CN105042610A - Cfb富氧燃烧烟气近零排放发电系统 - Google Patents
Cfb富氧燃烧烟气近零排放发电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105042610A CN105042610A CN201510442653.XA CN201510442653A CN105042610A CN 105042610 A CN105042610 A CN 105042610A CN 201510442653 A CN201510442653 A CN 201510442653A CN 105042610 A CN105042610 A CN 105042610A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oxygen
- flue gas
- air
- gas
- heat exchanger
- 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
Links
Classifications
-
- 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
Abstract
本发明提供的CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统,由锅炉、给粉系统、空气分离装置、烟囱、多级换热器、多级除尘器、再循环风机、引风机、脱水装置、SO2分离装置、CO2捕捉装置、N2分离器、NOx反应装置等组成。通过改变二次风氧气的浓度以保证不同的煤种稳定燃烧、燃尽,提高了锅炉效率,增强了锅炉对负荷和煤种的适应性。通过各装置将煤粉燃烧烟气带来的灰尘、水蒸气、SO2、NOx以及CO2等回收利用,实现烟气中有害气体、微细颗粒及微量元素一体化脱除,同时将烟气排烟温度降到接近大气温度,实现燃烧烟气近零排放,既保护了环境,又实现了资源利用的最大化。
Description
技术领域
本发明涉及一种电站燃煤锅炉技术,尤其是循环流化床(CFB)富氧燃烧近零排放发电技术。
背景技术
随着人类工业的发展,环境、气候变化问题已经成为全世界关注的问题。电站行业化石燃料的燃烧产生的烟气带来了大量的灰尘、硫化物、氮氧化物以及大量的二氧化碳,化石燃料燃烧产生的燃烧产物对环境和气候产生了巨大的不良影响。然而以化石燃料为原料的电站行业在化石燃料使用中占有重要地位,同时也成为比较集中的二氧化碳和其他污染物排放源头,排放量巨大。所以针对火力发电厂二氧化碳排放和其他污染物排放的控制和处理十分关键。
当前针对硫化物、氮氧化物的去除等有相关的脱硫脱硝技术。富氧燃烧技术作为一种重要的CO2捕捉技术,也得到了越来越多的关注。在富氧燃烧技术中,纯氧和部分再循环烟气混合进入炉膛燃烧,可使烟气中CO2浓度达90%以上,大大利于CO2的捕捉。通过进一步的冷凝压缩纯化后,实现CO2的永久封存或资源化利用的一种燃烧方式。但是,这些针对化石燃料燃烧产物排放的措施没有很好的结合在一起,都是独立的考虑将其去除,也没有将硫化物、氮氧化物等化工原料加以回收利用,这样既增加运行成本,又造成了资源的浪费。
因此,需要一种能将化石燃料燃烧带来的灰尘、硫化物、氮氧化物以及二氧化碳回收利用,同时将烟气排烟温度降到接近大气温度的烟气近零排放发电系统。
发明内容
本发明目的在于提供一种CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统,它不仅能将化石燃料燃烧带来的灰尘、水蒸气、硫化物、氮氧化物以及二氧化碳等回收利用,同时将烟气排烟温度降到接近大气温度,实现化石燃料燃烧烟气近零排放,既保护了环境,又实现了资源利用的最大化。
为了达到上述目的,本发明的技术方案提供的一种CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统,其特征在于:CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统由锅炉、给煤系统、空气分离装置、烟气预热器、低温换热器、除尘器、再循环风机、引风机、超低温换热器、冷凝换热器、脱水装置、SO2分离装置、CO2捕捉装置、过滤除尘器、N2分离器、NOx反应装置及烟囱组成。
空气分离装置与送风管道相连,将分离出来的氧气通过阀门控制送入送风管道,再循环烟气通过再循环风机送入烟气预热器加热,达到一定温度之后进入送风管道,与来至空气分离装置的氧气混合形成一定氧浓度的二次风气流送入锅炉,煤则通过给煤系统送入锅炉。
烟气预热器同时连接于锅炉尾部烟道,从尾部烟道来的烟气经过烟气预热器吸热后温度降低,再经过低温换热器将烟气温度降到最佳除尘温度后进入除尘器除尘,除尘后的烟气一部分通过阀门控制进入再循环烟道,除尘后的另一部分烟气经过引风机,引风机后通过阀门控制分别与烟囱和超低温换热器相连,超低温换热器后连接于冷凝换热器,冷凝换热器后设置脱水装置,脱水装置后依次设置SO2分离装置、CO2捕捉装置、过滤除尘器、N2分离器和NOx反应装置,最后剩余的高压气体在冷凝换热器中降压吸热后回到再循环烟道。
在尾部的烟气净化回收装置出现故障时,打开连接烟囱的控制阀,烟气直接通过烟囱排放,在脱水装置后设置旁通烟道,通过阀门控制连接于再循环烟道,通过调节脱水烟气的旁通份额控制总再循环烟气的水蒸气含量,在再循环烟道再循环风机前设置通过阀门控制的空气吸风口,在空气分离装置出现故障时,切断再循环烟气,吸入空气来提供氧气。
优选地,所述二次风气流氧气体积分数为20-35%。
优选地,所述进入锅炉的总气体中氧气的体积分数为20-30%。
优选地,所述除尘器后进入再循环烟道烟气份额为60-80%。
优选地,所述总再循环烟气中水蒸气体积分数小于5%。
本发明提供的CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统,具有以下有益效果:
1、该系统可以实现烟气中有害气体、微细颗粒及微量元素一体化脱除,从而解决了现有烟气脱硫、脱氮、脱碳、脱除微细颗粒和有害微量元素工艺的分级治理难题;
2、该系统与传统的脱硫、脱NOx工艺技术相比,不需要脱硫和脱NOx所需的化学物质,也没有脱硫、脱NOx装置,避免了脱硫、脱NOx的运行费用和脱硫、脱NOx装置设备费用;
3、该系统实现水、CO2、SO2、N2以及NOx的回收,液化回收的水作为工业用水,节约了水资源;回收的硝酸盐、SO2和N2等是重要的工业原料,具有很好的商业价值;脱水后,烟气中CO2体积分数达90%以上,便于回收利用CO2,CO2在制碱、食品等行业有很好的用途,也可填埋,以减缓温室效应;
4、该系统没有引入和产生新的污染物,也没有二次污染问题。系统正常运行时,没有烟气外排,通过设置多级换热器,将排烟温度降至接近于大气温度,将化石燃料产生的热量充分利用;
5、该系统可以通过改变二次风氧气的浓度以保证不同煤种的燃烧燃尽,提高了锅炉效率,增强了锅炉对负荷和煤种的适应性。
本发明提供的一种CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统,它不仅能将化石燃料燃烧带来的灰尘、水蒸气、硫化物、氮氧化物以及二氧化碳等回收利用,同时将烟气排烟温度降到接近大气温度,实现化石燃料燃烧烟气近零排放,既保护了环境,又实现了资源利用的最大化。
附图说明
图1为实施例CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统。
1----锅炉,2----给粉系统,3----空气分离装置,4----烟囱,5----烟气预热器,6----低温换热器,7----除尘器,8----再循环风机,9----引风机,10----超低温换热器,11----冷凝换热器,12----脱水装置,13----SO2分离装置,14----CO2捕捉装置,15----过滤除尘器,16----N2分离器,17----NOx反应装置。
具体实施方式
为了使本发明更明显易懂,兹以一个优选实施例,并配合附图作详细说明如下。
图1为实施例CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统,CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统由锅炉(1)、给粉系统(2)、空气分离装置(3)、烟囱(4)、烟气预热器(5)、低温换热器(6)、除尘器(7)、再循环风机(8)、引风机(9)、超低温换热器(10)、冷凝换热器(11)、脱水装置(12)、SO2分离装置(13)、CO2捕捉装置(14)、过滤除尘器(15)、N2分离器(16)、NOx反应装置(17)组成。
空气分离装置(3)与送风管道相连,将分离出来的氧气通过阀门控制送入送风管道,再循环烟气通过再循环风机(8)送入烟气预热器(5)加热,达到一定温度之后进入送风管道,与来至空气分离装置(3)的氧气混合形成氧浓度为30%的二次风气流送入锅炉(1),煤则通过给煤系统进入锅炉。
烟气预热器(5)同时连接于锅炉尾部烟道,从尾部烟道来的烟气经过烟气预热器(5)吸热后温度降低至125℃,再经过低温换热器(6)将烟气温度降到最佳除尘温度90℃后进入除尘器(7)除尘,除尘后的70%烟气通过阀门控制进入再循环烟道,除尘后的另一部分烟气经过引风机(9),引风机(9)后通过阀门控制分别与烟囱(4)和超低温换热器(10)相连,超低温换热器(10)后连接于冷凝换热器(11),冷凝换热器(11)后设置脱水装置(12),脱水装置(12)后依次设置SO2分离装置(13)、CO2捕捉装置(14)、过滤除尘器(15)、N2分离器(16)和NOx反应装置(17),最后剩余的高压气体在冷凝换热器(11)中降压吸热后回到再循环烟道。
在尾部的烟气净化回收装置出现故障时,打开连接烟囱(4)的控制阀,烟气直接通过烟囱(4)排放,在脱水装置(12)后设置旁通烟道,通过阀门控制连接于再循环烟道,通过调节脱水烟气的旁通份额控制总再循环烟气的水蒸气含量小于5%,在再循环烟道再循环风机前设置通过阀门控制的空气吸风口,在空气分离装置(3)出现故障时,切断再循环烟气,吸入空气来提供氧气。
通过本系统将煤粉燃烧带来的灰尘、水蒸气、硫化物、氮氧化物以及二氧化碳等回收利用,同时将烟气排烟温度降到接近大气温度,实现化石燃料燃烧烟气近零排放,既保护了环境,又实现了资源利用的最大化。
Claims (5)
1.CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统,其特征在于:所述系统由锅炉(1)、给粉系统(2)、空气分离装置(3)、烟囱(4)、烟气预热器(5)、低温换热器(6)、除尘器(7)、再循环风机(8)、引风机(9)、超低温换热器(10)、冷凝换热器(11)、脱水装置(12)、SO2分离装置(13)、CO2捕捉装置(14)、过滤除尘器(15)、N2分离器(16)、NOx反应装置(17)组成;
空气分离装置(3)与送风管道相连,将分离出来的氧气通过阀门控制送入送风管道,再循环烟气通过再循环风机(8)送入烟气预热器(5)加热,达到一定温度之后送入送风管道,与来至空气分离装置(3)的氧气混合形成一定氧浓度的二次风气流送入锅炉(1),煤则通过给粉系统进入锅炉;
烟气预热器(5)同时连接于锅炉尾部烟道,从尾部烟道来的烟气经过烟气预热器(5)吸热后温度降低,再经过低温换热器(6)将烟气温度降到最佳除尘温度后进入除尘器(7)除尘,除尘后的一部分烟气通过阀门控制进入再循环烟道,另一部分烟气经过引风机(9),引风机(9)后通过阀门控制分别与烟囱(4)和超低温换热器(10)相连,超低温换热器(10)后连接于冷凝换热器(11),冷凝换热器(11)后设置脱水装置(12),脱水装置(12)后依次设置SO2分离装置(13)、CO2捕捉装置(14)、过滤除尘器(15)、N2分离器(16)和NOx反应装置(17),最后剩余的高压气体在冷凝换热器(11)中降压吸热后回到再循环烟道;
