを備える電力プラント
KR20080092348A (ko) 통합형 오염물 제어를 하는 산소-연료 연소
JPS5880381A (ja) 石炭ガス化方法及び石炭ガス化装置
JP2009518620A (ja) 流体加熱方法
US20100205968A1 (en) Method for operating a combustion system and combustion system
AU2011225925B2 (en) Electricity generation method using a gas/air separation unit and a combustion unit
EP2600060A1 (en) Hydrogen assisted oxy-fuel combustion
CN104736934B (zh) 向至少两个富氧气体消耗单元提供富氧气体和燃料的方法
CN103232857B (zh) 一种co2零排放的煤基电力与化工品联产工艺
CN109724070B (zh) 一种增压富氧燃煤系统和方法
US20080173021A1 (en) Method for improved efficiency for IGCC
US8778054B2 (en) Power station and method for operating the same
KR20150097529A (ko) 가스 터빈 및 열 교환기를 사용한 용융 로로부터의 흄으로부터의 에너지 회수
KR20140060332A (ko) 요구되는 공급량을 최적화하기 위한 에너지 저장 기술
US20130152595A1 (en) Process for the enhancement of power plant with co2 capture and system for realization of the process
GB2579536A (en) A design for an efficient symbiotic electricity generation plant
KR101042603B1 (ko) 가스화 시스템
CN116024017A (zh) 煤掺石油焦的冷-热-电-气多能联供系统及运行方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170630

Termination date: 20190828

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee