CN110124464A - 基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统，其包括吸收塔、富液泵、贫富液换热器、解吸塔、贫液泵、贫液冷却器、燃煤注汽锅炉系统、汽轮发电机、煮沸器。其中，除盐水吸热升温，然后经由贫液冷却器第一出口进入燃煤注汽锅炉系统中；除盐水在燃煤注汽锅炉系统中变为高温高压蒸汽，一部分高温高压蒸汽通入汽轮发电机中，在汽轮发电机中高温高压蒸汽转变为电能和低温低压蒸汽，汽轮发电机电连接富液泵和贫液泵，以对富液泵和贫液泵提供电能；低温低压蒸汽进入煮沸器中与解吸塔底的部分液体进行第三热交换。汽轮发电机产生的电能可用于富液泵和贫液泵的供电，从而节省了富液泵和贫液泵额外消耗的电能，降低了捕集成本。
Description
技术领域
本发明涉及二氧化碳捕集领域，尤其涉及一种基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统。
背景技术
由于化石燃料的大量燃烧，大气中CO2的含量也不断上升，大量CO2的排放导致温室效应越来越严重，给全球的生态平衡和人类社会的发展带来了不可忽视的负面影响。
CO2减排主要有三种方式，第一种是提高能效，提高设备和工艺的能效可以有效的减少CO2的排放。第二种是寻找替代能源，新能源的发现和清洁能源的利用可以减少化石能源的使用从而有效的减小CO2的排放。第三种是对CO2进行捕集和封存(CCS)。前两种方式很难在短时间内有突破性的发展，而对排出的CO2进行捕集和封存已经成为减小大气中CO2排放的最直接最有效的方式。
目前利用有机胺捕集CO2技术是目前最成熟的技术，有机胺法捕集CO2技术的主要不足之处是解吸塔再生能耗过高，为了更有效地减少CO2排放，开发新的CO2捕集系统，国内外学者正不断对现有流程进行优化与开发。
然而燃煤注汽锅炉是烟气CO2捕集技术的“蓝海”，目前尚未有示范工程建设，也未有具体的技术成果发布。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统，其将蒸汽发电技术用于二氧化碳以及吸收剂的再生，同时有效利用解吸塔中二氧化碳和吸收剂再生产生的废热来加热注入燃煤注汽锅炉系统内的补给水，从而能够降低二氧化碳捕集成本和锅炉煤耗。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统，其包括吸收塔、富液泵、贫富液换热器、解吸塔、贫液泵、贫液冷却器、燃煤注汽锅炉系统、汽轮发电机、煮沸器。
吸收塔包括：吸收塔第一入口，位于吸收塔的下部，供烟气进入；吸收塔第二入口，位于吸收塔的上部；吸收塔第一出口，位于吸收塔的底部；吸收塔第二出口，位于吸收塔的顶部。
贫富液换热器包括：贫富液换热器第一入口；贫富液换热器第二入口；贫富液换热器第一出口；贫富液换热器第二出口。
富液泵的一侧连通于吸收塔第一出口，另一侧连通于贫富液换热器第一入口。
解吸塔包括：解吸塔第一入口，位于解吸塔的上部，连通贫富液换热器第一出口；解吸塔第二入口，位于解吸塔的底部；解吸塔第一出口，位于解吸塔的底部；解吸塔第二出口，位于解吸塔的顶部；解吸塔第三出口，位于解吸塔的下部。
贫液泵的一侧连通于解吸塔第一出口，另一侧连通于贫富液换热器第二入口。
贫液冷却器包括：贫液冷却器第一入口，连通贫富液换热器第二出口；贫液冷却器第二入口，供外部除盐水进入；贫液冷却器第一出口，连通于燃煤注汽锅炉系统；贫液冷却器第二出口，连通于吸收塔第二入口。
汽轮发电机包括：汽轮发电机蒸汽入口，连通于燃煤注汽锅炉系统；汽轮发电机蒸汽出口；汽轮发电机发电接口，分别电连接于富液泵、贫液泵。
煮沸器包括：煮沸器第一入口，连通于汽轮发电机蒸汽出口；煮沸器第二入口，连通于解吸塔第三出口；煮沸器第一出口，连通于燃煤注汽锅炉系统；煮沸器第二出口，连通于解吸塔第二入口。
其中，烟气经由吸收塔第一入口进入吸收塔中且从下往上运动，吸收剂经由吸收塔第二入口进入吸收塔中且往下喷淋，往下喷淋的吸收剂与烟气逆流接触，从而吸收剂吸收烟气中的二氧化碳而变为富液，富液向下沉降，脱除了二氧化碳的烟气继续向上运动并经由吸收塔第二出口排出；富液经由富液泵从吸收塔第一出口、贫富液换热器第一入口泵入到贫富液换热器中进行第一热交换，富液吸热升温；
完成第一热交换的富液经由贫富液换热器第一出口、解吸塔第一入口进入解吸塔中，富液在解吸塔中被加热解吸并分解为贫液和二氧化碳，贫液在解吸塔中向下沉降，二氧化碳向上运动并经由解吸塔第二出口排出；
解吸塔中解吸出的贫液经由贫液泵从解吸塔第一出口、贫富液换热器第二入口泵入到贫富液换热器中，与经由贫富液换热器第一入口进入的富液进行前述的第一热交换，贫液放热降温；
完成第一热交换的贫液经由贫富液换热器第二出口、贫液冷却器第一入口进入贫液冷却器中，与经由贫液冷却器第二入口进入的除盐水进行第二热交换，贫液再次放热降温，降温后的贫液经由贫液冷却器第二出口、吸收塔第二入口进入吸收塔中作为前述吸收剂使用；
经由贫液冷却器第二入口进入的除盐水吸热升温，吸热升温后的除盐水经由贫液冷却器第一出口进入燃煤注汽锅炉系统中，以作为燃煤注汽锅炉系统的补给水使用；
补给水在燃煤注汽锅炉系统的作用下变为高温高压蒸汽，一部分高温高压蒸汽通入汽轮发电机中，在汽轮发电机中高温高压蒸汽转变为电能和低温低压蒸汽，汽轮发电机的汽轮发电机发电接口电连接富液泵和贫液泵，以对富液泵和贫液泵提供电能；
低温低压蒸汽经由汽轮发电机蒸汽出口、煮沸器第一入口进入煮沸器中进行第三热交换；
解吸塔底的部分液体经由解吸塔第三出口、煮沸器第二入口进入煮沸器中，与经由煮沸器第一入口进入煮沸器的低温低压蒸汽进行前述第三热交换，所述部分液体在煮沸器中吸热升温而被部分汽化并由煮沸器第二出口、解吸塔第二入口进入解吸塔中，以为解吸塔中的富液解吸提供蒸汽和热量；煮沸器中低温低压蒸汽放热降温而变为凝结水，凝结水经由煮沸器第一出口进入到燃煤注汽锅炉系统中，以作为燃煤注汽锅炉系统的补给水使用。
在一实施例中，燃煤注汽锅炉系统包括锅炉除氧器、锅炉汽包和注汽锅炉本体。
锅炉除氧器包括：锅炉除氧器第一入口，连通贫液冷却器第一出口；锅炉除氧器出口。
锅炉汽包包括：锅炉汽包第一入口，连通锅炉除氧器出口；锅炉汽包出口。
注汽锅炉本体包括：注汽锅炉本体入口，连通锅炉汽包出口；注汽锅炉本体第一出口，连通汽轮发电机蒸汽入口；注汽锅炉本体第二出口。
其中，经由贫液冷却器第二入口进入的除盐水进行前述第二热交换后吸热升温，吸热升温的除盐水经由贫液冷却器第一出口、锅炉除氧器第一入口进入锅炉除氧器中进行除氧处理，脱氧的除盐水经由锅炉除氧器出口、锅炉汽包第一入口进入锅炉汽包中被汽化而变为蒸汽；蒸汽经由锅炉汽包出口、注汽锅炉本体入口进入注汽锅炉本体中，蒸汽在注汽锅炉本体中被加热而成为高温高压蒸汽，前述的一部分高温高压蒸汽经由注汽锅炉本体第一出口、汽轮发电机蒸汽入口进入汽轮发电机中，以向汽轮发电机提供蒸汽；另一部分高温高压蒸汽经由注汽锅炉本体第二出口流向外界。
在一实施例中，锅炉除氧器还包括：锅炉除氧器第二入口。
基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统还包括再生气冷却器、压缩机、压缩气冷却器。
再生气冷却器包括：再生气冷却器第一入口，连通解吸塔第二出口；再生气冷却器第二入口，供外部除盐水进入；再生气冷却器第一出口，连通锅炉除氧器第二入口；再生气冷却器第二出口。
压缩机包括：压缩机入口，连通再生气冷却器第二出口；压缩机出口。
压缩气冷却器包括：压缩气冷却器第一入口，连通压缩机出口；压缩气冷却器第二入口，供外部除盐水进入；压缩气冷却器第一出口；压缩气冷却器第二出口，连通锅炉除氧器第二入口。
其中，经由解吸塔第二出口排出的二氧化碳经由再生气冷却器第一入口进入再生气冷却器中，与经由再生气冷却器第二入口进入的除盐水进行第四热交换，
二氧化碳放热降温然后经由再生气冷却器第二出口、压缩机入口进入压缩机中，二氧化碳被压缩机压缩增压，增压后的二氧化碳经由压缩机出口、压缩气冷却器第一入口进入压缩气冷却器中进行第五热交换，二氧化碳再次放热降温，然后经由压缩气冷却器第一出口排出；
经由再生气冷却器第二入口进入的除盐水与经由再生气冷却器第一入口进入的二氧化碳进行前述第四热交换，除盐水吸热升温然后经由再生气冷却器第一出口、锅炉除氧器第二入口进入锅炉除氧器中进行除氧，脱氧后的除盐水经由锅炉除氧器出口、锅炉汽包入口进入锅炉汽包中，以作为补给水使用；
经由压缩气冷却器第二入口进入的除盐水与经由压缩气冷却器第一入口进入的二氧化碳进行前述第五热交换，除盐水吸热升温然后经由压缩气冷却器第二出口、锅炉除氧器第二入口进入锅炉除氧器中进行除氧，脱氧后的除盐水经由锅炉除氧器出口、锅炉汽包入口进入锅炉汽包中，以作为补给水使用。
在一实施例中，汽轮发电机的汽轮发电机发电接口还电连接于压缩机，以向压缩机供电。
在一实施例中，锅炉汽包还包括锅炉汽包第二入口，锅炉汽包第二入口与煮沸器第一出口连通；其中，经由煮沸器第一出口排出的凝结水通过锅炉汽包第二入口进入锅炉汽包中，以作为锅炉汽包的补给水使用。
在一实施例中，燃煤锅炉的二氧化碳捕集系统还包括引风机。引风机包括：引风机入口，供外部烟气进入；引风机出口，连通吸收塔第一入口；其中，外部的烟气经由引风机入口进入到引风机中，然后经由引风机出口、吸收塔第一入口进入到吸收塔中。
在一实施例中，汽轮发电机的汽轮发电机发电接口还电连接于引风机，以向引风机供电。
在一实施例中，引风机入口连通于燃煤注汽锅炉系统，以使燃煤注汽锅炉系统产生的烟气经由引风机进入吸收塔以进行二氧化碳的捕集。
本发明的有益效果如下：
在根据本发明的基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统中，完成第一热交换的贫液仍具有较高的热量，完成第一热交换的贫液在贫液冷却器中与经由贫液冷却器第二入口流入的除盐水进行第二热交换，贫液继续放热降温，除盐水吸热升温，吸热升温的除盐水流入到燃煤注汽锅炉系统中作为补给水使用，这一换热过程有效地回收了贫液的废热，且吸热升温的除盐水减少了燃煤注汽锅炉系统在加热补给水过程的耗煤量，进而降低了基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统捕集二氧化碳的成本；此外，燃煤注汽锅炉系统向汽轮发电机输出高温高压蒸汽，汽轮发电机将高温高压蒸汽转变为电能和低温低压蒸汽，富液泵和贫液泵电连接汽轮发电机发电接口，汽轮发电机产生的电能可用于富液泵和贫液泵的供电，从而节省了捕集二氧化碳过程中富液泵和贫液泵额外消耗的电能，降低了捕集成本；再者，产生的低温低压蒸汽直接通入到煮沸器中，并在煮沸器中与经由煮沸器第二入口进入的液体进行热交换，使得汽轮发电机产生的低温低压蒸汽得到了有效的回收利用，同时避免了额外向煮沸器提供蒸汽所消耗的能耗，节约了捕集成本；此外，低温低压蒸汽在煮沸器中放热降温后变为凝结水，凝结水直接注入到燃煤注汽锅炉系统中作为补给水使用，有效地回收、利用了废水，同时补给水在燃煤注汽锅炉系统需要加热转变为蒸汽，而凝结水相对于普通的锅炉补给水而言，具有较高的温度，具有较高温度的凝结水在燃煤注汽锅炉系统中转变为蒸汽的过程煤耗相比于普通的补给水更少，由此，凝结水的回收利用还降低了燃煤注汽锅炉系统的能耗，节约了成本。
附图说明
图1是根据本发明的基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统的示意图。
其中，附图标记说明如下：
11吸收塔 173注汽锅炉本体
11A1吸收塔第一入口 173A注汽锅炉本体入口
11A2吸收塔第二入口 173B1注汽锅炉本体第一出口
11B1吸收塔第一出口
11B2吸收塔第二出口 173B2注汽锅炉本体第二出口
12富液泵
13贫富液换热器 18汽轮发电机
13A1贫富液换热器第一入口 18A汽轮发电机蒸汽入口
13A2贫富液换热器第二入口 18B汽轮发电机蒸汽出口
13B1贫富液换热器第一出口 18C汽轮发电机发电接口
13B2贫富液换热器第二出口 19煮沸器
14解吸塔 19A1煮沸器第一入口
14A1解吸塔第一入口 19A2煮沸器第二入口
14A2解吸塔第二入口 19B1煮沸器第一出口
14B1解吸塔第一出口 19B2煮沸器第二出口
14B2解吸塔第二出口 20再生气冷却器
14B3解吸塔第三出口 20A1再生气冷却器第一入口
15贫液泵 20A2再生气冷却器第二入口
16贫液冷却器 20B1再生气冷却器第一出口
16A1贫液冷却器第一入口 20B2再生气冷却器第二出口
16A2贫液冷却器第二入口 21压缩机
16B1贫液冷却器第一出口 21A压缩机入口
16B2贫液冷却器第二出口 21B压缩机出口
17燃煤注汽锅炉系统 22压缩气冷却器
171锅炉除氧器 22A1压缩气冷却器第一入口
171A1锅炉除氧器第一入口 22A2压缩气冷却器第二入口
171A2锅炉除氧器第二入口 22B1压缩气冷却器第一出口
171B锅炉除氧器出口 22B2压缩气冷却器第二出口
172锅炉汽包 23引风机
172A1锅炉汽包第一入口 23A引风机入口
172A2锅炉汽包第二入口 23B引风机出口
172B锅炉汽包出口
具体实施方式
参照图1，本发明的基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统包括吸收塔11、富液泵12、贫富液换热器13、解吸塔14、贫液泵15、贫液冷却器16、燃煤注汽锅炉系统17、汽轮发电机18、煮沸器19。本发明的基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统还包括再生气冷却器20、压缩机21、压缩气冷却器22和引风机23。
吸收塔11包括：吸收塔第一入口11A1，位于吸收塔11的下部，供烟气进入；吸收塔第二入口11A2，位于吸收塔11的上部；吸收塔第一出口11B1，位于吸收塔11的底部；吸收塔第二出口11B2，位于吸收塔11的顶部。
贫富液换热器13包括：贫富液换热器第一入口13A1；贫富液换热器第二入口13A2；贫富液换热器第一出口13B1；贫富液换热器第二出口13B2。
富液泵12的一侧连通于吸收塔第一出口11B1，另一侧连通于贫富液换热器第一入口13A1。
解吸塔14包括：解吸塔第一入口14A1，位于解吸塔14的上部，连通贫富液换热器第一出口13B1；解吸塔第二入口14A2，位于解吸塔14的底部；解吸塔第一出口14B1，位于解吸塔14的底部；解吸塔第二出口14B2，位于解吸塔14的顶部；解吸塔第三出口14B3，位于解吸塔14的下部。
贫液泵15的一侧连通于解吸塔第一出口14B1，另一侧连通于贫富液换热器第二入口13A2。
贫液冷却器16包括：贫液冷却器第一入口16A1，连通贫富液换热器第二出口13B2；贫液冷却器第二入口16A2，供外部除盐水进入；贫液冷却器第一出口16B1，连通于燃煤注汽锅炉系统17；贫液冷却器第二出口16B2，连通于吸收塔第二入口11A2。
汽轮发电机18包括：汽轮发电机蒸汽入口18A，连通于燃煤注汽锅炉系统17；汽轮发电机蒸汽出口18B；汽轮发电机发电接口18C，分别电连接于富液泵12、贫液泵15(图1中的虚线代表电连接关系)。
煮沸器19包括：煮沸器第一入口19A1，连通于汽轮发电机蒸汽出口18B；煮沸器第二入口19A2，连通于解吸塔第三出口14B3；煮沸器第一出口19B1，连通于燃煤注汽锅炉系统17；煮沸器第二出口19B2，连通于解吸塔第二入口14A2。
其中，烟气经由吸收塔第一入口11A1进入吸收塔11中且从下往上运动，吸收剂经由吸收塔第二入口11A2进入吸收塔11中且往下喷淋，往下喷淋的吸收剂与烟气逆流接触，从而吸收剂吸收烟气中的二氧化碳而变为富液，富液向下沉降，脱除了二氧化碳的烟气继续向上运动并经由吸收塔第二出口11B2排出；
富液经由富液泵12从吸收塔第一出口11B1、贫富液换热器第一入口13A1泵入到贫富液换热器13中进行第一热交换，富液吸热升温；
完成第一热交换的富液经由贫富液换热器第一出口13B1、解吸塔第一入口14A1进入解吸塔14中，富液在解吸塔14中被加热解吸并分解为贫液和二氧化碳，贫液在解吸塔14中向下沉降，二氧化碳向上运动并经由解吸塔第二出口14B2排出；
解吸塔14中解吸出的贫液经由贫液泵15从解吸塔第一出口14B1、贫富液换热器第二入口13A2泵入到贫富液换热器13中，与经由贫富液换热器第一入口13A1进入的富液进行前述的第一热交换，贫液放热降温；
完成第一热交换的贫液经由贫富液换热器第二出口13B2、贫液冷却器第一入口16A1进入贫液冷却器16中，与经由贫液冷却器第二入口16A2进入的除盐水进行第二热交换，贫液再次放热降温，降温后的贫液经由贫液冷却器第二出口16B2、吸收塔第二入口11A2进入吸收塔11中作为前述吸收剂使用；
经由贫液冷却器第二入口16A2进入的除盐水吸热升温，吸热升温后的除盐水经由贫液冷却器第一出口16B1进入燃煤注汽锅炉系统17中，以作为燃煤注汽锅炉系统17的补给水使用；
补给水(除盐水)在燃煤注汽锅炉系统17的作用下变为高温高压蒸汽，一部分高温高压蒸汽通入汽轮发电机18中，在汽轮发电机18中高温高压蒸汽转变为电能和低温低压蒸汽，汽轮发电机18的汽轮发电机发电接口18C电连接富液泵12和贫液泵15，以对富液泵12和贫液泵15提供电能；
低温低压蒸汽经由汽轮发电机蒸汽出口18B、煮沸器第一入口19A1进入煮沸器19中进行第三热交换；
解吸塔14底的部分液体(可以是解吸彻底的贫液，也可以是解吸不彻底的半贫液)经由解吸塔第三出口14B3、煮沸器第二入口19A2进入煮沸器19中，与经由煮沸器第一入口19A1进入煮沸器19的低温低压蒸汽进行前述第三热交换，所述部分液体在煮沸器19中吸热升温而被部分汽化并由煮沸器第二出口19B2、解吸塔第二入口14A2进入解吸塔14中，以为解吸塔14中的富液解吸提供蒸汽和热量；煮沸器19中的低温低压蒸汽放热降温而变为凝结水，凝结水经由煮沸器第一出口19B1进入到燃煤注汽锅炉系统17中，以作为燃煤注汽锅炉系统17的补给水使用。
需要说明的是，二氧化碳的吸收需要在较低的温度下进行，从而保证吸收塔11中的二氧化碳的吸收量达到最大化，而二氧化碳的解吸需要在较高的温度下进行，从而使得解吸塔14中的二氧化碳充分解吸出来。
在根据本发明的基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统中，经由吸收塔第一出口11B1排出的富液(为冷富液)流入到贫富液换热器13中，与经由解吸塔第一出口14B1流出的贫液(热贫液)进行第一热交换，富液吸热升温然后流入到解吸塔14中进行解吸，有效地利用了热贫液的废热；完成第一热交换的贫液仍具有较高的热量，完成第一热交换的贫液在贫液冷却器13中与经由贫液冷却器第二入口13A2流入的除盐水进行第二热交换，贫液被继续冷却，除盐水吸热升温，吸热升温的除盐水流入到燃煤注汽锅炉系统17中作为补给水使用，这一换热过程有效地回收了贫液的废热，且吸热升温的除盐水减少了燃煤注汽锅炉系统17在加热补给水过程的耗煤量，进而降低了基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统捕集二氧化碳的成本；此外，燃煤注汽锅炉系统17向汽轮发电机18输出高温高压蒸汽，汽轮发电机18将高温高压蒸汽转变为电能和低温低压蒸汽，富液泵12和贫液泵15电连接汽轮发电机发电接口18C，汽轮发电机18产生的电能可用于富液泵12和贫液泵15的供电，从而节省了捕集二氧化碳过程中富液泵12和贫液泵15额外消耗的电能，降低了捕集成本；再者，产生的低温低压蒸汽直接通入到煮沸器19中，并在煮沸器19中与经由煮沸器第二入口19A2进入的液体进行热交换，需要说明的是，低温低压蒸汽仍然具有很高的温度，而低温低压蒸汽直接流入煮沸器19中作为蒸汽使用，使得汽轮发电机18产生的低温低压蒸汽得到了有效的回收利用，同时避免了额外向煮沸器19提供蒸汽所消耗的能耗，节约了捕集成本；此外，低温低压蒸汽在煮沸器19中放热降温后变为凝结水，凝结水直接注入到燃煤注汽锅炉系统17中作为补给水使用，有效地回收、利用了废水(凝结水)，同时补给水在燃煤注汽锅炉系统17需要加热转变为蒸汽，而凝结水相对于普通的锅炉补给水而言，具有较高的温度，具有较高温度的凝结水在燃煤注汽锅炉系统17中转变为蒸汽的过程煤耗相比于普通的补给水更少，由此，凝结水的回收利用还降低了燃煤注汽锅炉系统17的能耗，节约了成本。
燃煤注汽锅炉系统17包括锅炉除氧器171、锅炉汽包172和注汽锅炉本体173。
锅炉除氧器171包括：锅炉除氧器第一入口171A1，连通贫液冷却器第一出口16B1；锅炉除氧器出口171B。
锅炉汽包172包括：锅炉汽包第一入口172A1，连通锅炉除氧器出口171B；锅炉汽包出口172B。
注汽锅炉本体173包括：注汽锅炉本体入口173A，连通锅炉汽包出口172B；注汽锅炉本体第一出口173B1，连通汽轮发电机蒸汽入口18A；注汽锅炉本体第二出口173B2。
其中，经由贫液冷却器第二入口16A2进入的除盐水进行前述第二热交换后吸热升温，吸热升温的除盐水经由贫液冷却器第一出口16B1、锅炉除氧器第一入口171A1进入锅炉除氧器171中进行除氧处理，脱氧的除盐水经由锅炉除氧器出口171B、锅炉汽包第一入口172A1进入锅炉汽包172中被汽化而变为蒸汽；蒸汽经由锅炉汽包出口172B、注汽锅炉本体入口173A进入注汽锅炉本体173中，蒸汽在注汽锅炉本体173中被加热而成为高温高压蒸汽，前述的一部分高温高压蒸汽经由注汽锅炉本体第一出口173B1、汽轮发电机蒸汽入口18A进入汽轮发电机18中，以向汽轮发电机18提供蒸汽；另一部分高温高压蒸汽经由注汽锅炉本体第二出口173B2流向外界。除盐水进行脱氧处理可以防止锅炉的氧腐蚀，提高注汽锅炉本体173的使用寿命。需要说明的是，高温高压蒸汽流入外界指的是流入油气田中使用。
如前所述，经由贫液冷却器第二入口16A2进入的除盐水(冷却水)对经由贫液冷却器第一入口16A1进入的贫液进行冷却，除盐水吸热升温，吸热升温的除盐水流入到燃煤注汽锅炉系统17中作为补给水使用，这一过程既有效地回收了贫液的废热，减少了燃煤注汽锅炉系统17将补给水加热而转变为蒸汽过程的煤耗，还避免了作为冷却剂使用的除盐水的浪费，降低了捕集成本。
锅炉除氧器171还包括：锅炉除氧器第二入口171A2。
基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统还包括再生气冷却器20、压缩机21、压缩气冷却器22。
再生气冷却器20包括：再生气冷却器第一入口20A1，连通解吸塔第二出口14B2；再生气冷却器第二入口20A2，供外部除盐水进入；再生气冷却器第一出口20B1，连通锅炉除氧器第二入口171A2；再生气冷却器第二出口20B2。
压缩机21包括：压缩机入口21A，连通再生气冷却器第二出口20B2；压缩机出口21B。
压缩气冷却器22包括：压缩气冷却器第一入口22A1，连通压缩机出口21B；压缩气冷却器第二入口22A2，供外部除盐水进入；压缩气冷却器第一出口22B1；压缩气冷却器第二出口22B2，连通锅炉除氧器第二入口171A2。
其中，经由解吸塔第二出口14B2排出的二氧化碳经由再生气冷却器第一入口20A1进入再生气冷却器20中，与经由再生气冷却器第二入口20A2进入的除盐水进行第四热交换，
二氧化碳放热降温然后经由再生气冷却器第二出口20B2、压缩机入口21A进入压缩机21中，二氧化碳被压缩机21压缩增压，增压后的二氧化碳升温升压然后经由压缩机出口21B、压缩气冷却器第一入口22A1进入压缩气冷却器22中进行第五热交换，二氧化碳再次放热降温，然后经由压缩气冷却器第一出口22B1排出；
经由再生气冷却器第二入口20A2进入的除盐水与经由再生气冷却器第一入口20A1进入的二氧化碳进行前述第四热交换，除盐水吸热升温然后经由再生气冷却器第一出口20B1、锅炉除氧器第二入口171A2进入锅炉除氧器171中进行除氧，脱氧后的除盐水经由锅炉除氧器出口171B、锅炉汽包172入口进入锅炉汽包172中，以作为补给水使用；
经由压缩气冷却器第二入口22A2进入的除盐水与经由压缩气冷却器第一入口22A1进入的二氧化碳进行前述第五热交换，除盐水吸热升温然后经由压缩气冷却器第二出口22B2、锅炉除氧器第二入口171A2进入锅炉除氧器171中进行除氧，脱氧后的除盐水经由锅炉除氧器出口171B、锅炉汽包172入口进入锅炉汽包172中，以作为补给水使用。
在基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统中，从解吸塔第二出口14B2排出的二氧化碳具有很高的热量，高热量的二氧化碳被经由再生气冷却器第二入口20A2进入的除盐水降温，然后吸热升温的除盐水进入锅炉系统中作为补给水使用，吸热升温的除盐水相对于燃煤注汽锅炉系统17普通的补给水而言，具有较高的热量，因此其在燃煤注汽锅炉系统17中转化为蒸汽的过程所需的燃煤用量大大降低，由此降低了燃煤注汽锅炉系统17加热补给水所需的煤耗，同时有效回收了二氧化碳所携带的废热，降低了能量的损耗；在压缩机21中增压后的二氧化碳具有高温高压，高温高压的二氧化碳在压缩气冷却器22中再次进行降温，经由压缩气冷却器第二入口22A2进入的除盐水吸热升温，然后吸热升温的除盐水进入燃煤注汽锅炉系统17中作为补给水使用，同上所述，吸热升温的除盐水相对于燃煤注汽锅炉系统17普通的补给水而言，具有较高的热量，因此其在燃煤注汽锅炉系统17中转化为蒸汽的过程所需的燃煤用量大大降低，有效回收了废热。完成第四热交换和第五热交换的二氧化碳流入到外界的二氧化碳输送管道中，以进行进一步的处理。
在一实施例中，汽轮发电机18的汽轮发电机发电接口18C还电连接于压缩机21，以向压缩机21供电。汽轮发电机18向压缩机21供电，避免了压缩机21需要额外的电能来运转，有效地利用了汽轮发电机18所产生的电能，降低了捕集成本。
在一实施例中，锅炉汽包172还包括锅炉汽包第二入口172A2，锅炉汽包第二入口172A2与煮沸器第一出口19B1连通；其中，经由煮沸器第一出口19B1排出的凝结水通过锅炉汽包第二入口172A2进入锅炉汽包172中，以作为锅炉汽包172的补给水使用。凝结水初始来源于燃煤锅炉173释放的高温高压蒸汽，因此，凝结水无需脱氧处理便可直接通入到锅炉汽包172中再次作为补给水使用，且凝结水带有热量，直接通入到锅炉汽包172中，能够降低凝结水转变为蒸汽所需的煤耗，同时凝结水得到了有效地回收利用，降低了损耗。
燃煤锅炉的二氧化碳捕集系统还包括引风机23，引风机23包括：引风机入口23A，供外部烟气进入；引风机出口23B，连通吸收塔第一入口11A1；其中，外部的烟气经由引风机入口23A进入到引风机23中，然后经由引风机出口23B、吸收塔第一入口11A1进入到吸收塔11中。
汽轮发电机18的汽轮发电机发电接口18C还电连接于引风机23，以向引风机23供电。汽轮发电机18向引风机23供电，避免了引风机23需要额外的电能来运转，有效地利用了汽轮发电机18所产生的电能，降低了捕集成本。
在一实施例中，引风机入口23A连通于燃煤注汽锅炉系统17，以使燃煤注汽锅炉系统17产生的烟气经由引风机23进入吸收塔11以进行二氧化碳的捕集。这一设计有效地将燃煤注汽锅炉系统产生的烟气进行了处理，减少了二氧化碳的排放。
Claims (8)
1.一种基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统，其特征在于，包括吸收塔(11)、富液泵(12)、贫富液换热器(13)、解吸塔(14)、贫液泵(15)、贫液冷却器(16)、燃煤注汽锅炉系统(17)、汽轮发电机(18)、煮沸器(19)；
吸收塔(11)包括：
吸收塔第一入口(11A1)，位于吸收塔(11)的下部，供烟气进入；
吸收塔第二入口(11A2)，位于吸收塔(11)的上部；
吸收塔第一出口(11B1)，位于吸收塔(11)的底部；
吸收塔第二出口(11B2)，位于吸收塔(11)的顶部；
贫富液换热器(13)包括：
贫富液换热器第一入口(13A1)；
贫富液换热器第二入口(13A2)；
贫富液换热器第一出口(13B1)；
贫富液换热器第二出口(13B2)；
富液泵(12)的一侧连通于吸收塔第一出口(11B1)，另一侧连通于贫富液换热器第一入口(13A1)；
解吸塔(14)包括：
解吸塔第一入口(14A1)，位于解吸塔(14)的上部，连通贫富液换热器第一出口(13B1)；
解吸塔第二入口(14A2)，位于解吸塔(14)的底部；
解吸塔第一出口(14B1)，位于解吸塔(14)的底部；
解吸塔第二出口(14B2)，位于解吸塔(14)的顶部；
解吸塔第三出口(14B3)，位于解吸塔(14)的下部；
贫液泵(15)的一侧连通于解吸塔第一出口(14B1)，另一侧连通于贫富液换热器第二入口(13A2)；
贫液冷却器(16)包括：
贫液冷却器第一入口(16A1)，连通贫富液换热器第二出口(13B2)；
贫液冷却器第二入口(16A2)，供外部除盐水进入；
贫液冷却器第一出口(16B1)，连通于燃煤注汽锅炉系统(17)；
贫液冷却器第二出口(16B2)，连通于吸收塔第二入口(11A2)；
汽轮发电机(18)，包括：
汽轮发电机蒸汽入口(18A)，连通于燃煤注汽锅炉系统(17)；
汽轮发电机蒸汽出口(18B)；
汽轮发电机发电接口(18C)，分别电连接于富液泵(12)、贫液泵(15)；
煮沸器(19)，包括：
煮沸器第一入口(19A1)，连通于汽轮发电机蒸汽出口(18B)；
煮沸器第二入口(19A2)，连通于解吸塔第三出口(14B3)；
煮沸器第一出口(19B1)，连通于燃煤注汽锅炉系统(17)；
煮沸器第二出口(19B2)，连通于解吸塔第二入口(14A2)；
其中，烟气经由吸收塔第一入口(11A1)进入吸收塔(11)中且从下往上运动，吸收剂经由吸收塔第二入口(11A2)进入吸收塔(11)中且往下喷淋，往下喷淋的吸收剂与烟气逆流接触，从而吸收剂吸收烟气中的二氧化碳而变为富液，富液向下沉降，脱除了二氧化碳的烟气继续向上运动并经由吸收塔第二出口(11B2)排出；
富液经由富液泵(12)从吸收塔第一出口(11B1)、贫富液换热器第一入口(13A1)泵入到贫富液换热器(13)中进行第一热交换，富液吸热升温；
完成第一热交换的富液经由贫富液换热器第一出口(13B1)、解吸塔第一入口(14A1)进入解吸塔(14)中，富液在解吸塔(14)中被加热解吸并分解为贫液和二氧化碳，贫液在解吸塔(14)中向下沉降，二氧化碳向上运动并经由解吸塔第二出口(14B2)排出；
解吸塔(14)中解吸出的贫液经由贫液泵(15)从解吸塔第一出口(14B1)、贫富液换热器第二入口(13A2)泵入到贫富液换热器(13)中，与经由贫富液换热器第一入口(13A1)进入的富液进行前述的第一热交换，贫液放热降温；
完成第一热交换的贫液经由贫富液换热器第二出口(13B2)、贫液冷却器第一入口(16A1)进入贫液冷却器(16)中，与经由贫液冷却器第二入口(16A2)进入的除盐水进行第二热交换，贫液再次放热降温，降温后的贫液经由贫液冷却器第二出口(16B2)、吸收塔第二入口(11A2)进入吸收塔(11)中作为前述吸收剂使用；
经由贫液冷却器第二入口(16A2)进入的除盐水吸热升温，吸热升温后的除盐水经由贫液冷却器第一出口(16B1)进入燃煤注汽锅炉系统(17)中，以作为燃煤注汽锅炉系统(17)的补给水使用；
补给水在燃煤注汽锅炉系统(17)的作用下变为高温高压蒸汽，一部分高温高压蒸汽通入汽轮发电机(18)中，在汽轮发电机(18)中高温高压蒸汽转变为电能和低温低压蒸汽，汽轮发电机(18)的汽轮发电机发电接口(18C)电连接富液泵(12)和贫液泵(15)，以对富液泵(12)和贫液泵(15)提供电能；
低温低压蒸汽经由汽轮发电机蒸汽出口(18B)、煮沸器第一入口(19A1)进入煮沸器(19)中进行第三热交换；
解吸塔(14)底的部分液体经由解吸塔第三出口(14B3)、煮沸器第二入口(19A2)进入煮沸器(19)中，与经由煮沸器第一入口(19A1)进入煮沸器(19)的低温低压蒸汽进行前述第三热交换，所述部分液体在煮沸器(19)中吸热升温而被部分汽化并由煮沸器第二出口(19B2)、解吸塔第二入口(14A2)进入解吸塔(14)中，以为解吸塔(14)中的富液解吸提供蒸汽和热量；煮沸器(19)中低温低压蒸汽放热降温而变为凝结水，凝结水经由煮沸器第一出口(19B1)进入到燃煤注汽锅炉系统(17)中，以作为燃煤注汽锅炉系统(17)的补给水使用。
2.根据权利要求1所述的基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统，其特征在于，
燃煤注汽锅炉系统(17)包括锅炉除氧器(171)、锅炉汽包(172)和注汽锅炉本体(173)；
锅炉除氧器(171)包括：
锅炉除氧器第一入口(171A1)，连通贫液冷却器第一出口(16B1)；
锅炉除氧器出口(171B)；
锅炉汽包(172)包括：
锅炉汽包第一入口(172A1)，连通锅炉除氧器出口(171B)；
锅炉汽包出口(172B)；
注汽锅炉本体(173)包括：
注汽锅炉本体入口(173A)，连通锅炉汽包出口(172B)；
注汽锅炉本体第一出口(173B1)，连通汽轮发电机蒸汽入口(18A)；
注汽锅炉本体第二出口(173B2)；
其中，经由贫液冷却器第二入口(16A2)进入的除盐水进行前述第二热交换后吸热升温，吸热升温的除盐水经由贫液冷却器第一出口(16B1)、锅炉除氧器第一入口(171A1)进入锅炉除氧器(171)中进行除氧处理，脱氧的除盐水经由锅炉除氧器出口(171B)、锅炉汽包第一入口(172A1)进入锅炉汽包(172)中被汽化而变为蒸汽；蒸汽经由锅炉汽包出口(172B)、注汽锅炉本体入口(173A)进入注汽锅炉本体(173)中，蒸汽在注汽锅炉本体(173)中被加热而成为高温高压蒸汽，前述的一部分高温高压蒸汽经由注汽锅炉本体第一出口(173B1)、汽轮发电机蒸汽入口(18A)进入汽轮发电机(18)中，以向汽轮发电机(18)提供蒸汽；另一部分高温高压蒸汽经由注汽锅炉本体第二出口(173B2)流向外界。
3.根据权利要求2所述的基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统，其特征在于，
锅炉除氧器(171)还包括：锅炉除氧器第二入口(171A2)；
基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统还包括再生气冷却器(20)、压缩机(21)、压缩气冷却器(22)；
再生气冷却器(20)包括：
再生气冷却器第一入口(20A1)，连通解吸塔第二出口(14B2)；
再生气冷却器第二入口(20A2)，供外部除盐水进入；
再生气冷却器第一出口(20B1)，连通锅炉除氧器第二入口(171A2)；
再生气冷却器第二出口(20B2)；
压缩机(21)包括：
压缩机入口(21A)，连通再生气冷却器第二出口(20B2)；
压缩机出口(21B)；
压缩气冷却器(22)包括：
压缩气冷却器第一入口(22A1)，连通压缩机出口(21B)；
压缩气冷却器第二入口(22A2)，供外部除盐水进入；
压缩气冷却器第一出口(22B1)；
压缩气冷却器第二出口(22B2)，连通锅炉除氧器第二入口(171A2)；
其中，经由解吸塔第二出口(14B2)排出的二氧化碳经由再生气冷却器第一入口(20A1)进入再生气冷却器(20)中，与经由再生气冷却器第二入口(20A2)进入的除盐水进行第四热交换，
二氧化碳放热降温然后经由再生气冷却器第二出口(20B2)、压缩机入口(21A)进入压缩机(21)中，二氧化碳被压缩机(21)压缩增压，增压后的二氧化碳经由压缩机出口(21B)、压缩气冷却器第一入口(22A1)进入压缩气冷却器(22)中进行第五热交换，二氧化碳再次放热降温，然后经由压缩气冷却器第一出口(22B1)排出；
经由再生气冷却器第二入口(20A2)进入的除盐水与经由再生气冷却器第一入口(20A1)进入的二氧化碳进行前述第四热交换，除盐水吸热升温然后经由再生气冷却器第一出口(20B1)、锅炉除氧器第二入口(171A2)进入锅炉除氧器(171)中进行除氧，脱氧后的除盐水经由锅炉除氧器出口(171B)、锅炉汽包(172)入口进入锅炉汽包(172)中，以作为补给水使用；
经由压缩气冷却器第二入口(22A2)进入的除盐水与经由压缩气冷却器第一入口(22A1)进入的二氧化碳进行前述第五热交换，除盐水吸热升温然后经由压缩气冷却器第二出口(22B2)、锅炉除氧器第二入口(171A2)进入锅炉除氧器(171)中进行除氧，脱氧后的除盐水经由锅炉除氧器出口(171B)、锅炉汽包(172)入口进入锅炉汽包(172)中，以作为补给水使用。
4.根据权利要求3所述的基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统，其特征在于，
汽轮发电机(18)的汽轮发电机发电接口(18C)还电连接于压缩机(21)，以向压缩机(21)供电。
5.根据权利要求2所述的基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统，其特征在于，
锅炉汽包(172)还包括锅炉汽包第二入口(172A2)，锅炉汽包第二入口(172A2)与煮沸器第一出口(19B1)连通；
其中，经由煮沸器第一出口(19B1)排出的凝结水通过锅炉汽包第二入口(172A2)进入锅炉汽包(172)中，以作为锅炉汽包(172)的补给水使用。
6.根据权利要求1所述的基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统，其特征在于，
燃煤锅炉的二氧化碳捕集系统还包括引风机(23)，
引风机(23)包括：
引风机入口(23A)，供外部烟气进入；
引风机出口(23B)，连通吸收塔第一入口(11A1)；
其中，外部的烟气经由引风机入口(23A)进入到引风机(23)中，然后经由引风机出口(23B)、吸收塔第一入口(11A1)进入到吸收塔(11)中。
7.根据权利要求6所述的基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统，其特征在于，
汽轮发电机(18)的汽轮发电机发电接口(18C)还电连接于引风机(23)，以向引风机(23)供电。
8.根据权利要求6所述的基于燃煤注汽锅炉系统供电的二氧化碳捕集系统，其特征在于，引风机入口(23A)连通于燃煤注汽锅炉系统(17)，以使燃煤注汽锅炉系统(17)产生的烟气经由引风机(23)进入吸收塔(11)以进行二氧化碳的捕集。
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