CN1395647A - 增强热力效率和污染控制的供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及清洁高效地氧化、气化或燃烧燃料的高压供电设备(100)。在约700psia～2000psia，或约850psia～1276psia的压力下在反应室(210)内氧化或气化燃料。来自燃烧室的燃烧产物被送到热交换器(224)。一部分冷凝水被循环到热交换器上游的燃烧产物中。同时，在送入反应室前冷却剂以两步升压的方式经过热交换器。

Description

增强热力效率和污染控制的供电系统
本发明涉及供电设备或供电系统，更具体地说，涉及低排放、采用化石燃料并具有增强热力效率和污染控制的供电设备。
在供电设备例如化石燃料的供电设备中，点燃并焚烧化石燃料，在控制条件下在反应室内氧化或燃烧以产生热。将热传递到循环流体例如水以产生蒸汽，所述流体通过反应室内或邻近的冷却管。蒸汽于是通过蒸汽轮机发电。使用化石燃料的集成气化联合循环(IGCC)供电设备，将化石燃烧分为多个阶段，典型地，其中第一阶段是部分氧化或气化步骤。随后在蒸汽轮机和蒸汽锅炉中燃烧生成的气体。在设计化石燃料的供电设备时，热力效率和污染控制一直是重要的考虑因素。从资源保护的角度出发，不断增加的燃料价格及日益严格的污染控制的这几个因素，促使需要采用更好、更清洁、更高效的将化石燃料转化为电的方法。虽然供电设备或系统已经取得了相对高水平的效率和污染控制，但是许多问题仍然有待解决。例如，流出颗粒物越来越难以达到标准的要求，典型的供电设备需要许多不同的工艺过程和设备以去除颗粒物。这样增加了成本和系统的复杂性，所述的工艺过程和设备通常需要巨大的功率输入，导致极大的寄生功率损失和效率低下。而且，尽管供电设备偶尔采用节约装置和类似的设备以回收来自燃烧产物中气体的部分显热，但供电设备没有试图回收例如气体气化的潜热，这是因为在这种设备的操作条件下，这些气体的冷凝温度太低以致于不能有效地回收。尤其在燃烧过程中产生相对大量水蒸汽的系统中，如不能回收任何明显的部分气化潜热，将会导致明显的热力效率低下。
发明概述
因此本发明的目的是提供集成化的供电设备或系统，所述的设备或系统可回收来自生成水的气化潜热、洗涤排出的酸气，去除例如汞和颗粒物的化学污染物，及作为整个工艺过程必不可少部分的冷凝并回收液态二氧化碳。
本发明的另外一个目的是提供具有增强热力效率的供电设备或系统。
本发明的又一个目的是提供具有增强污染控制的上述类型的系统。
本发明的再一个目的是提供具有增强灵活性的上述类型的系统。
本发明的又一个目的是提供可回收在氧化或燃烧过程中生成水的部分气化潜热的上述类型的系统。
本发明的另一个目的是提供可在高压下操作的上述类型的系统，所述的高压可以使回收在氧化或燃烧过程中生成水的部分气化潜热在热力学上可行。
本发明的又一个目的是提供可充分利用二氧化碳使用性能的上述类型的系统。
本发明的再一个目的是提供利用循环、回收的在氧化或燃烧过程中产生水的上述类型的系统，以减少设备费用及磨损。
本发明的另一个目的是提供利用冷却剂的两段升压以减少热交换设备的费用和磨损的上述类型的系统。
本发明的又一个目的是提供可高效回收二氧化碳，并可在以后使用或出售的上述类型的系统。
本发明的另一个目的是提供从氧化或燃烧产物中除去颗粒物的上述类型的改进系统。
本发明的又一个目的是提供高效部分氧化或气化固体和液体化石燃料的上述型式的系统。
为实现上述及其它的目的及优点，公开了一种高压供电设备或系统，如下所述其可使例如化石燃料清洁、高效地氧化或燃烧。燃料和氧化剂被送到反应室，在优选的基本上约700psia～约2000psia，更优选为约850psia～约1276psia的压力范围内，在反应室内燃料被氧化。冷却剂被送到反应室内与燃料和氧化剂进行热交换。所选的反应室压力要大于或等于在如下温度下二氧化碳的气液平衡压力，所述的温度指在该温度下供电设备能够抑制热量散失到环境。来自反应室燃烧的产物被送到热交换器，在优选的基本上约700psia～约2000psia，更优选为约850psia～约1276psia的压力范围内，在热交换器中水从来自燃烧的产物中冷凝下来。一部分冷凝水循环回热交换器上游的燃烧产物中。同时，在送入反应室前，冷却剂以两步升压方式通过热交换器，这样冷却剂在以基本上约300psia～约600psia的压力下通过热交换器，并在基本上约2000psia～约5000psia的压力下通过反应室。
附图简述
根据载有附图的本发明，参考以下优选但说明性实施方式的详细说明，可以更全面地理解上述说明及其它的目的、特征和优点。
图1是涉及含有极小量或没有灰分或形成灰分材料的化石燃料的本发明供电系统的示意图；
图2列表说明了如图1描述系统优选的、假设的操作条件；
图3列表说明了如图1描述系统优选的、假设的质量流量；
图4A和4B列表说明了如图1描述系统优选的、假设的能量流量表；
图5是涉及含有灰分或形成灰分材料燃料的本发明供电系统的另一个实施方式的示意图；
图6列表说明了一套如图5描述的系统优选的、假设的操作条件；
图7列表说明了如图5描述系统优选的、假设的系统的质量流量；
图8列表说明了如图5描述系统优选的、假设的能量流量表；
图9是本发明的另一个实施方式的示意图；及
图10是本发明供电系统另一个实施方式的部分示意图，所述的方法利用液态二氧化碳以提供作为空气分离设备的能量。
图11是本发明供电系统另一个实施方式的部分示意图，所述的方法气化固体和液体燃料以产生清洁合成气，其用来提供在标准兰金循环或联合循环供电设备中的能量。
优选实施方式的描述
参考图1，总标号100指本发明的集成供电系统，所述系统集合了化石燃料燃烧，高效发电同时回收液态二氧化碳，并去除酸气和颗粒排放物。参考图1和2，从贮槽202将液氧通过泵204加压到系统压力。对于图1中描述的系统，所述的系统压力优选为约700psia～约2000psia，更优选为约850psia～约1276psia的压力范围内。该压力范围可允许使用标准的设备设计并包括二氧化碳的临界压力(1,071psi或7.382MPa)。在本系统的后面阶段，通过优化系统的压力和使总的资本成本最小化，当水和二氧化碳被顺序冷凝时，高的系统压力范围可使二氧化碳在尽可能高的温度冷凝，水在有效温度下冷凝。所述使水冷凝的有效温度是指足够高于标准的热交换器的温度，并可容易地将生成水的气化热传递到冷却剂。
系统压力的液氧流101通过热交换器206，其中氧被气化并升到接近环境的温度。通过气化氧而使制冷能力得以恢复，并再次循环到氧设备中。在物流102的气态氧在热交换器208中进一步被加热，接着与来自物流106的气态二氧化碳混合。物流107中的氧和二氧化碳混合物作为高压反应室或燃烧室210的氧化剂。在反应室上游混合氧和二氧化碳具有许多优点。例如，通过减少反应室内氧峰浓度有助于控制燃烧温度。尽管氧化剂是如上所述的氧和二氧化碳的混合物，应理解许多氧化剂也可使用。例如，氧化剂由空气或优选富氧的空气、氧与氮、二氧化碳或其它惰性气体的混合物组成，最优选含有85％(体积)以上氧的来自空分设备的氧气。
燃料，例如天然气从输送管108经天然气压缩机212被压缩到系统压力，并通过物流109送到热交换器214中预热。预热的气体与在高压反应室中的氧化剂结合以产生热。反应室中的热被传递到物流144中的冷却剂例如水中，其中通过物流145气化为蒸汽。
冷却剂，例如锅炉给水和蒸汽，经148通过139循环。水被贮存于环境温度或接近环境温度、基本上处于大气压下的锅炉进水贮槽216中。在这种情况下，环境温度是最低的温度，在该温度下通常供电设备可抑制热散射到环境。通过物流139在环境温度和压力下将水从锅炉水贮槽216输送到泵218。物流的条件设定为环境温度以通过蒸汽轮机提供最大的推动力，因此由该工艺中产生最大的功率。泵218将水加压到中等压力，所述的压力优选基本上为约300psia～约600psia，更优选基本上为600psia。对于冷却剂应用作为两步升压部分的中等压力具有许多优点。例如，应用中等压力可使1276psia的物流113进入热交换器224的管端，300～600psi的物流142进入热交换器224的壳端。在约300～600psia的中等压力下，热交换器224壳端的压力远低于典型的高压物流的压力3500psia。这样就简化了热交换器224的设计并增加了系统的耐用性。应理解，进入物流142中的锅炉进水可以较宽的压力范围通过热交换器224。优选的压力要使其高于在热交换器224出口温度下的饱和水蒸汽的压力。
泵218将环境温度、中等压力下的水通过140送到节热器220中。从节热器，预热的水通过物流141送到热交换器222，并通过物流142送到热交换器224。中等压力的预热锅炉进水从热交换器224中通过物流143以液体形式进入泵226。泵226将预热的锅炉进水增压到优选基本上为约2000psia～约5000psia，更优选约3500psia的压力。锅炉进水通过物流144经过反应室与燃烧的燃料进行热交换，这样燃烧的燃料将其燃烧热传递给锅炉炉管中的水和蒸汽。在一个优选实施方式中，需要足够的热传递表面以使燃烧产物在约900°K或1,160°F下通过物流111离开反应室。锅炉进水转变为蒸汽并通过物流145送到蒸汽轮机147发电，随后通过物流146送到节热器220中，和通过物流147送到冷凝器230。冷凝的水通过物流148送到锅炉水贮槽中以通过物流139-148进行进一步的循环。
燃烧或氧化的产物通过物流111离开反应室210，并经过催化反应器232。燃烧产物含有二氧化碳、一氧化碳、多余的氧气、硫氧化物、氮氧化物、稀释气体例如氮和惰性气体、蒸汽形式的生成水及灰分微粒(当有形成灰分的材料存在时)。选择反应器232中的催化剂以获得希望的结果。氧化催化剂可以用来全部将一氧化碳、硫氧化物和氮氧化物分别氧化成二氧化碳、三氧化硫和二氧化氮。使用选择催化还原或SCR催化剂进行氨加成以将氮氧化物还原为氮。不同的催化剂床组合使用可以得到希望的效果。反应物例如氨，通过112被送到催化反应器232中。在物流113中处理的气体与来自再循环物流123的生成水进行混合，以形成热交换器224上游物流114。选择生成水流的再循环速率，这样可使部分但非全部的水气化并将循环生成水与燃烧产物的结合物流114的温度降低到系统压力下水的饱和温度。
循环生成水与废气的混合物经物流114通过热交换器224的管端。热交换器224通过物流114和115将经过热交换器224管端燃烧产物的热，通过物流142和143传递到经过热交换器壳端的冷却剂中。由于物流114处于系统压力之下，在此压力下水的饱和温度足够高以使热量有效传递并可回收生成水的气化潜热。选择系统压力，以使燃烧产物中的水在优选高于约450°F，更优选高于约500°F温度下冷凝。
在大气压力或接近大气压力时进行操作的常规的供电设备中，燃烧过程中生成水的气化能热不能被经济地回收，因为水蒸汽的水饱和温度或气液平衡饱和温度约为200°F～220°F，这个温度太低。例如，锅炉进水典型的温度为约80°F，如果理想的热交换可能，锅炉进水能够吸收的能量限制于80°F与约212°F之间的焓变。实际上，理想的热交换在经济上是不可能的，需要大量的热推动力以实现有效的热传递。这意味着实际上可被锅炉进水吸收的废气水潜热能的量明显小于80°F～约212°F之间的焓变。在常规系统典型的系统压力下，水在低温下冷凝，这种简单的过程没有足够的热推动力和冷却剂流体中没有足够的温升去经济得回收生成水的气化热。
本发明的供电系统采用热交换器224具有其它的优点。例如，通过物流123利用生成水循环以减少热交换器内的峰温，这样在水饱和温度下允许所有或基本上所有的可利用热被传递。冷凝水的传热系数通常比流动的气体大。因此减少了设备成本和磨损。另外，当气态的水在热交换器224中冷凝时，酸气和微粒会成核形成冷凝的液滴起到洗涤的作用。在类似使用燃料如油或煤的系统中所述的作用尤其有用，因为通常燃料中有更多的酸气和颗粒物。
在一个优选的操作模式中，热交换器224的设计和操作应使在物流115中的冷凝水是低温冷却液体，这样物流115中的二氧化碳就处于二氧化碳的临界温度之上。物流115中的绝大多数水由气液分离罐或容器234通过物流117作为冷凝物被移出。物流117中冷凝的生成水中的二氧化碳浓度约为2摩尔百分数。通过物流116气态的二氧化碳离开气液分离罐234。物流116送到热交换器214以预热来自物流109的天然气。气态的二氧化碳通过物流119离开热交换器214，送到热交换器236以气化来自物流105稀释的二氧化碳。
循环的生成水和来自气液分离罐234的生成水由泵238泵送到物流120，物流120分为物流118和123。物流118中的水经过热交换器222和240，并经过减压阀242。物流123中的循环生成水在循环回路中继续循环，以与热交换器224上游的物流113中的燃烧产物相结合。物流122用来调节pH及提供所需的其它化学品。这样的添加化学品用来处理冷凝的酸。一经达到酸的露点，三氧化硫SO3与水反应形成硫酸，其冷凝为液相。根据水热反应，NO2与合适的还原剂如甲酸或羟胺反应形成氮气：
另一个可能的反应是使用草酸和羟胺将氮氧化物转化为硝酸铵，没有随后的一氧化氮生成：
同时从大量的气体物流中分离出硫和氮氧化物是本发明系统操作的实质性部分。生成水的气化热的回收和二氧化碳的冷凝产生了两个独立的相变操作，给氮和硫氧化物的转化和分离提供了足够的机会和推动力。
众所周知，0.1～2.5微米大小的气体颗粒物迅速成核使饱和气体冷凝。小悬浮颗粒物将需要冷凝成核的过饱和度减少到可忽略的程度。本发明的系统具有涉及饱和气体、水和二氧化碳冷凝的相变操作。因此，预期包括最小的亚微米颗粒物的所有颗粒物都可在冷凝相内被洗涤和回收。
热交换器236继续物流119中的二氧化碳的冷却过程。来自热交换器236的物流127送到气液分离罐244，其中任何溶解的水通过物流128作为冷凝物从其中分离并排出。物流129中的气态二氧化碳送到热交换器246，在其中二氧化碳基本上被冷凝和液化。冷凝的二氧化碳具有附加有益的洗涤效果，可进一步去除颗粒物。热交换器246中使用的物流153和154中的冷却剂或冷却水也可再次在冷凝器230中使用。
二氧化碳的临界温度是88°F(31℃)。低于上述的温度，二氧化碳可以被冷凝成液体。供电设备和大多数化工设备可抑制热进入到自然环境下的受热器中。通常这些受热器是湖、河或海。例如，设备可以从湖、河或海汲取水以给热交换器例如230和246提供冷却液。这样的水被汲取并以高速返回，这样水中的温升很小。也可通过用空气蒸发水而获得自然环境下的受热器。在最优选的实施方式中，利用或包含本发明的设备或系统将会抑制热进入受热器，例如在二氧化碳的临界温度之下，冷却流体流过图1的管线153和154。所述的受热器温度低于二氧化碳临界温度，这样直接冷凝加压超临界或气态二氧化碳以形成液态二氧化碳。
物流130中的液化的二氧化碳接着被送到闪蒸冷却器248中，其中闪蒸部分物流以冷却其余的物流，不可冷凝的气体例如氮气和过量的氧也被从闪蒸冷却器248中除去通过物流131和135排出。所产生的和循环用液态二氧化碳通过物流132经过热交换器208并通过物流137和138分别送到运输器250和贮存设备252。应理解冷凝物流129中的所有二氧化碳是不必要的。相反，部分二氧化碳气体可被循环回去与反应室210上游的氧气混合。这将减少热交换器和抑制热的负荷。
参考图5，标号300指本发明集成系统的另一个实施方式。在该实施方式中，燃料是含有灰分或形成灰分材料例如生煤的固体化石燃料。对燃料输入设备进行微小的改进，所述的实施方式可以应用于含有灰分或形成灰分材料的例如重油和原油的液体燃料。而且，酸性气体也可作为进料。系统可燃烧CO、CS2和H2S作为能量并作为硫酸或硫酸盐回收。另外，克老斯(Claus)过程可结合到下游的催化剂中，再引入H2S，将SOx和H2S催化转化为H2O和熔融/气态的硫。
含有固体灰分或形成灰分材料的燃料例如煤被送到球磨机或类似的设备402，其将固体燃料粉碎。从球磨机中将固体燃料送到加料泵404并通过物流301，在系统的压力或接近系统压力下送到混合器406。对于图5描述的系统，系统压力优选基本上为约700psia～约2000psia，更优选为约870psia～约1276psia。这样的压力范围可使用标准的设备设计并包括二氧化碳的临界压力(1,071psi或7.382MPa)。在本发明系统的后来阶段，当水和二氧化碳被顺序冷凝时，所述的系统压力使二氧化碳在最高可能的温度下冷凝。通过优化系统压力在有效温度下可实现水的冷凝，这样可使总的资本成本最小化。尽管讨论了使用煤作为燃料的本发明的系统，应理解其他燃料例如燃料油可以在本系统中使用。当然，如果设计的设备仅用于燃料油的运转，那么球磨机402和加料泵404可以省略，取而代之的是高压油泵。
如下面更详细的描述，液态二氧化碳通过物流304加入混合器。水、表面活性剂、pH调节剂和其他化学品也可加入到混合器中。混合后，混合的燃料和二氧化碳通过物流302送到泵408，然后通过物流307送到反应室或燃烧室410中。燃料和二氧化碳混合物也可与反应室上游的氧化剂结合(图9)。在使用燃料油的情况下，可以根据燃料油的性质使用混合器。在加入反应室前将燃料油和液态二氧化碳制成乳化液是有益的。水和表明活性剂可能有助于形成具有低粘度和足够稳定性的燃料油乳化液。混合器可能不必要，尤其是对于燃料油来说，因为当二氧化碳和煤混合物或二氧化碳和燃料油乳化液进入反应器并闪蒸，二氧化碳的快速膨胀和相变提供的强机械剪切和分散力有助于混合。
液态二氧化碳贮存于贮槽412中。液态二氧化碳通过物流303从贮槽412中流到泵414中，泵414将液态二氧化碳的压力升到系统压力。来自泵414的下游物流液态二氧化碳通过物流304和308分别进入到混合器406和热交换器416中。在一个优选实施方式中，通过物流304将足够的二氧化碳送到混合器以在混合器中提供基本上等量的二氧化碳和煤。在一个优选实施方式中，物流308中的二氧化碳主要是液态二氧化碳物流。为获得与物流306中气态氧良好的混合，优选气化物流308中的二氧化碳，然后与物流306中的氧混合。通过将物流308送到热交换器416而实现所述的混合，然后通过物流309将二氧化碳送到物流306中与来自物流310的氧混合。
液氧贮存于贮槽418中。通过给氧气加压以得到加压的氧气，然后在逆流热交换器(未图示)加热并气化所述的氧气到约240°K。冷的液氧可以用来帮助冷却空分设备中的工艺物流。物流305中的加压气态氧进一步在热交换器422中加热，其用来冷却产生的二氧化碳。通过物流306从热交换器422中加压的氧送入并与物流309中的二氧化碳混合。物流306中的氧量由燃料的进料速度和期望的燃烧产物来决定。在一优选的实施方式中，控制燃料的进料速度和氧以提供比燃料和氧准确的化学计量稍过量的氧。在注射入反应室前，物流306中的氧气与物流309二氧化碳气体相混合以减少反应室内氧的峰浓度。在一个优选实施方式中，使物流306物流中的氧和物流309中的二氧化碳量相等。
在反应室内，在一系列缺乏氧化剂的燃烧步骤中燃料和氧化剂的结合以控制峰温和热交换。尽管通过大量二氧化碳稀释，反应室内氧的分压在进口处附近非常高。点火器(未示意)由紧靠燃料和氧化剂进料物流的电加热耐火块或例如接触氧后可自燃的三乙基铝化学品组成。如果没有氮，就不产生NOx，如果氮存在，可产生NOx。燃烧或氧化的产物包括燃烧气体，其中包括以蒸汽形式生成的水和灰分微粒。燃烧产物通过物流311离开反应室送到热交换器424，其中热交换器424从物流311中移去热并传递到物流323，其形成部分的锅炉进水和蒸汽回路。
冷却剂例如锅炉进水和蒸汽，通过327循环经过物流321。水贮存在环境温度和压力下的锅炉水贮槽426中。来自锅炉水贮槽426中的水在环境温度压力下通过物流321送到泵428。在环境温度下设定的蒸汽条件要能提供经过蒸汽轮机更大的推动力，因此可从工艺中产生最大的功率。泵428将水加压到中等压力，优选基本上为约300psia～约600psia，更优选约600psia。对于冷却剂使用作为两步升压的中间压力具有许多优点。使用中等压力可使1276psia的物流312进入到热交换器424管端，使300～600psia物流322进入热交换器424壳端。热交换器424的壳端压力的中等压力约为300～600psia，大幅度地低于典型的高压物流压力3,500psia。其简化了热交换器424的设计并增加了系统的耐用性。
中等压力的预热锅炉进水从热交换器224中通过物流323以液体状态进入泵430。泵430将预热的锅炉进水增压到优选基本上为约2000psia～约5000psia，更优选约3500psia的压力。锅炉进水经过反应室410与燃烧的燃料进行热交换，这样燃烧的燃料将其燃烧热传递给锅炉炉管中的水和蒸汽。在一个优选实施方式中，需要足够的热传递表面以使燃烧产物在约820°K或1,016°F下通过物流311离开反应室。锅炉进水转变为蒸汽并通过物流325送到蒸汽轮机432发电，随后通过物流326送到冷凝器434。冷凝的水通过物流327送到锅炉水贮槽426中，通过物流321～327进行进一步的循环。
再参见热交换器424，从废气中提取热部分的设计以其在系统压力优选基本上为约700psia～约2000psia，更优选为约850psia～约1276psia的压力下操作。选择系统压力，要使在优选高于约450°F，更优选高于约500°F温度从燃烧产物中冷凝的水。反应室和热交换器在高压下运行具有重要的优点是可以回收燃烧产物中水的气化潜热。在高系统压力下，水蒸汽气液平衡的饱和温度也升高到有效的温度(优选高于450°F，更优选高于500°F温度下)。在大气压力或接近大气压力时进行操作的常规供电设备中，在燃烧过程中生成水的气化能热不能被经济地回收，因为水蒸汽的气液平衡饱和温度约为200°F～220°F，这个温度太低。例如，锅炉进水典型的温度为约80°F，如果理想的热交换可能，锅炉进水能够吸收的能量限制于80°F与约212°F之间的焓变。实际上，理想的热交换在经济上是不可能的，需要大量的热推动力以实现热有效的传递。这意味着实际上可被锅炉进水吸收的废气水潜热能的量明显小于80°F～约212°F之间的焓变。在常规系统典型的系统压力下，水在低温下冷凝，这种简单的过程没有足够的热推动力和冷却剂流体没有足够的温升以经济得回收生成水的气化热。
如上所述，应理解可以用燃料油取代煤，在这种情况下，产生了更少的灰份和更多的水，从生成水的气化潜热中回收的热也更多。可以调节中等的压力以补偿热的回收。
在热交换器424中冷凝水和酸气具有另外的优点。在水和酸气的冷凝期间，会发生自然的颗粒洗涤作用。当饱和气体在被冷却到低于饱和点时，气态物流中的悬浮的灰份颗粒物成核并形成液滴。这种冷凝相变现象促进了灰份微粒的分离并增强了从系统中移去颗粒物的能力。热交换器424也可这样设计或操作，以使物流313的离开温度高于二氧化碳的临界温度。这样可促进从二氧化碳中分离冷凝水和酸气，改进产生和捕获二氧化碳的质量。
冷却的燃烧产物包括气态的二氧化碳和冷凝的水，从热交换器424通过物流313送到气液分离罐436。在气液分离罐436中，液体水、溶解的酸和灰份颗粒物被从气态二氧化碳物流中分离出来。分离的水、酸和灰份从气液分离罐436中通过物流314流动到旋液分离器438，其中灰份与水发生分离。灰份和部分水通过物流316从旋液分离器317中流到冷却器450。从冷却器450，物流317中流动的冷却水和灰份与来自气液分离器444和458的冷凝水物流334、332和335结合形成物流318，其流到减压设备452。分离设备如过滤器或反渗透系统454可以用来处理灰份和水排出物流318。来自旋液分离器438的部分净化水通过物流315送到泵440，并通过物流320被泵送返回热交换器424的物流312的上游。添加剂如氨、烧碱或熟石灰可以通过物流319加入到此循环水中以调节循环水物流的pH。这样的循环水的优点是可以立刻冷却物流311。一待水注入后，物流311的温度便下降到或接近在系统压力下的气液平衡温度(570°K，566°F)。在1,016°F下离开反应室的燃烧气体显热能将转化为明显较低温度下水蒸汽的潜热。在本发明的系统中，温度约为566°F。设计和建造约566°F峰温和约600psia壳压力的热交换器424比设计和建造约1016°F峰温和约1276psia壳压力的热交换器容易。另外，由于温度减少的优势，蒸汽冷凝具有优异的热传递特征，附加水的流动将有助于确保灰份颗粒物连续地被冲洗通过热交换器。
离开气液分离罐436的气态物流328可包含二氧化碳和氮。也可以有氧和一些NO和SO2。NO和SO2被催化剂床层456中残余的氧所氧化变成NO2和SO3。物流329与物流308在热交换器416中进行热交换。当物流329冷却进入物流330时，其他的水将从气相被冷凝。完全氧化的物种NO2和SO3很容易被水洗涤转化为可回收的物质。这些水和酸被回收在物流332中。回收的NO2和SO3被分离后进入气液分离罐458中的物流331和332。冷却的二氧化碳、氮和氧通过物流331进入冷凝器424。
物流343用来调节pH及提供所需的其它化学品。这样的添加剂化学品用来处理冷凝的酸。一经达到酸的露点，三氧化硫SO3与水反应形成硫酸，其冷凝为液相。根据水热反应，NO2与合适的还原剂如甲酸或羟胺反应形成氮气：
，或
另一个可能的反应是使用草酸和羟胺将氮氧化物转化为硝酸铵，随后没有一氧化氮生成：
同时从大量的气体物流中分离出硫和氮的氧化物，是本发明系统操作的实质部分。生成水的气化热的回收和二氧化碳的冷凝产生了两个独立的相变操作，给氮和硫氧化物的转化、收集和分离提供了足够的机会和推动力。
在图9描述的另外的实施方式中，物流512中的水、灰份和冷凝的酸被简单地冷却并通过减压罐或其他的减压设备将其移出系统。极有可能的是煤灰份中的钙和镁氧化物将与水中的硫酸反应生成硫酸钙和硫酸镁。生成的水被处理并释放或作为冷却水。
再参见图5中描述的实施方式，气态的二氧化碳通过物流331离开气液分离罐。物流331送到冷凝器442，其中二氧化碳基本上被冷凝和液化。物流333物流中的液化二氧化碳接着被送到闪蒸冷却器444，其中部分的物流被闪蒸以冷却其余的物流。在优选的实施方式中，约20％的二氧化碳被闪蒸。当闪蒸时，液态二氧化碳通过焦耳汤姆逊膨胀冷却。冷却的效果用来冷却物流336中剩余的液态二氧化碳。不能冷凝的气体，例如氮、多余的氧和氩，通过物流337被从闪蒸冷却器中吹扫并排出。由于存在此排出口，对于本领域的普通技术人员来说非常清楚，使用纯氧没有必要。相反，系统可使用由变压吸附设备产生的90～96％的氧或使用空气或富氧的空气。通过物流336的产生的和循环的液态二氧化碳经过热交换器422，通过物流338送到泵446，其通过物流341和340分别送到贮罐338和输送罐448。应理解，没有必要冷凝物流331中所有的二氧化碳。相反，部分二氧化碳气体可被循环用于与反应室410氧的上游混合。这减少了热交换器并热抑制的负荷。
任意的使用过多的液态二氧化碳的方式描述于图10中。过量的液态二氧化碳用来提供产生液氧所需的原动能。在该实施方式中，来自贮槽812的液态二氧化碳通过物流751送到泵814，其中被泵加压到高于其临界压力(约7.382Mpa或1071psia)的压力。高压的二氧化碳接着通过752送到热交换器816，其中用废热加热到临界点以上。由于二氧化碳的临界温度如此的低(304.19°K或87.5°F)，废热可用来将加压的液态二氧化碳转化为气态二氧化碳。所述的热量来自供电设备的各个部分或由空分设备中的氧和空气压缩机产生的热。高压的气态二氧化碳接着经过蒸汽轮机820产生原动能以驱动空分设备中的压缩机817。其可是一个多阶段操作，在其中间阶段补充加热二氧化碳。废二氧化碳在822下被释放到大气中，产生的液氧通过物流753经过空分设备822平衡，所述的设备具有排气口825、泵826和贮槽818。这种方式利用了二氧化碳的优异的天然性能。
通过改变导向氧生成的电能的量可调节电功率输出负荷的水平。在日循环低电量需求期间，设备输出较大的部分用来产生液氧。在用电高峰期间，使用贮存的液氧，将设备的电能较小部分导向空分设备。
前述意欲进行的其它改进、变化和取代，例如可以使用本发明的一些特征而不使用对应的其它特征。例如通过物流120、123和315的水循环可以或不必与其它设计连接。通过物流139-144，321-324和521-524的冷却剂的二步升压可以，但也可以不必与其它设计连接。而且，热交换器的位置可以变化很大，各种物流被送到特定的任何数量构造的热交换器。另外，系统可与或不必与具有燃料、氧的二氧化碳，或反应室的空气上游或在反应室内的空气相结合。而且，应理解不必一定要应用二氧化碳的捕获和分离，也不必一定使用水的捕获和分离。同样，也不必一定要使用选择催化还原或催化氧化。而且，应理解所有给出的实例和数量值和范围，例如温度和压力，是用来说明而非意欲限制发明的范围。因此，应理解附加的权利要求应广泛地解释为与本发明的范围相一致。
参考图11，标号900指本发明集成系统的另一个实施方式。在该实施方式中，燃料是含有灰分或形成灰分材料例如生煤的固体化石燃料。对燃料输入设备进行微小的改进，所述的实施方式可以应用于含有灰分或形成灰分材料的例如重油和原油的液体燃料。燃料部分氧化或气化以此产生含有合成气的能量。合成气的生产使用低于化学计量的氧，因此比完全燃烧需要较少的氧化剂。
含有固体灰分或形成灰分材料的燃料例如煤被送到球磨机或类似的设备1002，其将固体燃料粉碎。从球磨机中将固体燃料送到加料泵1004并通过物流901，在系统的压力或接近系统压力下送到混合器1006。对于图11描述的系统，系统压力优选基本上为约700psia～约2000psia，更优选为约870psia～约1276psia。这样的压力范围可使用标准的设备设计，并包括二氧化碳的临界压力(1,071psi或7.382MPa)。在本发明系统的后来阶段，当水和二氧化碳被顺序冷凝时，所述的系统的压力使二氧化碳在最高可能的温度下冷凝。通过优化系统压力和使总的资本成本最小化，在有效温度下实现水的冷凝。尽管讨论了使用煤作为燃料的本发明的系统，应理解其他燃料例如燃料油可以在本系统中使用。当然，如果所设计的设备仅依赖于燃料运转时，那么球磨机1002和加料泵1004可以省略，取而代之的是高压油泵。
如下面更详细的描述，液态二氧化碳通过物流904加入混合器。水、表面活性剂、pH调节剂和其他化学品也可加入到混合器中。混合后，混合燃料和二氧化碳通过物流902送到泵1008，然后通过物流907送到反应室或燃烧室1010中。燃料和二氧化碳混合物也可与反应室(图9)上游的氧化剂结合。在使用燃料油的情况下，可以根据燃料油的性质使用或不使用混合器。在加入反应室前，将燃料油和液态二氧化碳制成乳化液是有益的。水和表明活性剂可能有助于形成具有低粘度并有足够稳定性的燃料油乳化液。混合器可能不必要，尤其是对于燃料油来说，因为当二氧化碳和煤混合物或二氧化碳和燃料油乳化液进入反应器并闪蒸时，二氧化碳的快速膨胀和相变提供的强机械剪切和分散力有助于混合。
液态二氧化碳贮存于贮槽1012中。液态二氧化碳通过物流903从贮槽1012中流到泵1014中，泵1O14将液态二氧化碳的压力升到系统压力。来自泵1014的下游物流液态二氧化碳通过物流904和908分别进入到混合器1006和热交换器1016中。在一个优选实施方式中，通过物流904将足够的二氧化碳送到混合器，以在混合器中提供基本上等量的二氧化碳和煤。在一个优选实施方式中，物流908中的二氧化碳主要是液态二氧化碳物流。为获得与物流906中气态氧良好的混合，优选气化物流908中的二氧化碳，然后与物流906中的氧混合。通过将物流908送到热交换器1016而实现所述的混合，然后通过物流909将二氧化碳送到物流906中与来自物流910的氧混合。
液氧贮存于贮槽1018中。通过给氧气加压以得到加压的氧气，然后在逆流热交换器(未图示)中加热并气化所述的氧气到约240°K。冷的液氧可以用来帮助冷却空分设备中的工艺物流。物流905中的加压气态氧进一步在热交换器1022中加热，其用来冷却产生的二氧化碳。通过物流906从热交换器1022中将加压的氧送入并与物流909中的二氧化碳混合。物流906中的氧量由燃料的进料速度和期望的燃烧产物来决定。在一优选的实施方式中，控制燃料的进料速度和氧以优化燃料气化所需氧和燃料的化学计量比。在注射入反应室1010前，物流906中的氧气与物流909二氧化碳气体相混合以减少反应室内氧的峰浓度。在一个优选实施方式中，使物流906物流中的氧和物流909中的二氧化碳量相等。
在反应室1010内，在一系列缺乏氧化剂的燃烧步骤中燃料和氧化剂的结合以控制峰温和热交换。尽管通过大量二氧化碳的稀释，反应室内氧的分压在进口处附近非常高。点火器(未示意)由紧靠燃料和氧化剂进料物流的电加热耐火块或例如接触氧后可自燃的三乙基铝化学品组成。如果氮不存在，不会产生NOx。如果氮存在，会产生NOx。部分燃烧或氧化或水气变化反应的产物包括燃烧气体，例如一氧化碳、氢、二氧化碳、甲烷以及蒸汽形式的生成水和灰分微粒。部分燃烧或气化的产物通过物流911离开反应室送到热交换器1024，其中热交换器1024从物流911中移去热并传递到物流923，其形成部分的锅炉进水和蒸汽回路。
冷却剂例如锅炉进水和蒸汽，通过927循环到物流921。水贮存在环境温度和压力下的锅炉水贮槽1026中。来自锅炉水贮槽1026中的水在环境温度压力下通过物流921送到泵1028。在环境温度下设定的蒸汽条件能够提供经过蒸汽轮机更大的推动力，因此可从此工艺产生最大的功率。泵1028将水加压到中等压力，优选基本上为约300psia～约600psia，更优选约600psia。对于冷却剂使用作为两步升压的中间压力具有许多优点。使用中等压力可使1276psia的物流912进入到管端上的热交换器1024，使300～600psia物流922进入壳端上的热交换器1024。热交换器1024的壳端压力的中等压力约为300～600psia，大大地低于典型的高压物流压力3,500psia。从而简化了热交换器1024的设计并增加了系统的耐用性。
中等压力的预热锅炉进水从热交换器1024中通过物流923以液体状态进入泵1030。泵1030将预热的锅炉进水增压到优选基本上为约2000psia～约5000psia，更优选约3500psia的压力。锅炉进水经过反应室1010与燃料进行热交换，这样燃烧的燃料将其燃烧热传递给锅炉炉管中的水和蒸汽。在一个优选实施方式中，需要足够的热传递表面以使部分燃烧产物在约820°K或1,016°F下通过物流1011离开反应室。锅炉进水转变为蒸汽并通过物流925送到蒸汽轮机、锅炉及联合循环供电设备1032发电，随后通过物流926送到冷凝器1034。冷凝的水通过物流927送到锅炉水贮槽1026中，通过物流921～927进行进一步的循环。
再参见热交换器1024，从废气中提取热部分的设计以其在系统压力优选基本上为约700psia～约2000psia，更优选为约850psia～约1276psia的压力下操作。选择系统压力，使水在优选高于约550°F，更优选高于约500°F温度下从燃烧产物中冷凝。反应室和热交换器在高压下运行的一个重要的优点是可以回收燃烧产物中水的气化潜热。在高系统压力下，水蒸汽气液平衡的饱和温度也升高到有效的温度(优选高于550°F，更优选高于500°F)。在大气压力或接近大气压力时进行操作的常规供电设备中，在燃烧过程中生成水的气化热能不能被经济地回收，因为水蒸汽的气液平衡饱和温度约为200°F～220°F，这个温度太低。例如，锅炉进水典型的温度为约80°F，如果理想的热交换可能，锅炉进水能够吸收的能量限制于80°F与约212°F之间的焓变。实际上，理想的热交换在经济上是不可能的，需要大量的热推动力以实现有效的热传递。在常规系统典型的系统压力下，水在低温下冷凝，这种简单的过程没有足够的热推动力和冷却流体中没有足够的温升以经济得回收生成水的气化热。
如上所述，应理解可以用燃料油取代煤，在这种情况下，产生了更少的灰份和更多的水，从生成水的气化潜热中回收的热也更多。可以调节至中等的压力以补偿热的回收。
在热交换器1024中冷凝水和酸气具有另外的优点。在水和酸气的冷凝期间，会发生自然的颗粒物洗涤作用。当饱和气体在被冷却到低于饱和点时，气态物流中悬浮的灰份颗粒物成核并形成液滴。这种冷凝相变现象促进了灰份微粒的分离并增强了从系统中移去颗粒物的能力。热交换器1024也可这样设计或操作以使物流913的离开温度高于二氧化碳、氨、硫化氢、硫化羰、二硫化碳和一氧化碳的临界温度。这样可促进从合成气中分离冷凝水和含硫气体，改进产生和捕集合成气和二氧化碳的质量。
冷却的合成气或部分燃烧产物包括气态的二氧化碳、氢、氨、一氧化碳、甲烷、硫化氢、硫化羰、二硫化碳和冷凝水，从热交换器1024通过物流913送到气液分离罐1036。在气液分离罐1036中，液体水、灰份颗粒物和其它溶解的气体从合成气物流中分离出来。分离的水、酸和灰份从气液分离罐1036中通过物流914流动到旋液分离器1038，其中灰份与水分离。灰份和部分水通过物流916从旋液分离器中流到冷却器1050。从冷却器冷却水和灰份通过物流917和918送到分离设备例如过滤器1052，和反渗透系统1053及气液分离罐1054。从最后的废水中回收的酸性气体被返回到克劳斯设备1055中处理。来自旋液分离器的其它部分冷凝水通过物流915送到泵1040，并通过物流920被泵送返回热交换器1024上游的物流912。添加剂如氧、氨、烧碱或熟石灰可以通过物流919加入到此循环水中以调节循环水物流的pH。这样的循环水的优点是可以立刻冷却物流911。一待水注入后，物流911的温度便下降到或接近在系统压力下气液平衡的温度(570°K，566°F)。在1,016°F下离开反应室的燃烧气体的显热能将转化为明显较低温度下水蒸汽的潜热。在本发明的系统中，此温度约为566°F。设计和建造约566°F峰温和约600psia壳压力的热交换器1024比设计和建造约1016°F峰温和约1276psia壳压力的热交换器更容易。除了温度减少的优势，蒸汽气体冷凝具有优异的热传递特征，其它的水的流动将有助于确保灰份颗粒物连续地被冲洗通过热交换器。
离开气液分离罐1036的气态物流928可包含合成气、二氧化碳和氮。也可以含有氢、甲烷、NH3、NO、H2S、COS、CS2和可能的SO2。在催化剂床层1056中用氢将COS和CS2还原为CH4、H2O和H2S。催化剂床层也可用来进行水气变化反应以将一氧化碳和水变成二氧化碳和氢。在热交换器1016中物流929与物流908进行热交换。物流943用来调节pH及提供所需的其它化学品。这样的添加剂化学品用来处理冷凝的酸和含硫气体。物流929冷却进入物流930时，其他的水将从气相被冷凝。在低于100°F和高于600psia的压力下，H2S、COS和CS2可冷凝为液体。部分H2S很容易被水洗涤转化为可回收的材料。水与溶解和冷凝的酸气被回收在物流932中。冷凝和回收的NH3、H2S、COS和SO2被分离后进入气液分离罐1058中的物流931和932。冷却的二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氮和氢通过物流931进入冷凝器1042。
同时从大量的气体物流中分离含硫的气体是本发明操作系统的实质性部分。生成水的气化热的回收和二氧化碳的冷凝产生了两个独立的相变操作，给含氮和硫氧化物的气体的转化、收集和分离提供了足够的机会和推动力。
在图11中描述的实施方式中，合成气通过物流931离开气液分离罐1058。物流931送到冷凝器1042，其中二氧化碳和硫化氢基本上被冷凝和液化。物流933中的液化的二氧化碳和硫化氢接着被送到气液分离罐1044，其中液态二氧化碳和硫化氢从合成气中分离出来，通过物流934送到克老斯设备1055转化为元素硫。通过在热交换器1022中与氧物流905热交换可冷却额外的合成气物流935，在气液分离罐1045中通过物流938冷凝和移去额外的二氧化碳。不能冷凝的合成气，例如氮、一氧化碳、甲烷、氮、氢和氩从气液分离罐1045中收集并通过937导向联合循环供电设备1032。在一优选的实施方式中，在包括气轮机、锅炉和蒸汽轮机的联合循环供电设备中使用合成气。作为选择，合成气也可直接用在蒸汽锅炉中。燃烧蒸汽锅炉的合成气可与物流925中的热水或蒸汽流联合或独立存在。由于合成气可以是燃烧气和非燃烧气的混合物，对本领域的普通技术人员而言，非常清楚在起始气化或部分燃烧步骤中不必使用纯氧。相反，系统使用由变压的吸附设备产生的90～96％的氧或使用空气或富氧的空气。通过物流935产生和循环的液态二氧化碳经过热交换器1022，通过物流936经过气液分离罐1045，通过物流938送到送到泵1046，其通过物流941和940分别将二氧化碳送到贮罐1012和输送罐1048。应理解，没有必要冷凝物流931中所有的二氧化碳。相反，部分二氧化碳气体可被循环与反应室1010上游的氧混合。这减少了热交换器并减少热抑制的负荷。

Claims (31)

1.一种操作供电设备的方法，该方法包括：
将燃料送到反应室；
将氧化剂送到所述的反应室；
在基本上为约700psia～约2000psia的第一压力下，在所述的反应室中氧化所述燃料；及
将冷却剂送到所述的反应室内与燃料和氧化剂热交换。
2.根据权利要求1的方法，其中所述的燃料是化石燃料。
3.根据权利要求1的方法，其中所述的第一压力基本上为约850psia～约1276psia。
4.根据权利要求1的方法，其中所述的氧化剂包括氧和二氧化碳。
5.根据权利要求1的方法，其中所述的氧化剂包括空气、氧和二氧化碳。
6.根据权利要求1的方法，其中氧化所述燃料生成氧化产物，该方法进一步包括：
将所述的氧化产物从反应室送到热交换器；及
于所述热交换器中，在基本上为约700psia～约2000psia的第二压力下冷凝来自所述氧化产物中的水。
7.根据权利要求6的方法，进一步包括：
从所述的燃烧产物中分离至少一部分所述的冷凝水；及
将至少一部分所述分离的冷凝水循环到所述热交换器上游的氧化产物中。
8.根据权利要求6的方法，进一步包括：
在基本上为约300psia～约600psia的第一压力下，从第一泵将所述的冷却剂送到所述的热交换器；
从所述的热交换器将所述的冷却剂送到第二泵；及
在基本上为约2000psia～约5000psia的第二压力下，从第二泵将冷却剂送到所述的反应室。
9.一种燃烧化石燃料的方法，该方法包括：
将化石燃料送到燃烧室；
将氧化剂送到所述的燃烧室；
在第一压力下在所述的燃烧室中燃烧所述燃料；及
将具有入口温度的冷却剂送到所述的燃烧室内与所述化石燃料热交换；
在所述冷却剂的入口温度下，所述的第一压力等于或高于二氧化碳的气液平衡压力。
10.根据权利要求9的方法，其中所述的氧化剂包括氧和二氧化碳。
11.根据权利要求10的方法，其中第一压力基本上在约700psia～约2000psia的范围内。
12.根据权利要求11的方法，该方法进一步包括：
将燃烧产物从所述的燃烧室送到热交换器；及
在所述的热交换器中，在第二压力下冷凝来自所述燃烧产物中的水，选择所述的第二压力，使水在高于约450°F的温度下从所述的燃烧产物中冷凝。
13.根据权利要求12的方法，其中选择所述的第二压力，使水可在高于约500°F的温度下从所述的燃烧产物中冷凝。
14.根据权利要求12的方法，进一步包括将至少一部分所述的冷凝水循环到所述热交换器上游的所述燃烧产物中。
15.根据权利要求12的方法，进一步包括：
在基本上为约300psia～约600psia的第一压力下从第一泵将所述的冷却剂送到所述的热交换器；
从所述的热交换器将所述的冷却剂送到第二泵；及
在基本上为约2000psia～5000psia的第二压力下从第二泵将冷却剂送到所述的燃烧室。
16.一种操作供电设备的方法，该方法包括：
将燃料送到反应室；
将氧化剂送到所述的反应室；
在所述的反应室中氧化所述燃料以生成氧化产物；
将冷却剂送到所述的反应室内与燃料和氧化剂热交换；
将来自所述反应室的所述氧化产物送到热交换器；及
在基本上为约700psia～约2000psia的压力下，在所述的热交换器中冷凝所述氧化产物中的水。
17.根据权利要求16的方法，进一步包括：
在基本上为约300psia～约600psia的第一压力下，从第一泵将所述的冷却剂送到所述的热交换器；
从所述的热交换器将所述的冷却剂送到第二泵；及
在基本上为约2000psia～约5000psia的第二压力下，从第二泵将冷却剂送到所述的反应室。
18.一种操作供电设备的方法，其包括：
将燃料送到反应室；
将氧化剂送到所述的反应室；
在所述的反应室中氧化所述燃料以生成氧化产物；
将来自所述反应室的所述氧化产物送到热交换器；
冷凝热交换器内所述氧化产物中的水；
从第一泵将冷却剂在第一压力下送到所述的热交换器；
将所述的冷却剂从所述的热交换器送到第二泵；及
在高于第一压力的第二压力下将第二冷却剂从第二泵送到所述的反应室。
19.根据权利要求18的方法，其中所述的第一压力基本上在约300psia～约600psia，及所述的第二压力在约2000psia～约5000psia的范围内。
20.根据权利要求18的方法，其中于基本上为约700psia～约2000psia的压力下，在所述热交换器内从氧化产物中冷凝水。
21.一种操作供电设备的方法，该方法包括：
将化石燃料送到燃烧室；
将氧化剂送到所述的燃烧室；
在第一压力下在所述的燃烧室中燃烧所述化石燃料；及
输送冷却剂与燃烧的化石燃料热交换，受热器具有第一温度；
所述第一压力等于或高于在所述受热器的第一温度下二氧化碳的气液平衡压力。
22.根据权利要求21的方法，其中所述的氧化剂包括氧和二氧化碳。
23.根据权利要求22的方法，其中所述的第一压力基本上为约700psia～约2000psia。
24.根据权利要求23的方法，进一步包括：
从所述的燃烧室中将燃烧产物送到热交换器；及
在所述的热交换器中，在第二压力下冷凝来自所述燃烧产物的水，选择所述的第二压力，使水在高于约450°F的温度下从所述的燃烧产物中冷凝出来。
25.根据权利要求24的方法，其中选择所述的第二压力，使水在高于约500°F的温度下从所述的燃烧产物中冷凝出来。
26.根据权利要求24的方法，进一步包括将至少一部分所述的冷凝水循环到所述热交换器上游的所述燃烧产物中。
27.根据权利要求24的方法，进一步包括：
在基本上为约300psia～约600psia的第一压力下，从第一泵将所述的冷却剂送到所述的热交换器；
从所述的热交换器将所述的冷却剂送到第二泵；及
在基本上为约2000psia～约5000psia的第二压力下，从第二泵将冷却剂送到所述的燃烧室。
28.根据权利要求24的方法，其中所述燃烧产物包括部分燃烧的产物，该方法进一步包括：
将所述的部分燃烧产物送到锅炉。
29.根据权利要求24的方法，其中所述燃烧产物包括部分燃烧的产物，该方法进一步包括：
将所述的部分燃烧产物送到气轮机。
30.根据权利要求24的方法，其中所述的燃烧产物包括部分燃烧产物，该方法进一步包括：
将所述的部分燃烧产物送到联合循环供电设备。
31.根据权利要求24的方法，其中所述的燃烧产物包括部分燃烧产物，该方法进一步包括：
将所述的部分燃烧产物送到化学合成装置。
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