CN114432853B - 一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置和方法以及应用 - Google Patents
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Abstract
本申请属于节能减排技术领域,尤其涉及一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置和方法以及应用。本申请提供的一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置包括煅烧系统、金属氢氧化物制备系统、脱硫塔以及碳捕集塔;利用钙、镁或钾基化合物在不同形态下的物理化学特性,将储能调峰、脱硫和碳捕集工艺之间有机衔接,实现储能、脱硫和碳捕集一体化,降低了发电成本,提高了节能减排效果,解决了以燃料燃烧为主的发电企业存在发电成本高、节能减排空间有待提高的技术问题。
Description
技术领域
本申请属于节能减排技术领域,尤其涉及一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置和方法以及应用。
背景技术
以化石能源、垃圾、生物质等燃料燃烧为主的发电企业正在积极开展储能调峰、碳捕集、脱硫等污染物减排相关技术升级改造,不断增强自身技术创新性,协调发展能源消耗与污染物减排的关系,谋求与新能源的共生之路。
现有发电企业储能调峰方式是指化学储能、热储能以及抽水蓄能等方式,化学储能是通过将电厂在用电低谷期发出的多余电量存储于化学电池中,待有需要时再将电能释放出来;而储热的能量储存方式为产汽企业在用汽低谷期将产生的多余热蒸汽加热具有较好热容量的物质,使热能传递至该物质内,待有需要时再将热能释放出来;抽水蓄能是电厂在用电低谷期将水从下池水库抽到上池水库时将电能转化成重力势能储存起来的形式。
现有发电企业碳捕集技术是指利用吸附、吸收、膜分离等成熟技术将二氧化碳从废气中分离出来,然后长期或永久储存起来;其中,乙醇胺吸收法和富氧燃烧法已获得工程应用。乙醇胺吸收法主要是利用经脱硝、除尘、脱硫后的烟气在吸收塔中与乙醇胺溶液逆向接触发生吸收反应,然后再将吸收了二氧化碳的富液进行加热再生;富氧燃烧法主要是将燃料在氧气和二氧化碳的混合气体中燃烧,燃烧产物主要是二氧化碳、水蒸汽以及少量其他成分,将燃烧产物进行适当除杂后即可获得捕集后的二氧化碳产品。
现有发电企业脱硫技术是指干法、半干法、湿法等技术路线,其中,干法脱硫工艺主要是利用压缩空气将脱硫剂(一般为氧化钙或氢氧化钙)直接喷淋至炉膛或烟道内,使脱硫剂与烟气中的二氧化硫反应;半干法脱硫工艺主要是利用高效雾化器将氢氧化钙浆液喷淋至脱酸塔内,使其与烟气中的二氧化硫反应;湿法脱硫工艺主要是利用高效雾化喷头将碳酸钙喷淋至吸收塔内,使其与烟气中的二氧化硫反应;也有很少数工艺方式采用了氧化镁或氢氧化钠等强碱性物质作为脱硫剂。
然而上述储能、脱硫、碳捕集技术路线存在各系统设备间相互独立、优缺点不能互补,导致现有以燃料燃烧为主发电企业存在发电成本高、节能减排空间有待提高的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置和方法以及应用,利用一种物质在不同形态下的物理化学特性,使储能调峰、脱硫和碳捕集工艺之间有机衔接,实现储能、脱硫和碳捕集一体化,降低了发电成本,提高了节能减排效果,解决了以燃料燃烧为主发电企业存在发电成本高、节能减排空间有待提高的技术问题。
本申请第一方面提供了一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置,所述装置包括煅烧系统、金属氢氧化物制备系统、碳捕集塔以及脱硫塔;
所述煅烧系统煅烧金属碳酸盐和/或金属氢氧化物,用于将能量储存在金属氧化物中;
所述金属氢氧化物制备系统与所述金属碳酸盐煅烧系统连通,用于释放储存在金属氧化物中的能量,将所述金属氧化物转化为金属氢氧化物;
所述碳捕集塔与所述金属氢氧化物制备系统连通,用于进行烟气中碳捕集分离,将所述金属氢氧化物转化为金属碳酸盐;
所述脱硫塔与所述碳捕集塔连通,用于进行烟气中脱硫,将所述金属碳酸盐转化为金属硫酸盐;
所述装置还包括CO2收集系统;
所述CO2收集系统用于收集所述金属碳酸盐煅烧系统煅烧过程中释放的CO2;
或所述装置包括煅烧系统、金属氧化物收储系统、金属氢氧化物制备系统、碳捕集塔以及脱硫塔;
所述煅烧系统煅烧金属碳酸盐和/或金属氢氧化物,用于将能量储存在金属氧化物中;
所述金属氧化物收储系统用于收储高温或熔融状态的金属氧化物;
所述金属氢氧化物制备系统与所述金属氧化物收储系统连通,用于释放储存在金属氧化物中的能量,将所述金属氧化物转化为金属氢氧化物;
所述碳捕集塔与所述所述金属氢氧化物制备系统连接,用于进行烟气中碳捕集分离,将所述金属氢氧化物转化为金属碳酸盐;
所述脱硫塔与所述碳捕集塔连通,用于进行烟气中脱硫,将所述金属碳酸盐转化为金属硫酸盐;
所述金属氧化物、所述金属氢氧化物、所述金属碳酸盐以及金属硫酸盐中金属为钙、镁、钠中的一种。
优选的,所述装置还包括收储系统;
所述收储系统包括金属碳酸盐收储系统;
所述金属碳酸盐收储系统的入口与所述碳捕集塔的出口连接,用于储存进行烟气中碳捕集分离得到的金属碳酸盐;
所述金属碳酸盐收储系统的回收出口一方面与所述金属碳酸盐煅烧系统的入口连接,用于将金属碳酸盐回收利用,另一方面与脱硫塔入口连接,用于烟气中脱硫。
需要说明的是,本申请提供的储能、脱硫和碳捕集一体化的装置还包括金属碳酸盐收储系统,金属碳酸盐收储系统将碳捕集塔反应得到的金属碳酸盐收储后,可将金属碳酸盐再次重复利用,实现了通过金属碳酸盐在不同形态下的物理化学特性,实现储能调峰、脱硫和碳捕集工艺之间的有机衔接,实现储能、脱硫和碳捕集一体化以及循环。
优选的,所述收储系统包括金属氧化物收储系统和金属氢氧化物收储系统;
所述金属氧化物收储系统的入口与所述煅烧系统的出口连接,用于收集、储存和供应金属氧化物;
所述金属氢氧化物收储系统的入口与所述金属氢氧化物制备系统的出口连接,用于收集、储存和供应金属氢氧化物。
优选的,所述储能、脱硫和碳捕集一体化的装置还包括:换热器;
所述换热器包括第一换热器、第二换热器、第三换热器;
所述第一换热器与所述金属氢氧化物制备系统连接,用于将所述金属氧化物转化为金属氢氧化物过程中释放的热量回收利用;
所述第二换热器与所述煅烧系统连接,用于将能量储存在金属氧化物过程中生成的二氧化碳中热量回收利用;
所述第三换热器与所述煅烧系统连接,用于将能量储存在金属氧化物过程中生成的金属氧化物中热量回收利用。
优选的,所述换热器中换热介质为固、液或气态换热介质。
优选的,所述换热器中换热介质为同一种换热介质,所述换热器相互连通;
或所述换热器中换热介质为不同换热介质,所述换热器相互独立。
需要说明的是,上述换热器介质以及连接关系的设置可保护各换热器独立使用时的情况;如第一换热器可用于水的加热,也可以用于煅烧前碳酸盐原料的预热,或烟囱排烟的加热等。
优选的,所述储能、脱硫和碳捕集一体化的装置还包括:分离器;
所述分离器包括第一分离器和第二分离器;
所述第一分离器与所述碳捕集塔连接,用于将碳捕集塔排出物中的金属碳酸盐和金属氢氧化物进行分离;
所述第二分离器与所述脱硫塔连接,用于将脱硫塔排出物中的金属硫酸盐和金属碳酸盐进行分离;
所述第一分离器包括第一分离器溢流口和第一分离器底流口;
所述第一分离器溢流口用于收集所述碳捕集塔排出物中的金属氢氧化物;
所述第一分离器底流口用于收集所述碳捕集塔排出物中的金属碳酸盐;
所述第二分离器包括第二分离器溢流口和第二分离器底流口;
所述第二分离器溢流口用于收集所述脱硫塔排出物中的金属碳酸盐;
所述第二分离器底流口用于收集所述脱硫塔排出物中的金属硫酸盐。
优选的,所述第一分离器溢流口与脱硫塔连接,用于增加进入脱硫塔中的金属氢氧化物量。
需要说明的是,通过将第一分离器溢流口收集的金属氢氧化物一方面回流至碳捕集塔,提高了金属氢氧化物的利用率,另一方面,第一分离器溢流口还与脱硫塔连接,除金属碳酸盐与二氧化硫反应外,还有额外的金属氢氧化物与二氧化硫反应生成金属硫酸盐,提高了脱硫效率。
优选的,所述储能、脱硫和碳捕集一体化的装置还包括锅炉、SCR、空预器、除尘器;
所述锅炉燃烧产生的烟气依次流经SCR、空预器、除尘器、脱硫塔、碳捕集塔。
优选的,本申请第二方面提供了利用上述装置进行储能、脱硫和碳捕集一体化的方法,包括以下步骤:
通过煅烧系统将金属碳酸盐或金属氢氧化物煅烧,得到金属氧化物和二氧化碳或水;
通过金属氢氧化物制备系统将所述金属氧化物与水反应,得到金属氢氧化物;
通过碳捕集塔将所述金属氢氧化物与二氧化碳反应,得到金属碳酸盐;
通过脱硫塔将所述金属碳酸盐与二氧化硫反应,得到金属硫酸盐;
或通过CO2收集系统将所述金属氧化物与二氧化碳反应,得到金属碳酸盐;
通过脱硫塔将所述金属碳酸盐与二氧化硫反应,得到金属硫酸盐;
或通过碳捕集塔将所述金属氢氧化物与二氧化碳反应,得到金属碳酸盐;
通过脱硫塔将所述金属碳酸盐和所述金属氢氧化物与二氧化硫反应,得到金属硫酸盐;
所述金属氧化物、所述金属氢氧化物、所述金属碳酸盐以及所述金属硫酸盐中金属为钙、镁、钠中的一种。
需要说明的是,将金属碳酸盐煅烧得到金属氧化物和二氧化碳,反应过程中吸收大量热量,用于能量的储存和纯净二氧化碳的收集,将金属氧化物与水反应得到金属氢氧化物,反应过程中释放出大量热量,用于储存能量的释放,之后再将金属氢氧化物与二氧化碳反应,得到金属碳酸盐,完成烟气中碳捕集,之后将金属碳酸盐与二氧化硫反应,得到金属硫酸盐,完成脱硫;或者在由于第一分离器溢流口与脱硫塔连接,增加了进入脱硫塔中的金属氢氧化物,使金属氢氧化物与金属碳酸盐共同与二氧化硫反应。
优选的,所述煅烧系统的加热方式包括电加热、汽轮机的抽气加热以及锅炉热烟气加热中的任意一种或多种。
本申请第三方面提供一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置和方法在燃料燃烧发电厂中的应用;
所述燃料为化石能源、垃圾、生物质。
优选的,所述化石能源包括石油、煤炭。
需要说明的是,与光伏发电、风能发电等新能源发电厂相比,化石能源、垃圾、生物质中含有大量的碳、硫元素,燃烧后产生大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物,容易造成环境污染,同时化石能源、垃圾、生物质等燃料燃烧发电厂的发电成本高,因此,通过构建储能、脱硫和碳捕集一体化,有利于降低发电成本,节能减排。
综上所述,本申请提供了一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置和方法以及应用,该装置包括煅烧系统、制备系统、脱硫塔以及碳捕集塔;其中,煅烧系统用于将碳酸钙、碳酸镁或碳酸钾高温煅烧成性质活泼的高能氧化钙、氧化镁或氧化钾,完成了能量的储存与碳捕集后的二氧化碳释放;之后氧化钙、氧化镁或氧化钾在制备系统中与水反应生成了氢氧化钙、氢氧化镁或氢氧化钾,完成了能量的释放,随后氢氧化钙、氢氧化镁或氢氧化钾在碳捕集塔中与二氧化碳反应,生成了碳酸钙、碳酸镁或碳酸钾,完成了碳捕集,之后抽取部分碳酸钙、碳酸镁或碳酸钾在脱硫塔中与二氧化硫反应,生成了硫酸钙、硫酸镁或硫酸钾,完成了脱硫;或者煅烧系统用于将氢氧化钙、氢氧化镁或氢氧化钾高温煅烧成性质活泼的高能氧化钙、氧化镁或氧化钾,完成了能量的储存;因此,本申请提供的储能、脱硫和碳捕集一体化的装置和方法以及应用利用钙、镁或钾基化合物在不同形态下的物理化学特性,实现储能调峰、脱硫和碳捕集工艺之间的有机衔接,实现储能、脱硫和碳捕集一体化,降低了发电成本,提高了节能减排效果,解决了以燃料燃烧为主发电企业存在发电成本高、节能减排空间有待提高的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的储能、脱硫和碳捕集一体化的装置结构示意图。
具体实施方式:
本申请提供了一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置和方法以及应用,利用一种物质在不同形态下的物理化学特性,将储能调峰、脱硫和碳捕集工艺之间有机衔接,实现储能、脱硫和碳捕集一体化,降低了发电成本,提高了节能减排效果,解决了以燃料燃烧为主发电企业存在发电成本高、节能减排空间有待提高的技术问题。
下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
其中,以下实施例所用试剂或原料均为市售或自制。
实施例1
本实施例1提供了第一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置,该装置包括煅烧系统、金属氢氧化物制备系统、脱硫塔以及碳捕集塔,用于实现储能、脱硫和碳捕集一体化。
储能包括:火电厂通过采购以CaCO3为主要成分的石灰石作为储能和环保减排原料物质,送入CaCO3煅烧系统,利用调峰期间富余电量(或峰谷电价差的电量等)对石灰石进行煅烧,煅烧生成固体物质CaO(产物1)和气体物质CO2,此时电能经热能完成到化学能的转化,将能量储存至CaO中,实现储能;之后煅烧后的固体物质CaO经换热余热利用后(或直接)送至CaO收储系统,供后续制备Ca(OH)2使用;在Ca(OH)2制备系统中,CaO与H2O反应生成Ca(OH)2(产物2),并释放出大量化学反应热,该热能经换热器1回收利用完成储能中的能量释放和利用过程。
碳捕集包括:生成的Ca(OH)2储存至Ca(OH)2收储系统并作为碳捕集剂经制浆调配后送往碳捕集塔;在碳捕集塔中,Ca(OH)2与烟气中CO2反应生成以CaCO3为主要成分的产物3,实现碳捕集;同时,将煅烧后的气体物质CO2经换热余热利用后送至CO2收集系统,也实现了碳捕集。
脱硫包括:CaCO3为主要成分的产物3利用分离器分离其中未反应的Ca(OH)2送回碳捕集塔,分离出的CaCO3则送入CaCO3收储系统,并分别作为CaCO3煅烧系统原料和脱硫塔脱硫剂原料;在脱硫塔中,CaCO3以及少量携带的Ca(OH)2与烟气中SO2反应生成以CaSO4为主要成分的石膏(产物4),完成烟气脱硫,产物4利用分离器分离其中未反应的CaCO3送回脱硫塔,分离出的CaSO4则送入CaSO4收储系统,最终作为产品售卖。
本实施例储能、脱硫和碳捕集的能量利用包括:
CaCO3在常压下加热至800℃以上或CO2分压为0.01kPa加热至500℃时即可分解为CO2和CaO,因此,CaCO3煅烧方式可以采用电加热、蒸汽加热或热烟气加热方式,其产物余热温度高(图中换热器2和换热器3处),而CaO与H2O反应生成Ca(OH)2过程中,放热量相对低(图中换热器1处),故在热能利用时,换热器1作为一次加热热源,换热器2和换热器3则分别作为二次和三次加热热源,换热介质可选择锅炉给水、蒸汽、烟气等,或各换热器单独进行换热回收利用,如第一换热器用于CaCO3煅烧系统的进料预热热源。
需要说明的是,本实施例储能、脱硫和碳捕集过程中,将碳酸钙高温煅烧为氧化钙和二氧化碳储存能量也可以改为采用将氢氧化钙煅烧为氧化钙和水;将氧化钙与水反应释放能量也可以改为采用将氧化钙直接与捕集后的二氧化碳反应,同时完成能量释放和利用。
实施例2
本实施例2提供了第二种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置用于实现储能、脱硫和碳捕集一体化;与实施例1不同的是,本实施例2煅烧系统煅烧的是碳酸镁或氢氧化镁。
实施例3
本实施例3提供了第三种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置用于实现储能、脱硫和碳捕集一体化;与实施例1不同的是,本实施例3煅烧系统煅烧的是碳酸钠或氢氧化钠。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置,其特征在于,所述装置包括煅烧系统、金属氢氧化物制备系统、碳捕集塔以及脱硫塔;
所述煅烧系统煅烧金属碳酸盐和/或金属氢氧化物,用于将能量储存在金属氧化物中;
所述金属氢氧化物制备系统与所述煅烧系统连通,用于释放储存在金属氧化物中的能量,将所述金属氧化物转化为金属氢氧化物;
所述碳捕集塔与所述金属氢氧化物制备系统连通,用于进行烟气中碳捕集分离,将所述金属氢氧化物转化为金属碳酸盐;
所述脱硫塔与所述碳捕集塔连通,用于进行烟气中脱硫,将所述金属碳酸盐转化为金属硫酸盐;
所述装置还包括CO2收集系统;
所述CO2收集系统用于收集所述煅烧系统煅烧过程中释放的CO2;
或所述装置包括煅烧系统、金属氧化物收储系统、金属氢氧化物制备系统、碳捕集塔以及脱硫塔;
所述煅烧系统煅烧金属碳酸盐和/或金属氢氧化物,用于将能量储存在金属氧化物中;
所述金属氧化物收储系统用于收储高温或熔融状态的金属氧化物;
所述金属氢氧化物制备系统与所述金属氧化物收储系统连通,用于释放储存在金属氧化物中的能量,将所述金属氧化物转化为金属氢氧化物;
所述碳捕集塔与所述金属氢氧化物制备系统连通,用于进行烟气中碳捕集分离,将所述金属氢氧化物转化为金属碳酸盐;
所述脱硫塔与所述碳捕集塔连通,用于进行烟气中脱硫,将所述金属碳酸盐转化为金属硫酸盐;
所述金属氧化物、所述金属氢氧化物、所述金属碳酸盐以及金属硫酸盐中金属为钙、镁、钠中的一种;
所述储能、脱硫和碳捕集一体化的装置还包括:换热器;
所述换热器包括第一换热器;
所述第一换热器与所述金属氢氧化物制备系统连接,用于将所述金属氧化物转化为金属氢氧化物过程中释放的热量回收利用;
将所述金属氧化物转化为金属氢氧化物过程中释放的热量回收利用具体为:将所述金属氧化物转化为金属氢氧化物过程中释放的热量用于水的加热;
所述用于水的加热具体为用于锅炉水的加热。
2.根据权利要求1所述的一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置,其特征在于,所述装置还包括收储系统;
所述收储系统包括金属碳酸盐收储系统;
所述金属碳酸盐收储系统的入口与所述碳捕集塔的出口连接,用于储存进行烟气中碳捕集分离得到的金属碳酸盐;
所述金属碳酸盐收储系统的回收出口与所述煅烧系统的入口连接,用于将金属碳酸盐回收利用。
3.根据权利要求1所述的一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置,其特征在于,所述储能、脱硫和碳捕集一体化的装置还包括:换热器;
所述换热器还包括第二换热器、第三换热器;
所述第二换热器与所述煅烧系统连接,用于将能量储存在金属氧化物过程中生成的二氧化碳中热量回收利用;
所述第三换热器与所述煅烧系统连接,用于将能量储存在金属氧化物过程中生成的金属氧化物中热量回收利用。
4.根据权利要求3所述的一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置,其特征在于,所述换热器中换热介质为固、液或气态换热介质。
5.根据权利要求3所述的一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置,其特征在于,所述换热器中换热介质为同一种换热介质,所述换热器相互连通;
或所述换热器中换热介质为不同换热介质,所述换热器相互独立。
6.根据权利要求1所述的一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置,其特征在于,所述储能、脱硫和碳捕集一体化的装置还包括:分离器;
所述分离器包括第一分离器和第二分离器;
所述第一分离器与所述碳捕集塔连接,用于将碳捕集塔排出物中的金属碳酸盐和金属氢氧化物进行分离;
所述第二分离器与所述脱硫塔连接,用于将脱硫塔排出物中的金属硫酸盐和金属碳酸盐进行分离;
所述第一分离器包括第一分离器溢流口和第一分离器底流口;
所述第一分离器溢流口用于收集所述碳捕集塔排出物中的金属氢氧化物;
所述第一分离器底流口用于收集所述碳捕集塔排出物中的金属碳酸盐;
所述第二分离器包括第二分离器溢流口和第二分离器底流口;
所述第二分离器溢流口用于收集所述脱硫塔排出物中的金属碳酸盐;
所述第二分离器底流口用于收集所述脱硫塔排出物中的金属硫酸盐。
7.根据权利要求6所述的一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置,其特征在于,所述第一分离器溢流口与脱硫塔连接,用于增加进入脱硫塔中的金属氢氧化物量。
8.根据权利要求1所述的一种储能、脱硫和碳捕集一体化的装置,其特征在于,所述储能、脱硫和碳捕集一体化的装置还包括锅炉、SCR、空预器、除尘器;
所述锅炉燃烧产生的烟气依次流经SCR、空预器、除尘器、脱硫塔、碳捕集塔。
9.权利要求1-8任一项所述装置实现储能、脱硫和碳捕集一体化的方法,其特征在于,包括以下步骤:
通过煅烧系统将金属碳酸盐或金属氢氧化物煅烧,得到金属氧化物和二氧化碳或水;
通过金属氢氧化物制备系统将所述金属氧化物与水反应,得到金属氢氧化物;
通过碳捕集塔将所述金属氢氧化物与烟气中二氧化碳反应,得到金属碳酸盐;
通过脱硫塔将所述金属碳酸盐与烟气中二氧化硫反应,得到金属硫酸盐;
或通过CO2收集系统将所述金属氧化物与二氧化碳反应,得到金属碳酸盐;
通过脱硫塔将所述金属碳酸盐与二氧化硫反应,得到金属硫酸盐;
或通过碳捕集塔将所述金属氢氧化物与二氧化碳反应,得到金属碳酸盐;
通过脱硫塔将所述金属碳酸盐和所述金属氢氧化物与二氧化硫反应,得到金属硫酸盐;
所述金属氧化物、所述金属氢氧化物、所述金属碳酸盐以及所述金属硫酸盐中金属为钙、镁、钠中的一种。
10.权利要求9所述实现储能、脱硫和碳捕集一体化的方法在燃料燃烧发电厂中的应用;
所述燃料为化石能源、垃圾和生物质。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101422691A (zh) * | 2008-11-20 | 2009-05-06 | 武汉凯迪电力环保有限公司 | 燃煤烟气多污染物脱除工艺及其设备 |
CN101972595A (zh) * | 2010-10-22 | 2011-02-16 | 上海交通大学 | 镁-氨组合烟气脱硫脱碳及副产物回收的实现方法 |
CN101992010A (zh) * | 2009-08-26 | 2011-03-30 | 王思焱 | 烟气脱硫、脱碳的新方法、新技术 |
BG110551A (bg) * | 2009-12-14 | 2011-06-30 | Българска Стопанска Камара - Съюз На Българския Бизнес | Метод и инсталация за очистване на димни газове от серни оксиди и въглероден диоксид |
CN105148717A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-16 | 重庆大学 | 一种钙循环脱碳废料资源化再利用的方法 |
CN113776066A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-10 | 南方电网电力科技股份有限公司 | 一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法及相关装置 |
CN113813744A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-21 | 西安交通大学 | 一种提升燃煤锅炉烟气中co2捕集经济性的系统和方法 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101422691A (zh) * | 2008-11-20 | 2009-05-06 | 武汉凯迪电力环保有限公司 | 燃煤烟气多污染物脱除工艺及其设备 |
CN101992010A (zh) * | 2009-08-26 | 2011-03-30 | 王思焱 | 烟气脱硫、脱碳的新方法、新技术 |
BG110551A (bg) * | 2009-12-14 | 2011-06-30 | Българска Стопанска Камара - Съюз На Българския Бизнес | Метод и инсталация за очистване на димни газове от серни оксиди и въглероден диоксид |
CN101972595A (zh) * | 2010-10-22 | 2011-02-16 | 上海交通大学 | 镁-氨组合烟气脱硫脱碳及副产物回收的实现方法 |
CN105148717A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-16 | 重庆大学 | 一种钙循环脱碳废料资源化再利用的方法 |
CN113776066A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-10 | 南方电网电力科技股份有限公司 | 一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法及相关装置 |
CN113813744A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-21 | 西安交通大学 | 一种提升燃煤锅炉烟气中co2捕集经济性的系统和方法 |
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