在尾部的烟气净化回收装置出现故障时,打开连接烟囱(4)的控制阀,烟气直接通过烟囱(4)排放,在脱水装置(12)后设置旁通烟道,通过阀门控制连接于再循环烟道,通过调节脱水烟气的旁通份额控制总再循环烟气的水蒸气含量,在再循环烟道再循环风机前设置通过阀门控制的空气吸风口,在空气分离装置(3)出现故障时,切断再循环烟气,吸入空气来提供氧气。
2.如权利要求1所述CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统,其特征在于:所述二次风气流氧气体积分数为20-35%。
3.如权利要求1所述CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统,其特征在于:所述进入锅炉的总气体中氧气的体积分数为20-30%。
4.如权利要求1所述CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统,其特征在于:所述除尘器后进入再循环烟道烟气份额为60-80%。
5.如权利要求1所述CFB富氧燃烧烟气近零排放发电系统,其特征在于:所述总再循环烟气中水蒸气体积分数小于5%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510442653.XA CN105042610A (zh) | 2015-07-27 | 2015-07-27 | Cfb富氧燃烧烟气近零排放发电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510442653.XA CN105042610A (zh) | 2015-07-27 | 2015-07-27 | Cfb富氧燃烧烟气近零排放发电系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105042610A true CN105042610A (zh) | 2015-11-11 |
Family
ID=54449388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510442653.XA Pending CN105042610A (zh) | 2015-07-27 | 2015-07-27 | Cfb富氧燃烧烟气近零排放发电系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105042610A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106051746A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-10-26 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种兼有富氧燃烧模式的电厂燃煤锅炉系统 |
CN108355420A (zh) * | 2018-03-18 | 2018-08-03 | 上海柯来浦能源科技有限公司 | 一种石灰窑烟气再循环系统 |
CN114555200A (zh) * | 2018-12-21 | 2022-05-27 | 普拉多斯公司 | 用于产生纯氧气和过氧化氢的方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1708659A (zh) * | 2002-10-30 | 2005-12-14 | 克莱布斯及席斯勒有限合伙公司 | 利用富氧燃烧改进锅炉以提高效率并降低排放物 |
JP2011120981A (ja) * | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Babcock Hitachi Kk | 酸素燃焼方式の排ガス処理装置と該排ガス処理装置の運用方法 |
CN103104910A (zh) * | 2013-02-18 | 2013-05-15 | 上海锅炉厂有限公司 | 一种微富氧燃烧w火焰锅炉及co2减排系统 |
CN103234198A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-07 | 上海交通大学 | 超细煤粉富氧燃烧工艺及系统 |
CN103953921A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-07-30 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 富氧燃烧锅炉系统及其运行方法 |
US20140230703A1 (en) * | 2005-12-28 | 2014-08-21 | Jupiter Oxygen Corporation | Oxy-fuel combustion with integrated pollution control |
CN104235817A (zh) * | 2014-09-30 | 2014-12-24 | 上海援梦电力能源科技咨询中心 | 风扇磨和风扫磨制粉的煤和污泥混烧绿色发电系统 |
-
2015
- 2015-07-27 CN CN201510442653.XA patent/CN105042610A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1708659A (zh) * | 2002-10-30 | 2005-12-14 | 克莱布斯及席斯勒有限合伙公司 | 利用富氧燃烧改进锅炉以提高效率并降低排放物 |
