CN104818066A - 利用液化天然气冷能实施垃圾焚烧尾气零排放的工艺系统 - Google Patents

利用液化天然气冷能实施垃圾焚烧尾气零排放的工艺系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104818066A
CN104818066A CN201510085899.6A CN201510085899A CN104818066A CN 104818066 A CN104818066 A CN 104818066A CN 201510085899 A CN201510085899 A CN 201510085899A CN 104818066 A CN104818066 A CN 104818066A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
lng
cold energy
cold
technology
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.)
Pending
Application number
CN201510085899.6A
Other languages
English (en)
Inventor
曹永珍
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to CN201510085899.6A priority Critical patent/CN104818066A/zh
Publication of CN104818066A publication Critical patent/CN104818066A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

利用液化天然气冷能实施垃圾焚烧尾气零排放的工艺系统是把垃圾焚烧处理技术、冷能利用技术、冷热电联供技术和烟道气捕集回收技术等各种技术进行集成,树立城市必备设施(垃圾焚烧处理厂、城市燃气供应站或调峰站、污水处理厂、工业用气体厂等)统一规划理念,构建一个新的尾气封闭处理工艺流程,实现垃圾焚烧处理系统的“三化”、LNG高能高用的价值要求及城市环保宜居要求,本系统是一套“冷、热、气、电”工业与民用联合型的四联供环保生态系统。

Description

利用液化天然气冷能实施垃圾焚烧尾气零排放的工艺系统
技术领域
本发明属于垃圾焚烧尾气回收处理、液化天然气冷能利用的技术领域。可用于大气污染治理及火力发电尾气的回收处理;也可应用于烟道气的碳捕集与封存(CCS)项目、二氧化碳液化项目。
      背景技术    
随着中国城镇化的发展,大量城市需要新增建设垃圾焚烧处理厂,而垃圾焚烧处理项目因现有垃圾焚烧处理厂的环保问题,新建项目遭遇“邻避效应”困境,且运营成本高。
另一方面,随着国家对清洁能源液化天然气(LNG)需求的增多,进口大量的LNG没有高能(石化能和冷能)高用,存在大量LNG冷能的浪费现象,此严重背离现象是国家能源短缺形势所急需创新解决并攻克的问题。
同时,面对世界各国CCS项目最新推进,中国迫切需要加强研究和发展CCS技术,紧跟和超越世界CCS技术,实现国家在哥本哈根会议上的承诺。
本发明系统工艺流程的设计融合了本说明书中所列出的技术及其理念,解决了城市管理者的迫切需求和未来可能面临的问题。
下面列出本系统工艺流程所涉及的技术及其存在的问题。
A.  垃圾焚烧处理技术
垃圾焚烧是垃圾处理工业化的开始,因其处理时间短,减容显著(达90%以上)而被现代城市管理者广泛采用,垃圾焚烧处理设备构成及流程框5。(流程片引自智研数据研究中心网讯)
普遍存在的问题:
1.      大气污染:垃圾焚烧尾气、飞灰及垃圾分解的恶臭对大气的污染是最突出的问题。
2.      垃圾分解产生的沥水,其臭气影响人居环境的舒适性。
3.      垃圾的资源性利用效率低。
4.      尾气低温热能没有充分利用。
B.LNG冷能利用技术
目前阶段,LNG冷能利用是一个世界应用技术新领域,LNG冷能利用技术除在空分、冷库、轮胎粉碎、冷冻干燥等有限的几个领域有相关应用技术,其它应用领域有待研究和开发。
存在的问题:
1.        LNG冷能利用属于新兴应用领域,实际应用范围小,大部分的LNG冷能被浪费,没有实现LNG的高能高用。
2.        LNG冷能的阶梯利用和联合利用研究投入的人力物力少。
C.LNG气化技术
城市燃气或燃气使用者广泛使用的是LNG卫星气化站,以其为例,LNG气化技术流程6,气化器是该技术的核心。空浴式和水浴式气化器均为小型气化器。其基本结构为上下管汇、气化段和加热段的翘片管换热板结构,材质为铝钛合金。目前大型的气化器为开架式海水气化器和浸没燃烧式气化器,结构基本相同,应用于LNG接收站的气化处理。
存在的问题:
1.        LNG冷能没有利用,没有达到高能高用。
2.        需定期对空浴式气化器进行除霜处理。
3.        LNG槽车卸载的操作时间较长,浪费人力物力。
D.二氧化碳液化技术
二氧化碳液化技术分为低压、中压和高压液化技术。
低压法:二氧化碳气体压力0.6~0.8MPa。
采用普通压缩机将二氧化碳压缩净化后直接输送到用气点。在此压力下二氧化碳液化温度为-42℃~-50℃,一般冷冻机是无法将其液化的,因此这种压力下的二氧化碳一般不能以液态方式储存。且其产品纯度由气源决定,提纯困难,此方法现已基本淘汰。
中压法:二氧化碳气体压力1.6~2.5MPa。
采用专用无油二氧化碳压缩机将二氧化碳压缩净化后,在冷冻系统进行液化,冷凝温度为-12℃~-25℃,密度为994~1052kg/m3,在此工况下的二氧化碳液体便于大罐储存和槽车运输。液态二氧化碳经气化减压后可以直接送到各用其点,也可以经增压泵将其充装在高压钢瓶中。二氧化碳经中压法净化液化后纯度可达到99.98%以上。由于这种方法生产的二氧化碳纯度高、储存效率较高、使用方便,国内外大多数厂家均选用这一工艺方法回收二氧化碳。
高压法:二氧化碳气体压力6.0~9.0MPa。
此方法为最传统的工艺方法,利用二氧化碳在常温下高压液化的特性,将二氧化碳压缩至中压时进行净化,然后返回压缩机压缩至6~9 Mpa(工作压力由冷却水决定),经冷却液化直接充装到钢瓶中。高压下二氧化碳不易气液分离,所以二氧化碳纯度有来气条件决定;而且充装钢瓶劳动强度很大,这种工艺初始投资较低。
E.二氧化碳捕集技术
二氧化碳的捕集方式主要有三种:燃烧前捕集、富氧燃烧和燃烧后捕集。本发明涉及的是燃烧后捕集。燃烧后捕集是在燃烧排放的烟气中捕集CO2,目前常用的CO2分离技术主要有化学吸收法(利用酸碱性吸收)和物理吸收法(变温或变压吸附),此外还有膜分离法技术,正处于发展阶段,但被公认为在能耗和设备紧凑性方面具有非常大潜力的技术。
二氧化碳捕集提浓技术,用于回收低浓度气源的二氧化碳,再结合吸附精馏法精制技术,使其达到国家食品级标准和工业气体标准。
存在的问题:
1.        普通烟气的压力小体积大,CO2浓度低,而且含有大量的N2,捕集系统庞大,耗费大量的能源。
2.        捕集到的二氧化碳必须运输到合适的地点进行封存,目前国际上正在开展的CCS项目成本高。
F.液态二氧化碳冷能利用技术
目前阶段,冷能利用在世界范围内属于一个新领域,液化二氧化碳由于产品供应少,仅在少数特效需求有应用。其中二氧化碳制冷技术是一个新的研究方向。
存在的问题:
1.        供应和需求少。
2.        二氧化碳制冷技术在研发中,应用效果和经济性有待验证。
G.二氧化碳浇灌技术
二氧化碳施肥效应是指大气中二氧化碳浓度增加,会导致植物的光合速率提高的现象。二氧化碳浇灌技术目前在大棚蔬菜水果种植方面有人为增加大棚内的二氧化碳浓度以提高蔬菜和水果的产量。二氧化碳森林浇灌或山体浇灌是一个研究空白。
存在的问题:
1.        二氧化碳是温室气体,如何作为资源而应用于农业和林业是个新研究课题。
2.        二氧化碳浇灌技术在研发中,其应用效果和经济性有待研究和验证。
H.烟道气二氧化碳分离回收技术
烟道气二氧化碳分离回收现有技术有物理法、化学法、生物法回收二氧化碳。物理性回收二氧化碳技术可分为溶剂吸收法、物理吸附法两类;化学性回收二氧化碳技术可分为化学固定技术、化学吸收法、化学吸附法、薄膜分离法和二氧化碳重组法;生物性回收二氧化碳技术可分为微生物回收技术和球石藻回收技术。其中以薄膜分离法被认为最具应用前景。
存在问题与二氧化碳捕集技术相同。
I.大气污染治理技术
大气污染目前主要使用的除尘技术有袋式、湿式、电除尘、重力沉降式及旋风式等。
袋式除尘的优点是除尘效率高;缺点是体积和占地面积大,滤袋易破损,阻力损失大,处理高温、高湿度、腐蚀气体应慎重选择袋式除尘。
湿式除尘的优点是可同时除尘和除有害气体,能处理湿度大、温度高的气体;缺点是能耗大,耗水量大,有废液、泥浆处理问题。
静电除尘的优点除尘效率高、能耗低、压损小、处理烟气量大、耐高温;缺点是占地面积大,制造、安装、运行的要求高,且对粉尘特性敏感。
普遍存在的问题:
随着时间的推移,除尘的效果下降,污染大气环境和影响城市的宜居性。
J.冷热电三联供技术
冷热电三联供技术(CCHP,Combined Cooling Heating and Power)即燃气冷热电联供,指以天然气为主要燃料带动燃气轮机或内燃发电机等燃气发电设备发电满足用户的电力需求,同时对系统排放出的废热,通过余热回收设备(余热锅炉或余热直燃机)回收后,向用户供热供冷。
存在的问题:
作为一项新技术,由于能源的来源仅限于天然气,使联供技术的内涵和理念受到限定,联供技术应用拓展空间受到限制。
K.冷箱技术
冷箱是一组高效、绝热保冷的低温换热设备。它由结构紧凑的高效板式换热器和气液分离器所组成。因为低温极易散冷,要求极其严密的绝热保冷,故用绝热材料把换热器和分离器均包装在一个箱形物内,称之为冷箱。技术关键有三个方面,包括传热计算和机械结构设计及水力计算。三者需密切协调,满足工艺要求,并做到高效、耐压、节材、紧凑、流阻小、热(冷)损小。冷箱是空分装置的关键设备之一,多股持压物流在其中按工艺要求进行复杂的、有相变的传热过程,其操作温度~般为+30℃~-170℃,最高设计压力为5MPa。
存在的问题:
冷箱应用习惯上限定于的降温应用,限制了冷箱的应用空间拓展。
以上各种技术,在其相应的应用领域,均取得较好的应用效果。然而面对中国城镇化的快速发展状态和城市宜居要求,面对城市垃圾焚烧处理项目建造困境及其运营对环境的影响,面对大量LNG冷能的浪费与国家能源短缺而需要大量进口的现状,面对世界各国CCS项目最新推进和国家在哥本哈根会议上的承诺,以上技术单独应用所能解决问题非常有限。本发明系统工艺的设计融合所列出的技术和理念,克服其缺点,解决了面临的问题和城市管理者的迫切需求。
发明内容
利用液化天然气冷能实施垃圾焚烧尾气零排放的工艺系统是把以上列出的各种技术进行集成,树立城市必备设施(垃圾焚烧处理厂、城市燃气供应站或调峰站、污水处理厂、工业用气体厂等)统一规划理念,构建一个新的工艺流程,基于垃圾焚烧处理系统、LNG高能高用的价值要求及城市环保宜居要求,建立一套“冷、热、气、电”工业与民用联合型的四联供环保生态系统。该工艺系统的处理方法,以纸进行说明则包括:1为垃圾资源化“冷、热、气、电”四联供工业化链2为垃圾资源化“冷、热、气、电”四联供工艺系统原理总框3:利用液态二氧化碳冷能的郊野滑冰场与郊野森林浇灌流程框
下面对“冷、热、气、电”四联供系统进行详细说明。
工艺流程:垃圾焚烧的尾气通过引风机,送入涤气罐清除飞灰等渣滓后,进入冷冻式干燥罐,然后送入空压机组或压缩机组入口,进入分子筛制氮装置,氮气进入氮气成品罐储存并外输,其它气体(主要为二氧化碳)则送入具有冷冻干燥功能的缓冲罐,由于下游压力低,缓冲罐内的气体流入到关键设备冷箱式气化—液化器,与LNG进行换热,LNG气化送入燃气供应站;二氧化碳被液化,通过低温分液罐分离后,送入储罐储存并槽车外输。剩余气体送入到垃圾储槽,用于降温。
工艺特征:以原料和能源的供需为基础,城市必备设施各厂相互联合与供给,实现垃圾的“三化”处理。具体的相互供给关系特征包括:
1.   基于把垃圾作为供热燃料,以垃圾焚烧处理厂作为热能提供方,高温热气进行蒸汽透平发电,低温余热用于LNG气化,尾气作为原料气供给空分厂和二氧化碳液化厂;
2.   以LNG气化站作为冷能提供方,冷能用于垃圾焚烧处理厂的尾气冷却、空分制氮厂的冷冻干燥,以及二氧化碳厂的二氧化碳液化,同时LNG气化站向垃圾处理厂和城市燃气供应站提供产品----天然气
3.   以垃圾焚烧厂的尾气为原料,二氧化碳液化厂利用LNG冷能生产产品----液态二氧化碳
4.   以垃圾焚烧厂的尾气为原料,利用LNG气化站的LNG冷能,空分制氮厂生产产品----工业用氮气
5.   以应用二氧化碳液化厂的产品液态二氧化碳提供冷能,满足商业化项目郊野溜冰场和物流冷库的冷量需求,并向郊野森林二氧化碳灌溉区提供浇灌原料----常温二氧化碳,实现阶梯利用LNG冷能,并最终让二氧化碳回归自然界的碳循环;
6.   以城市生活废水及垃圾焚烧厂的废水为对象,污水处理厂应用空分厂的氮气进行厌氧处理,或氧气进行富氧处理;中水可循环返回垃圾处理厂,用于炉渣、烟气冷却等处理流程;炉渣经必要的去重金属处理后,用于水泥厂作原料;
7.   以二氧化碳森林灌溉区树叶用于污水处理厂的污水吸附槽吸附过滤除臭处理污水,吸附后的树叶,可作为垃圾焚烧处理厂的高热值燃料。
实现上述功能的工艺流程2、3. 
鉴于大气污染治理的紧迫性,本系统现阶段主要集中在工业尾气处理、捕集回收部分,以工业尾气零排放环保特性,及时为社会提供技术,提高城市的宜居性。其中第6、7项,还需做更多细致研究。
本系统的特殊设备:冷箱式气化--液化器
该设备的特点是根据不同物质相变的临界温度不同而进行能量交换,达到液相物质气化、气相物质液化的一体化的换热设备。它是冷箱和气化器的功能进行融合体。其原理4:冷箱式气化—液化器原理。
本系统所涉及的多项技术是针对现有技术的实施逆向思维而实现垃圾处理的“资源化、减量化和无害化”的,并成功利用LNG的冷能,实现CCS项目二氧化碳液化回收,同时对液态二氧化碳进行商用和林业应用。具体来说,针对垃圾焚烧的本系统工艺,可以取得以下效果:
1.        应用本发明,城市管理者可以把垃圾焚烧处理厂、污水处理厂、城市燃气供应站和工业气体分离厂等城市必备设施统一规划,实现多产品的联供和垃圾资源化的充分诠释,降低城市公用设施运营成本,并高效利用城市土地资源,提高规划效率、土地利用效率和资本效率。
2.        对垃圾焚烧的工业尾气进行处理,达到零排放,消除大气污染的重要因素,确保城市的宜居性,消除垃圾处理“邻避效应”的影响因素。
3.        应用本系统的低温氮气对垃圾储槽进行降温,可降低垃圾内的化学反应程度及臭味分子的活动能力,减少臭味物质的产生和降低臭味分子的散发,降低垃圾的“邻避效应”因素的影响度。
4.        垃圾焚烧处理厂不需要设置烟囱,减少工作量,缩短工期。
5.        充分利用LNG所储的冷能,避免能源的浪费,实现LNG能源的高能高用。
6.        利用LNG冷能,进行低压深冷液化二氧化碳,实现二氧化碳的捕集,减少温室气体的排放。
7.        利用液态二氧化碳的冷能,建设郊野商业滑冰场和物流冷库,并把二氧化碳作为原料,进行郊野二氧化碳森林浇灌,实现自然的二氧化碳循环。
8.        液态二氧化碳也可作为商业产品,用于CCS项目或油田钻井和生产等领域使用。
9.        在理论上的成果是:拓展了冷热电三联供理论的内涵,使其不局限于把天然气作为能源的唯一来源。
本发明的实施方式包括三个方面:规划、工程技术、运营。
在规划方面,需要城市管理者把城市必备设施包括垃圾焚烧处理厂、污水处理厂、LNG气化站、燃气供应站及空分厂进行统筹规划;并需配套规划商业项目和林业项目如物流冷库和郊野森林CO2浇灌区、郊野滑冰场和郊野森林CO2浇灌区,或其它CCS项目。
       在工程技术方面,本系统是在垃圾焚烧处理厂的基础上,利用LNG冷能实施的工业尾气处理回收系统,关键设备是冷箱式气化—液化器,目前的制作和材料供应均能在国内实现。工程建造无其它特别要求,国内工程公司可以实施。系统2----垃圾资源化“冷、热、气、电”四联供工艺系统原理总框
       在运营方面,LNG气化站的气化气,必须能通过燃气供应站顺利的实现外输,以保证垃圾焚烧处理流程的正常进行,需要城市的行政支持;空分厂的产品,因为成本低,可做到市场化输出销售,但必要时需要一定的城市行政支持;二氧化碳液化厂产品液态二氧化碳,可用于配套规划的商业项目,也可用于其它的CCS项目。
       在土地允许的情况下,目前正在运营的近郊或因城市发展而成为城内的垃圾处理厂也可以运用本工艺系统进行技术改造,达到工业尾气的零排放和降低臭气对城市环境的影响,可有效消除“邻避效应”的根本影响因素。
工程技术的系统工艺和关键设备的具体实施方式部分说明如下:
1.        本发明的系统工艺如2所示。如是新建垃圾处理项目,本工艺流程可以和垃圾焚烧处理工艺流程同时设计,其中烟气处理以湿式处理为最佳,可减少本发明系统中的涤气器,洗涤水可循环使用污水处理厂的中水;改造项目,则需增加分子筛制氮设备、LNG卫星气化站设备、燃气供应站设备和冷箱式气化—液化器及烟道气冷却系统,以及液态二氧化碳储存充装设备。
相对于本发明系统工艺所涉及的各技术,本系统工艺具有以下改进特点:
a)      垃圾在垃圾资源化“冷、热、气、电”四联供工艺系统中,是作为能源资源进行焚烧,高温尾气用于发电,低温尾气用于LNG的气化,实现了垃圾的资源化诠释和能源的充分利用;尾气通过分子筛制氮系统和二氧化碳液化系统,全部回收处理的方式实现尾气的零排放,消除了大气污染的影响因素;且部分低温氮气等混合气回送至垃圾储槽,降低垃圾温度,减少臭气的产生和散发,进一步减少引发“邻避效应”的根本因素。
b)      LNG冷能被应用到垃圾处理领域,以降低垃圾储槽温度,降低垃圾内的生化反应,减少臭味物质的产生;运用冷能进行垃圾储槽空间的降温,抑制臭味分子的扩散能力;利用LNG冷能,降低垃圾焚烧的尾气温度,然后应用分子筛制氮技术和二氧化碳低温冷凝液化技术,间接实现烟道气的二氧化碳分离和回收;全封闭的零排放的尾气回收处理流程,直接实现大气污染的治理。
c)       LNG气化技术和二氧化碳液化技术(d))通过冷箱式气化—液化器得以一步实现,以LNG的气化流程作为分子筛制氮后的气体(主要为二氧化碳)冷凝液化的制冷系统,进行二氧化碳的液化,实现烟道气二氧化碳的回收;以除氮分离后的尾气(主要成分为二氧化碳)和垃圾焚烧的尾气所含的热能来气化LNG并加热天然气达到外输温度,是冷、热互供,节能环保的有效措施。
d)      二氧化碳液化技术见c)。
e)      分子筛制氮技术、LNG气化/二氧化碳液化技术的联合应用技术是一种间接的二氧化碳捕集与提浓技术。比现有技术更简单、直接和高效。
f)        液态二氧化碳冷能利用属于LNG冷能阶梯利用范畴,可用于商业化的滑冰场项目的制冷等,实现冷能的商业价值,达到高能高用。与二氧化碳浇灌技术联合应用,可实现碳的自然循环,进行碳的森林封存。
g)      二氧化碳浇灌技术作为CCS项目技术,属于碳的森林封存,见f)。
h)      以分子筛制氮技术和LNG气化/二氧化碳的液化技术组合,构建烟道气二氧化碳间接捕集、提浓、分离、回收技术,在技术设备与流程控制方面,均成熟且能阶梯利用LNG的冷能。
i)        以全封闭的尾气处理流程,实现工业尾气的零排放,从根本上消除大气污染的影响因素。
j)        本系统的“冷、热、气、电”四联供概念,是原CCHP三联供理念的应用拓展,以垃圾焚烧作为供热与发电的资源、以LNG作为冷能和燃气的资源,实现工艺系统内的冷、热、气、电的互供和冷、气、电的对外供应。
k)       把冷箱技术和气化器的技术进行融合,形成本工艺系统的核心设备----冷箱式气化—液化器,通过热交换,可以实现LNG的气化和二氧化碳的液化,见c)。
以上也是本发明系统工艺对比已有所列A-K技术,具有的创新点。
 本发明系统工艺对比已有技术,具有以下显著优点:
a)        本发明集成了所列出的各生产技术,解决垃圾焚烧尾气排放的环保问题和温室气体二氧化碳的排放问题,实现了环保;也消除了“临避效应”的根本因素,有效推动城市垃圾焚烧厂项目的建设,切实帮助城市管理者实现城市的宜居性。
b)        本发明的“冷、热、气、电”互供和外供相结合的模式,综合利用了LNG冷能和垃圾焚烧的热能,实现了LNG的高能高用和垃圾的资源化,实现了节能。
c)        本系统能提供多项产品,并可实现市场化商用,降低了垃圾处理的运营成本,具有整体应用成本低、社会效益高等优点。
2.        关键设备:冷箱式气化—液化器
该设备的特点是根据不同物质相变的临界温度不同而进行能量交换,达到液相物质气化、气相物质液化的一体化的换热设备。它是冷箱和气化器的功能融合体,具有阶梯冷能利用的特点。其原理4:冷箱式气化—液化器原理(注:本4是在开架式海水气化器的基础上进行原理设计的)。
冷箱式气化—液化器的工作原理:LNG从下部总管进入,然后沿呈幕状结构的LNG换热管上升,与二氧化碳气体和其它冷媒(CO2等)换热气化后成常温气体送出,二氧化碳气体和其它冷媒分别从上部进入,经各自的分布器实施分配后沿幕状LNG管下降或自身的幕状结构管(紧贴LNG幕状结构管)下降,使LNG受热气化,二氧化碳则液化并送入低温分液罐,其它冷媒的温度下降以向外部提供冷却所需的冷能。
虽然尾气的温度高,降至二氧化碳液化的温度的温差大,但是尾气的热容小,且为中低压,因此,冷箱式气化—液化器的尺寸相对较大;如使用其他高热容冷媒,则可以缩小冷箱式气化—液化器的尺寸。
      附图说明    
      1是垃圾资源化“冷、热、气、电”四联供工业化链
      2是垃圾资源化“冷、热、气、电”四联供工艺系统原理总框
      3是利用液态二氧化碳冷能的郊野冰雪乐城与郊野森林浇灌流程框
      4是冷箱式气化—液化器原理
      5是垃圾焚烧处理设备及流程框
      6是LNG气化站设备及其流程示意

Claims (3)

1.利用液化天然气冷能实施垃圾焚烧尾气零排放的系统工艺
本发明是原CCHP三联供理念的应用拓展,以垃圾焚烧作为供热与发电的资源、以LNG作为冷能和燃气的资源,构建一个新的全封闭的尾气处理工艺流程,实现工艺系统内的冷、热、气、电的互供和冷、气、电的对外供应;即统一规划城市必备设施(垃圾焚烧处理厂、城市燃气供应站或调峰站、污水处理厂、工业用气体厂等),基于垃圾焚烧处理系统、LNG高能高用的价值要求及城市环保宜居要求,建立的一套“冷、热、气、电”工业与民用联合型的四联供环保生态系统,该工艺系统的处理方法,图纸说明包括:图1为垃圾资源化“冷、热、气、电”四联供工业化链图;图2为垃圾资源化“冷、热、气、电”四联供工艺系统原理总框图;图3:利用液态二氧化碳冷能的郊野滑冰场与郊野森林浇灌流程框图,详细说明见说明书。
2.关键设备:冷箱式气化—液化器
该设备的特点是根据不同物质相变的临界温度不同而进行能量交换,达到液相物质气化、气相物质液化的一体化的换热设备,它是冷箱和气化器的功能融合体,具有阶梯冷能利用的特点,其原理图如图4:冷箱式气化—液化器原理(注:本图4是在开架式海水气化器的基础上进行原理设计的),冷箱式气化—液化器的工作原理:LNG从下部总管进入,然后沿呈幕状结构的LNG换热管上升,与二氧化碳气体和其它冷媒(CO2等)换热气化后成常温气体送出,二氧化碳气体和其它冷媒分别从上部进入,经各自的分布器实施分配后沿幕状LNG管下降或自身的幕状结构管(紧贴LNG幕状结构管)下降,使LNG受热气化,二氧化碳则液化并送入低温分液罐,其它冷媒的温度下降以向外部提供冷却所需的冷能,虽然尾气的温度高,降至二氧化碳液化的温度的温差大,但是尾气的热容小,且为中低压,因此,冷箱式气化—液化器的尺寸相对较大;如使用其他高热容冷媒,则可以缩小冷箱式气化—液化器的尺寸,详细说明见说明书。
3.液态二氧化碳冷能商业利用滑冰场及森林浇灌工艺流程
液态二氧化碳冷能商业利用滑冰场及森林浇灌工艺流程是LNG高能高用的商业应用工艺流程,属于LNG冷能阶梯利用范畴,商业化的滑冰场项目液态二氧化碳冷能制冷及森林浇灌流程如图三,详细说明见说明书。
CN201510085899.6A 2015-02-22 2015-02-22 利用液化天然气冷能实施垃圾焚烧尾气零排放的工艺系统 Pending CN104818066A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510085899.6A CN104818066A (zh) 2015-02-22 2015-02-22 利用液化天然气冷能实施垃圾焚烧尾气零排放的工艺系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510085899.6A CN104818066A (zh) 2015-02-22 2015-02-22 利用液化天然气冷能实施垃圾焚烧尾气零排放的工艺系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104818066A true CN104818066A (zh) 2015-08-05

Family

ID=53728551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510085899.6A Pending CN104818066A (zh) 2015-02-22 2015-02-22 利用液化天然气冷能实施垃圾焚烧尾气零排放的工艺系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104818066A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113309920A (zh) * 2021-05-10 2021-08-27 安徽省环境科学研究院 一种高接触性火电厂利用lng进行碳收集系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1117751A (zh) * 1993-12-10 1996-02-28 卡伯特公司 一种改进的以液化天然气为燃料的联合循环发电设备
WO2001007765A1 (en) * 1999-07-22 2001-02-01 Bechtel Corporation A method and apparatus for vaporizing liquid gas in a combined cycle power plant
CN103628982A (zh) * 2013-11-27 2014-03-12 暨南大学 利用液化天然气冷能捕集二氧化碳的联合动力循环方法及其系统
CN103867894A (zh) * 2014-03-29 2014-06-18 辽宁石油化工大学 一种利用液化天然气冷能发电及co2捕集的方法与装置
CN203743849U (zh) * 2014-03-29 2014-07-30 辽宁石油化工大学 一种利用液化天然气冷能发电及co2捕集的装置
CN104236252A (zh) * 2014-08-27 2014-12-24 华南理工大学 利用lng冷能制备液体二氧化碳及干冰的方法及装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1117751A (zh) * 1993-12-10 1996-02-28 卡伯特公司 一种改进的以液化天然气为燃料的联合循环发电设备
WO2001007765A1 (en) * 1999-07-22 2001-02-01 Bechtel Corporation A method and apparatus for vaporizing liquid gas in a combined cycle power plant
CN103628982A (zh) * 2013-11-27 2014-03-12 暨南大学 利用液化天然气冷能捕集二氧化碳的联合动力循环方法及其系统
CN103867894A (zh) * 2014-03-29 2014-06-18 辽宁石油化工大学 一种利用液化天然气冷能发电及co2捕集的方法与装置
CN203743849U (zh) * 2014-03-29 2014-07-30 辽宁石油化工大学 一种利用液化天然气冷能发电及co2捕集的装置
CN104236252A (zh) * 2014-08-27 2014-12-24 华南理工大学 利用lng冷能制备液体二氧化碳及干冰的方法及装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113309920A (zh) * 2021-05-10 2021-08-27 安徽省环境科学研究院 一种高接触性火电厂利用lng进行碳收集系统
CN113309920B (zh) * 2021-05-10 2023-06-20 安徽省环境科学研究院 一种高接触性火电厂利用lng进行碳收集系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109441574B (zh) 用于调峰的近零碳排放整体煤气化联合发电工艺
CN102500604B (zh) 固体生活垃圾能源化利用及可再生生物碳循环方法
CN110345044A (zh) 一种双地下储气室带储热循环的压缩二氧化碳储能系统
CN101456556A (zh) 一种水合物法混合气体中co2工业化分离提纯系统及方法
CN205779064U (zh) 超临界水气化与超临界二氧化碳布雷顿循环联合生产系统
CN110307536A (zh) 适合集约化农业生产的综合能源系统
CN101457147A (zh) 一种城市生活垃圾无氧热裂解气化处理装置及其工艺技术
CN201104074Y (zh) 撬装式沼气纯化液化装置
CN103060036A (zh) 一种煤层气液化方法及煤层气液化系统
CN101539036A (zh) 基于有机朗肯循环的铝电解槽烟气余热发电装置
CN202378765U (zh) 可供应蒸汽、热水的移动蓄热车
CN202105454U (zh) 一种废气深冷系统
CN204174056U (zh) 一种污泥两级干化系统
CN106194300B (zh) 一种工业尾气液化储能发电系统及发电方法
CN111606515B (zh) 厨房清洁废水、厨余垃圾综合处理方法
CN105299945B (zh) 混合气体冷凝分离存质升压储能装置和方法及实用系统
CN104818066A (zh) 利用液化天然气冷能实施垃圾焚烧尾气零排放的工艺系统
CN101240977A (zh) 自然能源双路循环气流干燥系统
CN205807986U (zh) 二氧化碳液化提纯装置
CN116086128A (zh) 气体冷凝分离液化再固化方法及储能发电工作系统
CN205561332U (zh) 天然气压缩机输送制冷系统
CN106907199A (zh) 一种液态空气储能与燃煤发电联合能源系统
CN104548870B (zh) 一种油气处理系统
CN203469496U (zh) 一种溶剂回收机
CN207452032U (zh) 一种垃圾气化余热回用装置

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
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150805