US20140230703A1 (en) * | 2005-12-28 | 2014-08-21 | Jupiter Oxygen Corporation | Oxy-fuel combustion with integrated pollution control |
JP2011120981A (ja) * | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Babcock Hitachi Kk | 酸素燃焼方式の排ガス処理装置と該排ガス処理装置の運用方法 |
CN103104910A (zh) * | 2013-02-18 | 2013-05-15 | 上海锅炉厂有限公司 | 一种微富氧燃烧w火焰锅炉及co2减排系统 |
CN103234198A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-07 | 上海交通大学 | 超细煤粉富氧燃烧工艺及系统 |
CN103953921A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-07-30 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 富氧燃烧锅炉系统及其运行方法 |
CN104235817A (zh) * | 2014-09-30 | 2014-12-24 | 上海援梦电力能源科技咨询中心 | 风扇磨和风扫磨制粉的煤和污泥混烧绿色发电系统 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106051746A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-10-26 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种兼有富氧燃烧模式的电厂燃煤锅炉系统 |
CN106051746B (zh) * | 2016-06-23 | 2018-03-23 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种兼有富氧燃烧模式的电厂燃煤锅炉系统 |
CN108355420A (zh) * | 2018-03-18 | 2018-08-03 | 上海柯来浦能源科技有限公司 | 一种石灰窑烟气再循环系统 |
CN114555200A (zh) * | 2018-12-21 | 2022-05-27 | 普拉多斯公司 | 用于产生纯氧气和过氧化氢的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105042575A (zh) | 燃油、燃气锅炉富氧燃烧烟气近零排放发电系统 | |
CN105066113A (zh) | 煤粉炉富氧燃烧烟气近零排放发电系统 | |
CN104748567B (zh) | 一种烧结烟气余热分级循环利用和污染物减排工艺及系统 | |
CN105444582B (zh) | 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法 | |
CN1959208A (zh) | 富氧燃烧循环流化床锅炉系统 | |
CN101634449A (zh) | 循环流化床温烟气循环氧燃烧减排二氧化碳的方法 | |
CN109573955B (zh) | 一种硫酸盐炭热还原制备硫磺并回收脱硫剂的装置及工艺 | |
CN108977211A (zh) | 一种耦合高温热解气直接燃烧的固体废弃物热解系统 | |
CN205425856U (zh) | 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置 | |
CN204438718U (zh) | 锅炉烟气余热干燥褐煤系统及锅炉烟气系统 | |
CN105240845A (zh) | 一种褐煤分级综合利用方法和系统 | |
CN200975664Y (zh) | 富氧燃烧循环流化床锅炉系统 | |
CN105042610A (zh) | Cfb富氧燃烧烟气近零排放发电系统 | |
CN102589268A (zh) | 一种生物质炉烟气余热回收利用方法及装置 | |
CN108729965A (zh) | 联合钙基链的部分富氧燃烧的发电系统及co2捕集方法 | |
CN105114945A (zh) | 锅炉系统及其烟风系统 | |
CN107702107A (zh) | 一种垃圾焚烧炉与大型火电机组烟气侧耦合系统 | |
CN104964286A (zh) | 一种可同时降低煤粉锅炉氮氧化物排放的污泥处理方法 | |
CN102777921B (zh) | 一种利用白泥对煤粉锅炉同时进行脱汞固硫的系统及方法 | |
CN104132362A (zh) | 开式制粉蒸汽暖风型锅炉机组及其发电系统 | |
CN104588399B (zh) | 一种垃圾处理联合发电的装置 | |
CN204588966U (zh) | 一种造纸污泥高温无害化处理装置 | |
CN102734791B (zh) | 层燃飞灰半焦活化并用于炉内催化还原氮氧化物的方法 | |
CN102183012A (zh) | 一种工业与民用小型循环流化床锅炉 | |
CN205859997U (zh) | 一种乏气送粉系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151111 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |