RU2378519C2 - Thermal electric power station with reduced co2-content and method to produce electric power from coal fuel - Google Patents
Thermal electric power station with reduced co2-content and method to produce electric power from coal fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2378519C2 RU2378519C2 RU2007140880/06A RU2007140880A RU2378519C2 RU 2378519 C2 RU2378519 C2 RU 2378519C2 RU 2007140880/06 A RU2007140880/06 A RU 2007140880/06A RU 2007140880 A RU2007140880 A RU 2007140880A RU 2378519 C2 RU2378519 C2 RU 2378519C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- combustion
- stream
- gas
- line
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/62—Carbon oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1456—Removing acid components
- B01D53/1475—Removing carbon dioxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/067—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
- F23C9/003—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber for pulverulent fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/006—Layout of treatment plant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
- F23C2900/10006—Pressurized fluidized bed combustors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2215/00—Preventing emissions
- F23J2215/10—Nitrogen; Compounds thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2215/00—Preventing emissions
- F23J2215/50—Carbon dioxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2217/00—Intercepting solids
- F23J2217/10—Intercepting solids by filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2217/00—Intercepting solids
- F23J2217/40—Intercepting solids by cyclones
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2219/00—Treatment devices
- F23J2219/10—Catalytic reduction devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2219/00—Treatment devices
- F23J2219/40—Sorption with wet devices, e.g. scrubbers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
- F23L2900/07005—Injecting pure oxygen or oxygen enriched air
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- 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
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
-
- 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
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
-
- 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
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
-
- 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
Description
Изобретение относится к способу генерирования электроэнергии в основном из угольного топлива, при котором газообразные продукты сгорания разделяют на поток с высоким содержанием СО2, который отправляют, например, для безопасного хранения; и на поток с низким содержанием СО2, который выпускают в окружающую среду. Изобретение также относится к реализующей этот способ электростанции и к устройству электростанции.The invention relates to a method for generating electricity mainly from coal fuel, in which the gaseous products of combustion are separated into a stream with a high content of CO 2 , which is sent, for example, for safe storage; and a low CO 2 stream that is released into the environment. The invention also relates to a power plant implementing this method and to a power plant device.
Концентрация СО2 в атмосфере в последние 150 лет повысилась почти на 30% в основном из-за сгорания ископаемого топлива, такого как уголь и углеводороды. Концентрация метана удвоилась, и концентрация оксидов азота возросла почти на 15%. В результате этого усилился атмосферный парниковый эффект, повлекший за собой следующие явления.The concentration of CO 2 in the atmosphere over the past 150 years has increased by almost 30%, mainly due to the combustion of fossil fuels such as coal and hydrocarbons. The methane concentration doubled, and the concentration of nitrogen oxides increased by almost 15%. As a result of this, the atmospheric greenhouse effect intensified, which entailed the following phenomena.
Средняя температура у поверхности земли увеличилась приблизительно на 0,5°С за последние сто лет, причем в последнее десятилетие эта тенденция ускоряется.The average temperature near the surface of the earth has increased by approximately 0.5 ° C over the past hundred years, and this trend has accelerated in the last decade.
За тот же период дождевые осадки увеличились приблизительно на 1%.Over the same period, rainfall increased by approximately 1%.
Уровень моря повысился на 15-20 см из-за таяния ледников и из-за расширения воды при нагревании.Sea level increased by 15-20 cm due to the melting of glaciers and due to the expansion of water when heated.
Ожидается, что растущие количества выбрасываемых в атмосферу парниковых газов будут и далее вызывать изменения климата. Температура может повыситься ни много, ни мало до 0,6-2,5°С в следующие 50 лет. В научных кругах есть общепринятое мнение о том, что возрастающее использование ископаемого топлива с экспоненциальным увеличением количества выброса CO2 в атмосферу изменило природное равновесие содержания CO2, и поэтому является прямой причиной этого явления.Growing amounts of greenhouse gas emissions are expected to continue to cause climate change. The temperature may rise neither more nor less to 0.6-2.5 ° C in the next 50 years. In scientific circles, there is a generally accepted opinion that the increasing use of fossil fuels with an exponential increase in the amount of CO 2 emissions into the atmosphere has changed the natural balance of CO 2 , and therefore is the direct cause of this phenomenon.
Важно принять незамедлительные меры для стабилизирования содержания CO2 в атмосфере. Это можно осуществить, если вырабатываемый теплоэлектростанцией CO2 будут собирать и надежно складировать. Предполагается, что такая мера по сборуIt is important to take immediate measures to stabilize the atmospheric CO 2 content. This can be done if the CO 2 generated by the thermal power plant is collected and stored securely. It is assumed that such a collection measure
СО2 обойдется в три четверти всех затрат на сдерживание роста количества выбросов СО2 в атмосферу. CO2 cost three quarters of the total cost of growth inhibition amount of CO 2 emissions.
Газ, выбрасываемый тепловой электростнацией в атмосферу, обычно содержит 4-10% CO2 по объему, причем наименьшие показатели обычно у газовых турбин, и наибольшие - в случае использования камер сгорания с охлаждением, например, при генерировании пара.The gas emitted by thermal electric power to the atmosphere usually contains 4-10% CO 2 by volume, with the lowest values usually in gas turbines and the highest in the case of using combustion chambers with cooling, for example, when generating steam.
Захват CO2 из содержащего СО2 газа при помощи абсорбции хорошо известен (см., например, ЕР 0551876). Содержащий CO2 газ вводят в контакт с абсорбентом, который обычно является аминовым раствором, поглощающим CO2 из газа. Аминовый раствор затем регенерируют его нагреванием. Но при этом абсорбция зависит от парциального давления CO2. Если парциальное давление слишком низкое, то поглощается относительно небольшая часть всего CO2. Обычно парциальное давление CO2 в газообразных продуктах сгорания относительно низкое, в случае газовых турбин - обычно 0,04 бар. Расход энергии в такой станции почти в 3 раза выше на единицу веса CO2, чем в случае, когда парциальное давление СО2 в исходном газе равно 1,5 бар. Очистная установка становится слишком дорогой, и степень очистки и размер электростанции при этом являются ограничивающими факторами.The capture CO 2 from CO 2 containing gas by means of absorption is well known (see. E.g. EP 0551876). The CO 2 -containing gas is contacted with an absorbent, which is usually an amine solution that absorbs CO 2 from the gas. The amine solution is then regenerated by heating. But in this case, the absorption depends on the partial pressure of CO 2 . If the partial pressure is too low, then a relatively small fraction of the total CO 2 is absorbed. Typically, the partial pressure of CO 2 in gaseous products of combustion is relatively low, in the case of gas turbines it is usually 0.04 bar. The energy consumption in such a station is almost 3 times higher per unit weight of CO 2 than in the case when the partial pressure of CO 2 in the feed gas is 1.5 bar. The treatment plant becomes too expensive, and the degree of treatment and the size of the plant are limiting factors.
Поэтому конструкторские разработки направлены на повышение парциального давления СО2. Согласно документу WO 00/48709 повторно повышают давление газообразных продуктов сгорания, расширенных в газовой турбине и охлажденных. Газ с повышенным давлением затем вводят в контакт с абсорбентом. Таким образом повышают парциальное давление CO2, например, до 0,5 бар, при этом очистка становится более эффективной. Существенный недостаток этого способа заключается в том, что парциальное давление кислорода в газе тоже становится высоким, например порядка 1,5 бар, причем физические свойства аминов быстро нарушаются при парциальном давлении кислорода свыше приблизительно 0,2 бар. Помимо этого, для этого способа требуется дорогостоящее дополнительное оборудование.Therefore, design developments are aimed at increasing the partial pressure of CO 2 . According to WO 00/48709, the pressure of gaseous products of combustion expanded in a gas turbine and cooled is re-increased. The pressurized gas is then brought into contact with the absorbent. In this way, the partial pressure of CO 2 is increased, for example, to 0.5 bar, and the cleaning becomes more efficient. A significant disadvantage of this method is that the partial pressure of oxygen in the gas also becomes high, for example, of the order of 1.5 bar, and the physical properties of amines are rapidly violated when the partial pressure of oxygen exceeds about 0.2 bar. In addition, this method requires expensive additional equipment.
Еще одна возможность повышения парциального давления СО2 заключается в разделении воздуха. За счет разделения воздуха, поступающего в оборудование сгорания, на кислород и азот циркулирующий CO2 можно использовать как газ-носитель (для газовых турбин) или как охлаждающий газ (для работающих на сжигании угля котлах) в газотурбинном комбинированном цикле или в работающих на угле электростанциях, соответственно. Если для разбавления образующегося СО2 азот будет отсутствовать, то CO2 в исходящем газе будет иметь относительно высокое парциальное давление, приблизительно до 1 бар. Избыток CO2, образующегося при сгорании, можно затем отделить сравнительно просто, чтобы можно было упростить соответствующую установку для сбора CO2. Но совокупные затраты на эту систему становятся относительно высокими, поскольку необходимо иметь мощную установку для получения кислорода, помимо электростанции.Another possibility of increasing the partial pressure of CO 2 is to separate the air. By separating the air entering the combustion equipment into oxygen and nitrogen, circulating CO 2 can be used as a carrier gas (for gas turbines) or as cooling gas (for coal-fired boilers) in a gas turbine combined cycle or in coal-fired power plants , respectively. If there is no nitrogen to dilute the resulting CO 2 , then the CO 2 in the exhaust gas will have a relatively high partial pressure of up to about 1 bar. The excess CO 2 generated by combustion can then be separated relatively simply so that the corresponding CO 2 collection plant can be simplified. But the total cost of this system is becoming relatively high, because you need to have a powerful installation for oxygen, in addition to the power plant.
Получение и сжигание чистого кислорода ставит серьезные проблемы техники безопасности, кроме большого спроса на этот материал. Для этого, по всей вероятности, также потребуется разработка новых турбин.The production and burning of pure oxygen poses serious safety issues, besides the great demand for this material. For this, in all likelihood, the development of new turbines will also be required.
Согласно документу WO 2004/001301 осуществляют сгорание при повышенном давлении, охлаждают газообразные продукты сгорания за счет генерирования водяного пара, разделяют газообразные продукты сгорания на поток с высоким содержанием CO2 и на поток с низким содержанием CO2 и расширяют поток с низким содержанием CO2 в турбине перед его сбросом в атмосферу. При этом имеется в виду работающая на газе станция, а использование угля как топлива не упоминается.According to the document WO 2004/001301 combustion is performed at an elevated pressure, the combustion gases are cooled by generation of water vapor, combustion gases are separated in a stream rich in CO 2 and flow with low CO 2 and expand the flow with a low content of CO 2 in turbine before discharge into the atmosphere. This refers to a gas-fired station, and the use of coal as fuel is not mentioned.
Документ WO 2004/026445 раскрывает способ разделения газообразных продуктов сгорания, поступающих из работающей на газе тепловой электростанции, на поток с высоким содержанием СО2 и на поток с низким содержанием СО2. Газообразные продукты сгорания этой станции используют как содержащий кислород газ во вторичной комбинированной электростанции и в установке разделения газа.WO 2004/026445 discloses a method for separating gaseous products of combustion from a gas-fired thermal power plant into a stream with a high CO 2 content and a stream with a low CO 2 content. The gaseous combustion products of this station are used as oxygen-containing gas in a secondary combined power plant and in a gas separation unit.
Излагаемые в этом документе способы в основном относятся к электростанциям, работающим на природном газе. Но в настоящее время для тепловой электростанции уголь все шире используется вместо природного газа. Угольные тепловые электростанции на единицу электроэнергии производят больше CO2, чем работающие на природном газе станции. Помимо этого, уголь более доступен по сравнению с природным газом, и он более дешевый.The methods described herein generally relate to natural gas power plants. But at present, coal is being used more and more instead of natural gas for a thermal power plant. Coal thermal power per unit of electricity produce more CO 2 than using natural gas station. In addition, coal is more affordable than natural gas, and it is cheaper.
Введение угольного топлива, такого как пылевидный уголь, в камеры сгорания с повышенным давлением связано с техническими трудностями. Использование воздуха в качестве носителя для пылевидного угля создает взрывную смесь, в результате чего сгорание начнется еще до входа в камеру сгорания, и это обстоятельство даже может привести к взрыву в средствах смешивания воздуха и угля, или в соединительных линиях, или в камере сгорания. Использование инертного газа, например азота, представляет собой еще один вариант, но по причине необходимости очистки азота расходы самой электростанции неприемлемо возрастут. Помимо этого, введение азота увеличит общий поток газа и по этой причине снизит парциальное давление CO2 в газообразных продуктах сгорания, и это обстоятельство скажется на производительности по разделению СО2.The introduction of coal fuel, such as pulverized coal, into combustion chambers with high pressure is associated with technical difficulties. The use of air as a carrier for pulverized coal creates an explosive mixture, as a result of which combustion will begin even before entering the combustion chamber, and this circumstance can even lead to an explosion in the means of mixing air and coal, or in connecting lines, or in the combustion chamber. The use of an inert gas, such as nitrogen, is another option, but due to the need for nitrogen purification, the costs of the power plant itself will unacceptably increase. In addition, the introduction of nitrogen will increase the total gas flow and for this reason will reduce the partial pressure of CO 2 in the gaseous products of combustion, and this will affect the performance for the separation of CO 2 .
Согласно так называемому способу сжигания топлива в кипящем слое под давлением пылевидный уголь смешивают с водой для получения пастообразной смеси, которую нагнетают в камеру сгорания. Водно-угольная паста нужна для закачивания текучей среды и, тем самым, для преодоления давления в котле. Вода испарится из пасты, вследствие чего кпд снизится. Чтобы поджечь водно-угольную пасту, необходимо использовать камеру сгорания с псевдоожиженным слоем. Для этого необходимо крупное и дорогостоящее оборудование. Кроме этого, псевдоожиженный слой значительно снижает давление на порядок 2 бар. В результате этого снижается мощность последующей турбины.According to the so-called method of burning fuel in a fluidized bed under pressure, pulverized coal is mixed with water to obtain a pasty mixture, which is injected into the combustion chamber. Water-carbon paste is needed for pumping fluid and, thereby, to overcome the pressure in the boiler. Water will evaporate from the paste, as a result of which the efficiency will decrease. To set fire to a coal-water paste, it is necessary to use a fluidized-bed combustion chamber. This requires large and expensive equipment. In addition, the fluidized bed significantly reduces pressure by an order of 2 bar. As a result, the power of the downstream turbine is reduced.
Соответственно, необходимо обеспечить рентабельный способ выработки электроэнергии из угольного топлива, согласно которому газообразные продукты сгорания разделяют на поток с высоким содержанием СО2 - для хранения, и на поток с низким содержанием CO2, который можно сбросить в атмосферу.Accordingly, it is necessary to provide a cost-effective way of generating electricity from coal fuel, according to which the gaseous products of combustion are separated into a stream with a high content of CO 2 for storage, and into a stream with a low content of CO 2 that can be discharged into the atmosphere.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения создан способ выработки электроэнергии в основном из угольного топлива, при котором угольное топливо и содержащий кислород газ вводят в камеру сгорания и сжигают при повышенном давлении, и газообразные продукты сгорания охлаждают в камере сгорания за счет генерирования пара для выработки электричества; при этом газообразные продукты сгорания дополнительно охлаждают и разделяют на поток с высоким содержаниемAccording to a first aspect of the present invention, there is provided a method for generating electricity mainly from coal fuel, in which coal fuel and oxygen-containing gas are introduced into the combustion chamber and burned at elevated pressure, and the gaseous combustion products are cooled in the combustion chamber by generating steam to generate electricity; while the gaseous products of combustion are further cooled and separated into a stream with a high content
CO2 и поток с низким содержанием CO2 в устройстве захвата СО2; поток с низким содержанием СО2 подогревают и расширяют в турбине для выработки электроэнергии, а затем поток с низким содержанием СО2 сбрасывают в окружающую среду; причем поток с высоким содержанием СО2 разделяют на поток для хранения или для отгрузки и на поток возвращаемый в камеру сгорания, и, по меньшей мере, часть потока с высоким содержанием СО2, возвращаемого в камеру сгорания, смешивают с угольным топливом и потом вводят камеру сгорания, при этом его нагнетают в камеру сгорания вместе с угольным топливом.CO 2 stream and the low CO 2 in the CO 2 capturing apparatus; a low CO 2 stream is heated and expanded in a turbine to generate electricity, and then a low CO 2 stream is discharged into the environment; moreover, a stream with a high content of CO 2 is divided into a stream for storage or for shipment and a stream returned to the combustion chamber, and at least part of the stream with a high content of CO 2 returned to the combustion chamber is mixed with coal fuel and then the chamber is introduced combustion, while it is injected into the combustion chamber together with coal fuel.
Предпочтительно, поток с низким содержанием СО2 нагревают теплообменом от газообразных продуктов сгорания из вторичной работающей на газе камеры сгорания, и затем поток с низким содержанием СО2 расширяют в турбине.Preferably, the low CO 2 stream is heated by heat exchange from the gaseous products of combustion from the secondary gas-fired combustion chamber, and then the low CO 2 stream is expanded in the turbine.
Предпочтительно, давление в камере сгорания составляет от 5 до 35 бар.Preferably, the pressure in the combustion chamber is from 5 to 35 bar.
Предпочтительно, давление составляет от 10 до 20 бар, более предпочтительно приблизительно от 12 до 16 бар.Preferably, the pressure is from 10 to 20 bar, more preferably from about 12 to 16 bar.
Предпочтительно, температура газообразных продуктов сгорания, выходящих из камеры сгорания, снижается до температуры ниже приблизительно 350°С за счет генерирования пара.Preferably, the temperature of the combustion gases leaving the combustion chamber is reduced to a temperature below about 350 ° C. by generating steam.
Предпочтительно, природный газ вводят в камеру сгорания для содействия сгоранию.Preferably, natural gas is introduced into the combustion chamber to facilitate combustion.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения создана тепловая электростанция, работающая в основном на угольном топливе, содержащая камеру сгорания, средство для введения угольного топлива и содержащего кислород газа в камеру сгорания, средство охлаждения для охлаждения газообразных продуктов сгорания в камере сгорания и средство для разделения газообразных продуктов сгорания на поток с высоким содержанием CO2 и поток с низким содержанием СО2, линию для рециркуляции части СО2 в камеру сгорания и линию CO2 для доставки остального потока с высоким содержанием СО2 для хранения или для отгрузки, при этом средство для введения угольного топлива в камеру сгорания содержит резервуар и СО2-линию, предназначенную для введения CO2 в резервуар, и инжектор для введения угольного топлива вместе с СО2 из резервуара в камеру сгорания.According to a second aspect of the present invention, there is provided a thermal power plant operating mainly on coal fuel, comprising a combustion chamber, means for introducing coal fuel and oxygen-containing gas into the combustion chamber, cooling means for cooling gaseous products of combustion in the combustion chamber, and means for separating gaseous products of combustion to a stream with a high CO 2 content and a stream with a low CO 2 content, a line for recycling part of the CO 2 to the combustion chamber and a CO 2 line for delivering the rest via current with a high content of CO 2 for storage or for shipment, while the means for introducing coal fuel into the combustion chamber comprises a reservoir and a CO 2 line for introducing CO 2 into the reservoir, and an injector for introducing coal fuel together with CO 2 from the reservoir into the combustion chamber.
Предпочтительно, средствами охлаждения являются охлаждающие змеевики внутри камеры сгорания; причем охлаждающие змеевики выполнены с возможностью охлаждения газообразных продуктов сгорания за счет генерирования пара.Preferably, the cooling means are cooling coils inside the combustion chamber; moreover, the cooling coils are made with the possibility of cooling the gaseous products of combustion by generating steam.
Предпочтительно, тепловая электростанция дополнительно содержит паровую турбину, соединенную с генератором для выработки электроэнергии.Preferably, the thermal power plant further comprises a steam turbine connected to a generator for generating electricity.
Предпочтительно, тепловая электростанция дополнительно содержит работающую на газе вторичную камеру сгорания для генерирования тепла для нагревания потока с низким содержанием CO2 и турбину для расширения нагретого потока с низким содержанием СО2, который затем сбрасывают в окружающую среду.Preferably, the thermal power plant further comprises a gas-fired secondary combustion chamber for generating heat for heating the low CO 2 stream and a turbine for expanding the heated low CO 2 stream, which is then discharged into the environment.
Предпочтительно, турбина соединена с генератором для выработки электроэнергии.Preferably, the turbine is connected to a generator for generating electricity.
Таким образом, согласно предпочтительному варианту осуществления, по меньшей мере, часть потока с высоким содержанием CO2, которую возвращают в камеру сгорания, смешивают с угольным топливом перед ее введением в камеру сгорания, и вводят в камеру сгорания вместе с угольным топливом. Возвращаемый в камеру сгорания поток с высоким содержанием CO2 можно использовать для псевдоожижения топлива в резервуарах промежуточного хранения, чтобы осевшее угольное топливо не мешало введению в камеру сгорания. Также поток с высоким содержанием CO2 можно использовать в качестве носителя для топлива, чтобы принудительно выводить топливо из резервуара в камеру сгорания.Thus, according to a preferred embodiment, at least a portion of the high CO 2 stream that is returned to the combustion chamber is mixed with coal fuel before being introduced into the combustion chamber, and introduced into the combustion chamber together with the coal fuel. The high CO 2 -containing stream returned to the combustion chamber can be used to fluidize the fuel in the intermediate storage tanks so that the settled coal fuel does not interfere with the introduction into the combustion chamber. Also, a stream with a high CO 2 content can be used as a carrier for fuel in order to force the fuel out of the tank into the combustion chamber.
Поток с низким содержанием СО3 предпочтительно нагревают теплообменом с газообразными продуктами сгорания из вторичной сжигающей газ камеры сгорания, и затем поток с низким содержанием CO2 расширяют в турбине. Это делается для того, чтобы оптимизировать выработку энергии электростанцией и увеличить ту часть электричества, которую вырабатывают расширением этого потока перед его выпуском в окружающую среду.The low CO 3 stream is preferably heated by heat exchange with combustion gases from the secondary gas-burning combustion chamber, and then the low CO 2 stream is expanded in the turbine. This is done in order to optimize the power generation by the power plant and to increase the part of the electricity that is generated by expanding this stream before it is released into the environment.
Давление в камерах сгорания может составлять 5-35 бар, предпочтительно 10-20 бар и наиболее предпочтительно приблизительно 12-60 бар. Абсорбция СО2 в устройстве захвата CO2 более эффективна при повышенном давлении, чем при пониженном давлении. Сгорание при повышенном давлении доставляет газообразные продукты сгорания под повышенным давлением в устройство захвата без использования расходующих энергию компрессоров. Если камера сгорания постоянно почти полностью заполнена сгоранием, то массовый расход подлежащего очистке дымового газа сводится к минимуму, и поэтому концентрация и парциальное давление CO2 увеличиваются максимально.The pressure in the combustion chambers may be 5-35 bar, preferably 10-20 bar and most preferably about 12-60 bar. The absorption of CO 2 in the CO 2 capture device is more effective at elevated pressure than at reduced pressure. Combustion at elevated pressure delivers gaseous products of combustion at elevated pressure to the capture device without the use of energy-consuming compressors. If the combustion chamber is constantly almost completely filled with combustion, the mass flow rate of the flue gas to be cleaned is minimized, and therefore the concentration and partial pressure of CO 2 increase as much as possible.
Предпочтительно, чтобы температура газообразных продуктов сгорания из камеры сгорания была бы снижена приблизительно до 350°С за счет генерирования водяного пара. Если температуру газообразных продуктов сгорания из камеры сгорания выдерживать в значении 350°С, то в оборудовании для последующей обработки газа можно использовать сталь обычного качества. Из водяного пара, используемого для выработки электроэнергии, отбирают значительное количество энергии.Preferably, the temperature of the gaseous products of combustion from the combustion chamber would be reduced to approximately 350 ° C. by generating water vapor. If the temperature of the gaseous products of combustion from the combustion chamber is maintained at a value of 350 ° C, then in equipment for the subsequent gas treatment, steel of ordinary quality can be used. A significant amount of energy is taken from the water vapor used to generate electricity.
Согласно одному варианту осуществления изобретения природный газ вводят в камеру сгорания для обеспечения сгорания. Сгорание происходит эффективнее, если ему содействует природный газ.According to one embodiment of the invention, natural gas is introduced into the combustion chamber to provide combustion. Combustion is more effective if it is promoted by natural gas.
Согласно предпочтительному осуществлению изобретения используют вторичную работающую на газе камеру сгорания для генерирования тепла, нагревающего поток с низким содержанием CO2; и турбину для расширения нагретого потока с низким содержанием СО2 перед его сбросом в окружающую среду. Нагревание потока перед его сбросом в окружающую среду придает газу дополнительную энергию. В результате этого выработка электроэнергии за счет расширения потока с низким содержанием CO2 в турбине становится более эффективной, в результате чего повышается общая эффективность станции.According to a preferred embodiment of the invention, a secondary gas-fired combustion chamber is used to generate heat to heat the low CO 2 stream; and a turbine for expanding the heated stream with a low CO 2 content before it is discharged into the environment. Heating the stream before it is discharged into the environment gives the gas additional energy. As a result of this, power generation by expanding the low CO 2 flow in the turbine becomes more efficient, thereby increasing the overall efficiency of the plant.
Предпочтительно, турбина для расширения потока с низким содержанием CO2 соединена с электрогенератором для выработки электроэнергии.Preferably, the low CO 2 flow expansion turbine is coupled to an electric generator for generating electricity.
Согласно третьему аспекту изобретения создан инжектор для угольного топлива и содержащего кислород газа, который нагнетает их в камеру сгорания и содержит центральную трубу для ввода смеси пылевидного угольного топлива и газообразного CO2, вокруг которой установлены инжекторы для содержащего кислород газа. Конструкция инжектора с центральной трубой для нагнетания угля и СО2, вокруг которой установлены инжекторы содержащего кислород газа, обеспечивает быстрое и надлежащее перемешивание угольного топлива и содержащего кислород газа. Это быстрое и надлежащее перемешивание топлива и содержащего кислород газа обеспечивает оптимальное сгорание в камере сгорания.According to a third aspect of the invention, there is provided an injector for coal fuel and oxygen-containing gas, which pumps them into the combustion chamber and comprises a central pipe for introducing a mixture of pulverized coal fuel and gaseous CO 2 , around which injectors for oxygen-containing gas are mounted. The design of the injector with a central pipe for injecting coal and CO 2 , around which the injectors of oxygen-containing gas are installed, provides quick and proper mixing of coal fuel and oxygen-containing gas. This quick and proper mixing of fuel and oxygen-containing gas ensures optimal combustion in the combustion chamber.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения инжектор дополнительно содержит один или более инжекторов для нагнетания природного газа. Введение дополнительного топлива в виде природного газа можно использовать как для пуска сгорания, так и для поддержания сгорания. Сгорание природного газа в камере сгорания улучшает и оптимизирует сгорание угля, так как дополнительное тепло обеспечивает испарение более легких компонентов топлива и более эффективное сгорание.According to a preferred embodiment of the invention, the injector further comprises one or more injectors for injecting natural gas. The introduction of additional fuel in the form of natural gas can be used both to start combustion and to maintain combustion. The combustion of natural gas in the combustion chamber improves and optimizes the combustion of coal, since the additional heat provides the evaporation of lighter components of the fuel and more efficient combustion.
В центральной трубе могут быть дополнительно выполнены спиральные ребра. Наличие спиральных ребер обусловливают вихревое движение угольного топлива иIn the central tube, spiral ribs can be additionally made. The presence of spiral ribs determines the vortex movement of coal fuel and
CO2 в центральной трубе. Это движение в еще большей степени улучшает перемешивание угольного топлива, содержащего кислород газа и любого дополнительно введенного природного газа.CO 2 in the central pipe. This movement further improves the mixing of coal fuel containing oxygen gas and any additionally introduced natural gas.
Согласно одному варианту осуществления изобретения инжекторы газа ориентированы таким образом, что газ вращается в сторону, противоположную движению пылевидного угля. Вращение газа и пылевидного угля в противоположные стороны обеспечивает оптимальное смешивание газа и пылевидного угля.According to one embodiment of the invention, the gas injectors are oriented so that the gas rotates in the direction opposite to the movement of pulverized coal. The rotation of gas and pulverized coal in opposite directions provides optimal mixing of gas and pulverized coal.
Далее, настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:Further, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг.1 - схематическая иллюстрация предпочтительного варианта осуществления изобретения;Figure 1 is a schematic illustration of a preferred embodiment of the invention;
Фиг.2а - продольное сечение инжектора согласно изобретению;Figa is a longitudinal section of an injector according to the invention;
Фиг.2b - сечение по линии А-А с Фиг.2а;Fig.2b is a section along the line aa of Fig.2a;
Фиг.3 - приводимое в качестве примера устройство для размалывания топлива и устройство промежуточного хранения топлива согласно изобретению;Figure 3 is an exemplary fuel milling device and an intermediate fuel storage device according to the invention;
Фиг.4 - продольное сечение комбинированного теплообменника и вторичной камеры сгорания для электростанции согласно изобретению;4 is a longitudinal section of a combined heat exchanger and a secondary combustion chamber for a power plant according to the invention;
Фиг.5 - блок-схема устройства для промежуточного хранения топлива и средства хранения CO2; и5 is a block diagram of a device for intermediate storage of fuel and means of storage of CO 2 ; and
Фиг.6 - блок-схема приводимого в качестве примера устройства захвата СО2.6 is a block diagram of an exemplary CO 2 capture device.
Приводимый в качестве примера вариант осуществления работающей на природном газе и угле тепловой электростанции показан на Фиг.1. Уголь и, при необходимости, известняк вводят в угольную мельницу 12 по линии 10 угля и линии 11 известняка, соответственно. Уголь и, при необходимости, известняк размалывают до состояния молотой смеси в угольной мельнице 12 до размеров частиц, соответствующих подаче в камеру сгорания.An exemplary embodiment of a natural gas and coal-fired thermal power plant is shown in FIG. Coal and, if necessary, limestone are introduced into the
Размолотые уголь и, при необходимости, известняк по транспортеру 13 подают в средство 14 промежуточного хранения. Средство 14 промежуточного хранения в поясняемом осуществлении включает в себя два или более хранилища, каждое из которых действует как дозатор. Для непрерывной работы камеры сгорания необходимо иметь два или более хранилища.The milled coal and, if necessary, limestone are conveyed by
Каждое промежуточное хранилище имеет входной клапан 15, резервуар 16 и выходной клапан 17. Помимо этого, каждое хранилище имеет один или более входов для CO2, который поступает по CO2-линии 18. Молотая смесь из угольной мельницы доставляется в устройство промежуточного хранения и единовременно ссыпается в один резервуар. Входной клапан 15 для заполняемого резервуара 16 открывают, а выходной клапан 17 закрывают. Во время или после заполнения резервуара 16 воздух предпочтительно удаляют из резервуара при помощи CO2 из CO2-линии 18, чтобы устранить возникновение опасной смеси воздуха и угольной пыли.Each intermediate storage has an
CO2 регулируют клапаном 19 для CO2. После заполнения резервуара и удаления воздуха из резервуара входной клапан 15 закрывают. Перед введением смеси из резервуара в камеру 25 сгорания CO2 вводят в резервуар, чтобы давление в резервуаре стало выше давления сгорания, например: 0,5-1 бар, 0,7 бар или выше.CO 2 is regulated by
Согласно одному варианту осуществления изобретения входы для CO2 в резервуаре расположены таким образом, что смесь в резервуаре, по меньшей мере, частично псевдоожижается поступающим потоком CO2. Выходной клапан 17 затем открывают, и смесь идет к инжектору 21 по линии 20. Смесь вводят в камеру 25 сгорания инжектором 21 вместе с CO2, сжатым содержащим кислород газом из линии 23 воздуха и, дополнительно, природным газом из линии 2. Инжектор 21 более подробно описан далее со ссылкой на Фиг.2. Газ из линии 22 используют для содействия сгоранию в камере сгорания и для регулирования сгорания в ней.According to one embodiment of the invention, the CO 2 inlets in the tank are arranged so that the mixture in the tank is at least partially fluidized by the incoming CO 2 stream. The
Содержащим кислород газом может быть воздух, воздух с повышенным содержанием кислорода или кислород. В данном описании и в формуле изобретения термины «содержащий кислород газ» и «воздух» используются как синонимы этого газа.The oxygen-containing gas may be air, oxygen-rich air, or oxygen. In this description and in the claims, the terms “oxygen-containing gas” and “air” are used synonymously for this gas.
Сгорание в камере 25 сгорания происходит при повышенном давлении, например, от 5 до 25 бар, более предпочтительно от около 10 до около 20 бар и наиболее предпочтительно около 15 бар.Combustion in the
Твердое вещество в камере сгорания, такое как несгораемый остаток угля и сульфат кальция в связующем серных соединений в газообразных продуктах сгорания, собирают на дне камеры сгорания и удаляют по линии 24 удаления твердых веществ.A solid in the combustion chamber, such as a non-combustible residue of coal and calcium sulfate in a binder of sulfur compounds in the gaseous products of combustion, is collected at the bottom of the combustion chamber and is removed via the
Описываемая выше камера 25 сгорания является в настоящее время предпочтительной камерой. Но специалисту в данной области техники будет ясно, что возможны и другие конструкции и принципы работы. Описываемую выше конструкцию камеры сгорания можно заменить, например, камерой сгорания с псевдоожиженным слоем.The
Существенное количество создаваемого сгоранием тепла отводят из камеры сгорания путем генерирования пара в охлаждающих змеевиках 9 в камере сгорания. Тепло большей частью отводят с верха камеры сгорания, чтобы понизить температуру газообразных продуктов сгорания, исходящих из камеры 25 сгорания по линии 35 газообразных продуктов сгорания.A significant amount of heat generated by combustion is removed from the combustion chamber by generating steam in cooling coils 9 in the combustion chamber. Heat is mostly removed from the top of the combustion chamber in order to lower the temperature of the combustion gases leaving the
Водяной пар, образующийся в охлаждающем змеевике 9, удаляют из камеры сгорания по линии 26 пара и расширяют в турбине 28 для выработки электричества в генераторе 27. Расширившийся пар поступает по линии 29 в конденсатор 30, где расширившийся газ охлаждается и конденсируется. Водный конденсат откачивают насосом 31 и предварительно нагревают теплообменом в подогревателе 32, потом воду вновь вводят по линии 33 в охлаждающий змеевик 9 в камере 25 сгорания. Следует отметить, что эта схема может быть намного сложнее. Охлаждающий змеевик можно подразделить на два или более охлаждающих змеевиков, каждый из которых будет участвовать в нагревании одной или более паровых турбин.Water vapor generated in the cooling coil 9 is removed from the combustion chamber via a
Выходящие из камеры 25 сгорания газообразные продукты сгорания по линии 35 газообразных продуктов сгорания предпочтительно имеют температуру около 350°С или ниже. Температура ниже 350°С в газообразных продуктах сгорания из камеры сгорания позволяет использовать относительно недорогую сталь, используемую в сооружении линий и технологического оборудования, и снизить затраты на их сооружение.Exiting
Газообразные продукты сгорания в линии 35 содержат пыль, попадающую из камеры сгорания. Эта пыль может быть вредной для дальнейшей переработки газообразных продуктов сгорания. Соответственно, пыль нужно удалять в устройстве 36 пылеудаления, которое содержит установленные последовательно циклоны или фильтры 38.The gaseous products of combustion in
Устройство 36 пылеудаления также может содержать более двух параллельных линий, каждая из которых будет иметь несколько последовательно установленных циклонов или фильтров. Это устройство может содержать более двух параллельных линий. Для непрерывной работы устройства пылеудаления одну или более параллельных линий можно перекрыть для очистки и техобслуживания, если, по меньшей мере, одна из параллельных линий при этом всегда будет открыта и будет работать.The
Входная сторона одной из параллельных линий может быть закрытой предшествующим клапаном 34, при этом другая сторона параллельных линий может быть закрыта последующим клапаном 40. Пыль, уловленную в циклонах и/или фильтрах, удаляют по линиям 39 пылеудаления.The inlet side of one of the parallel lines may be closed by the preceding valve 34, while the other side of the parallel lines may be closed by the
Из устройства пылеудаления не имеющие пыли газообразные продукты сгорания поступают по линии 41 в установку избирательного каталитического восстановления для существенного восстановления NOx, образовавшихся в камере сгорания. В этой установке 42 избирательного каталитического восстановления (ИКВ) NOx можно удалить при помощи NH3 согласно следующей реакции: 3NO+2NH3=2,5N2+3H2O. Эта очистка эффективна до 90% при атмосферном давлении, но предполагается, что ее можно улучшить при рабочем давлении свыше 10 бар. Поэтому есть возможность очистки NOx до остаточного содержание 5 частей на миллион или ниже. При помощи теплообменников газу можно придать температуру, оптимальную для этого процесса. Можно также использовать и другие способы очистки NOx без использования NH3. Способ с использованием NH3 имеет тот недостаток, что некоторое количество NH3 «проскакивает».From the dust extraction device, dust-free gaseous products of combustion enter line 41 to a selective catalytic reduction unit for substantial reduction of NOx formed in the combustion chamber. In this
Очищенный газ выходит из ИКВ по линии 3 и охлаждается в теплообменнике 44. Из теплообменника 44 газ поступает в конденсатор 47 на линии 46. В конденсаторе газ дополнительно охлаждается, и водный конденсат удаляется из газа. Газ из конденсатора поступает в установку 49 захвата CO2 на линии 48.The purified gas leaves the IQW through line 3 and is cooled in the
Как вариант, перед конденсатором можно установить скруббер. В используемом дополнительно скруббере газ насыщают водяным паром, и газ охлаждают противоточным контактом с водой при соответствующих температурах. Скруббер может использовать химикаты для окисления и/или абсорбции содержащих NOx, SOx, другие кислоты или газы, или макрочастицы остатков в потоке дымовых газов. Этим химикатом может быть «проскочивший» NH3 из системы ИКВ, который дает щелочной раствор, или специальный химикат с щелочными и/или окислительными свойствами. В последнем случае скруббер может полностью заменить установку 42 ИКВ.Alternatively, a scrubber can be installed in front of the condenser. In an optional scrubber, the gas is saturated with water vapor and the gas is cooled by countercurrent contact with water at appropriate temperatures. The scrubber can use chemicals to oxidize and / or absorb containing NOx, SOx, other acids or gases, or particulate residues in the flue gas stream. This chemical can be “leaked” NH 3 from the ICV system, which gives an alkaline solution, or a special chemical with alkaline and / or oxidizing properties. In the latter case, the scrubber can completely replace the installation of 42 IKV.
Очистка дымовых газов существенно важна для уменьшения образования стойких к теплу солей в захватывающем СО2 абсорбенте, для уменьшения ухудшения, с течением времени, показателей захвата СО2.Flue gas cleaning is essential to reduce the formation of heat-resistant salts in an absorbing CO 2 absorbent, to reduce the deterioration over time of CO 2 uptake.
Установка захвата СО2 обычно содержит абсорбер, в котором дымовые газы идут противотоком по отношению к такому абсорбенту, как амин, горячий карбонат или физический абсорбент. Количество СО2 в дымовом газе обычно снижается на 90-99% в абсорбере, и затем дымовой газ выходит из абсорбера как поток с низким содержанием СО2. Абсорбент с абсорбированным СО2 (насыщенный абсорбент) нагревают в теплообменнике типа «растворитель/растворитель» и регенерируют в десорбере. Регенерированный растворитель охлаждают в теплообменнике типа «растворитель/растворитель», охлаждают в дополнительном охладителе и возвращают в абсорбционную колонну СО2, при этом СО2 удаляют из десорбера как поток, насыщенный СО2. На Фиг.6 показано приводимое в качестве примера устройство для захвата CO2. Конкретная конструкция устройства будет зависеть от типа используемого растворителя.The CO 2 capture unit typically comprises an absorber in which the flue gas flows countercurrently to an absorbent such as an amine, hot carbonate, or a physical absorbent. The amount of CO 2 in the flue gas is usually reduced by 90-99% in the absorber, and then the flue gas leaves the absorber as a stream with a low CO 2 content. The absorbent with absorbed CO 2 (saturated absorbent) is heated in a solvent / solvent heat exchanger and regenerated in a stripper. The regenerated solvent is cooled in the heat exchanger of the "solvent / solvent", is cooled in the aftercooler and is recycled to the absorption column CO 2, the CO 2 is removed from the stripper as stream saturated with CO 2. 6 shows an exemplary CO 2 capture device. The specific design of the device will depend on the type of solvent used.
Устройство 49 захвата СО2 может быть любым устройством, которое будет разделять частично очищенные газообразные продукты сгорания на поток с высоким содержанием CO2, выходящий из устройства по СО2-линии 51, и на поток с низким содержанием СО2, выходящий из устройства по линии 50. В линии 51 поток с высоким содержанием СО2 сжимают до давления около 100 бар в компрессоре 52, работающем от электродвигателя 53. Часть сжатого потока с высоким содержанием СО2 выходит из компрессора по линии 51 и возвращается в качестве источника СО2 для средства 14 промежуточного хранения. Остальной СО2 сжимают далее и удаляют из станции поThe CO 2 capture device 49 can be any device that will separate partially purified gaseous products of combustion into a stream with a high CO 2 content exiting the device via a
CO2-линии 55.CO 2 lines 55.
Выходящий из устройства 49 захвата СО2 поток с высоким содержанием СО2 по линии 50 поступает в увлажнитель, где газ нагревают и насыщают водой, который потом идет по линии 57 в теплообменник 44, где газ с низким содержанием СО2 нагревается от горячего газа в линии 43. Предпочтительно воздух или другой соответствующий газ вводят в линию 57 (или 50) по линии 73 воздуха, чтобы компенсировать массу СО2, которая была удалена из газообразных продуктов сгорания, и поэтому теплоемкость потока с низким содержанием СО2 приблизительно та же, что и теплоемкость газообразных продуктов сгорания в линии 43. Воздух впускается в систему через воздухозаборник 70 и сжимается компрессором 71, работающим от электродвигателя 72. Как вариант, некоторое количество воздуха из компрессора 78 можно пустить в обход камеры 25 сгорания и последующего оборудования и ввести в линию 50 или линию 57 (на Фиг.1 это не показано).The effluent from
Нагретый поток с низким содержанием СО2 выходит из теплообменника 44 по линии 58 и поступает в теплообменник 59, где поток с низким содержанием СО2 нагревается от газообразных продуктов сгорания, входящих в теплообменник по линии 82 из вторичной камеры 81 сгорания. Вторичная камера 81 сгорания сжигает природный газ, который поступает из входной линии 80. Кислород для сгорания во вторичной камере 81 сгорания вводят во вторичную камеру сгорания по линии 87.The low-CO 2 heated stream exits the
Охлажденный газ из теплообменника 59 выходит из него по линии 86, которая переходит в линию 41 для удаления СО2. Часть газа в линии 86 можно отбирать в линии 83 и возвращать в линию 82 при помощи вентилятора 84 и линии 85. Возвращение по линии 83 используют для увеличения расхода массы нагретого газа через теплообменник 59 из линии 82. Если теплообменник выполнен из материала, который выдерживает высокую температуру, до 2000°С, то рециркуляция не нужна.The cooled gas from the
Нагретый поток с низким содержанием СО2, выходящий из теплообменника 59 по линии 60, расширяется в турбине 61. Расширенный поток с низким содержанием CO2 из турбины 61 по линии 62 далее охлаждается в теплообменниках 63, и потом газовый поток выпускают в атмосферу по линии 64. Теплообменник(и) 63 может быть идентичен подогревателю 32 и подогревать охлаждающие змеевики в камере сгорания, и энергия расширившегося потока с низким содержанием CO2 используется для нагревания воды в подогревателе 32.The low CO 2 heated stream exiting
Воздух для камеры 25 сгорания и вторичной камеры 81 сгорания в поясняемом варианте осуществления изобретения вводят в систему через воздухозаборник 75. Воздух в воздухозаборнике 75 сжимают предпочтительно в двухступенчатом компрессоре, имеющем два компрессора 76 и 78 и промежуточный холодильник 77. Сжатый газ из компрессора 78 выходит по линии 79 и разделяется на два потока: в линию 23 воздуха, которая идет в инжектор 21, и во вторую линию 87 воздуха, которая выходит во вторичную камеру 81 сгорания. Переток в компрессорах 76, 78 и/или турбине 61 показан в виде линии 88 перетока. Компрессоры в поясняемом осуществлении расположены на валу 66, общем для обоих компрессоров 76, 78, турбины 61 и электрогенератора 65. Как вариант, можно использовать двухступенчатый компрессор 76, 78 (не показан) и двухступенчатую турбину 61 (ступень низкого давления и ступень высокого давления) - не показаны - при этом турбина низкого давления приводит в действие компрессор 76 низкого давления, а турбина высокого давления приводит в действие компрессор 78 высокого давления и генератор 65.The air for the
На Фиг.2а показано сечение по длине камеры сгорания и предпочтительного варианта осуществления инжектора 21. Инжектор 21 установлен на манжете 101, приваренной к стенке камеры сгорания. Инжектор вставлен в манжету 101 и прикреплен к манжете крепежной пластиной 100. Инжектор содержит центральную трубу 102 для нагнетания угля, инжекторы 103 воздуха и инжекторы 104 газа, установленные вокруг центральной трубы. Манжету 101 предпочтительно охлаждают воздухом из входного отверстия 109 для воздуха, циркулирующего в рубашке 106 охлаждения, расположенной вокруг манжеты. Воздух, нагретый охлаждением манжеты в рубашке охлаждения, предпочтительно идет по линии 107, входит в инжекторы 103 воздуха и подается в камеру сгорания.Figure 2a shows a cross section along the length of the combustion chamber and a preferred embodiment of the
Смесь угля, CO2 и, при необходимости, известняка, поступающая в инжектор 20 по линии 21, входит в центральную трубу 102. Эту смесь вдувают по трубке за счет имеющего повышенное давление CO2 и вводят в камеру сгорания. Согласно чертежу воздух нагнетается в камеру сгорания соплами, и создаваемый соплами эффект Вентури обусловит дополнительный унос материала из центральной трубы в камеру сгорания.A mixture of coal, CO 2 and, if necessary, limestone, enters the
Горячая и горящая газо-угольная смесь из инжектора 21 может отрицательно воздействовать на стенку камеры сгорания и нагревающие водяной пар змеевики 9. Во избежание повреждения стенки камеры сгорания и нагревающих водяной пар змеевиков 9 напротив инжектора 21 установлена отражательная пластина 111 для снижения скорости остающихся несгоревших частиц и во избежание или для уменьшения повреждения внутренней стенки камеры сгорания. Отражатель предпочтительно охлаждается при помощи СО2, доставляемого по линии 110 газа, циркулирующего по охлаждающим каналам 112 на задней стороне отражательной пластины. Обычно устанавливают одну отражательную пластину на каждый инжектор, если на стенке камеры сгорания установлено более одного инжектора. Как вариант, отражатель может иметь форму усеченного конуса с отверстиями для инжекторов.The hot and burning gas-coal mixture from the
На Фиг.2b показано поперечное сечение по линии А-А с Фиг.2а. Вокруг центральной трубы 102 установлены инжекторы 103 воздуха. Инжекторы газа для нагнетания природного газа, идущего в инжекторы по линии 22 газа, расположены, согласно приводимому в качестве примера инжектору, внутри одного или более инжекторов воздуха. Имеющие спиральную форму ребра 105 на внутренней стенке центральной трубы обусловливают вращение угольной смеси и, соответственно, образование турбулентности в камере сгорания. Турбулентность имеет важное значение, чтобы обеспечивать должное смешивание вводимого угля, газа и воздуха, нужное для создания оптимальных условий сгорания.Figure 2b shows a cross section along line AA of Figure 2a. Around the
На Фиг.3 показаны комбинированная мельница и устройство 14 промежуточного хранения. Уголь и известняк транспортируют по транспортеру 10, 11, 13 в воронку 150, выходящую в мельницу 12. Воронка 150 имеет внутренние щитки 151 снижения скорости подачи угля/известняка в мельницу 12. Сниженная скорость подачи позволит оптимально снизить интенсивность поступления воздуха. Мельница 12 предпочтительно содержит несколько мельниц; причем поступающие уголь и известняк сначала входят в мельницу, а затем в мельницу тонкого помола, чтобы обеспечить нужный размер частиц.Figure 3 shows a combination mill and
Мельницу и нижнюю часть воронки предпочтительно очищают при помощи CO2, который поступает из линии 152 очистки, чтобы уменьшить количество кислорода или воздуха, приносимого с углем и известняком, так как смесь угольной пыли и кислорода может быть взрывоопасной. Поток CO2 в линии очистки регулируется клапаном 153.The mill and the bottom of the funnel are preferably cleaned with CO 2 from the
После мельницы состоящая из угля и известняка пыль подается вертикально архимедовым винтом 13 в резервуар 16. Клапан 15, установленный между транспортером 13 и резервуаром 16, используется для закрытия резервуара, когда тот наполнится состоящей из угля и известняка пылью. Когда резервуар 16 надо будет опорожнить в камеру сгорания, клапан 15 закрывают, CO2 вводят в резервуар сверху резервуара по линии 154 СО2, регулируемой клапаном 155, и/или по СО2-линии 157, регулируемой клапаном 158. Введение CO2 либо по линии 154, либо линии 157 повышает давление в резервуаре. Давление в резервуаре повышается до давления, превышающего давление в камере сгорания. Давление в резервуаре предпочтительно на 0,5-1 бар выше давления в камере сгорания. Введение CO2 по линии 157 вблизи днища резервуара будет, по меньшей мере, частично псевдоожижать содержимое резервуара. Клапан 17 в линии 20 тогда откроют, и смесь СО2, угольной пыли и известняка будет принудительно вводиться по линии 20 через инжектор 21 в камеру сгорания, как было описано ранее. После опорожнения резервуара 16 клапан 17 снова закроют, клапан 15 откроют, и резервуар будет снова заполняться пылью, как упомянуто выше.After the mill, the dust consisting of coal and limestone is fed vertically by an
На Фиг.4 показана комбинированная вторичная камера сгорания и теплообменник 200 вместо вторичной камеры 81 сгорания, теплообменника 59 и соединяющих их линий. Эта комбинация с точки зрения теплотехники более эффективна и устраняет или снижает необходимость в соединительных линиях.Figure 4 shows a combined secondary combustion chamber and a
Воздух и природный газ вводят по линии 203 воздуха и линии 202 газа, соответственно, в камеру 201 сгорания. СО2 вводят из СО2-линии 204 по рубашке 205 охлаждения, чтобы охлаждать верхнюю часть камеры сгорания, и затем он выходит в камеру сгорания для регулирования состава газа в камере сгорания. Горящий газ в камере сгорания принудительно вводится вниз в камеру сгорания и по отверстиям 206 вблизи днища камеры сгорания. Теплый дымовой газ из камеры сгорания циркулирует в камере дымового газа, расположенной вокруг камеры сгорания. Горячий дымовой газ в камере дымового газа охлаждается теплообменом от потока с низким содержанием СО2 из линии 58, входящего в устройство через входное отверстие 212. Поток с низким содержанием CO2 циркулирует в циркуляционном пространстве между внешней стенкой камеры 207 дымового газа и кожухом 210 теплообменника.Air and natural gas are introduced through the
Дымовой газ из вторичной камеры 201 сгорания выходит из этого устройства через выходное отверстие 208 дымового газа и входит в линию 86. Нагретый поток с низким содержанием CO2 выходит из этого устройства через выходное отверстие 213 теплообменника в линию 60. Воздух, вводимый в линию 203 воздуха, предпочтительно предварительно нагревают теплообменом от потока с низким содержанием CO2 при введении воздуха во вход для воздуха в рубашке 216, которая окружает, по меньшей мере, часть кожуха 210 теплообменника. Нагретый воздух удаляют через выходное отверстие 217 воздуха и выводят в линию 203 воздуха.The flue gas from the
Эта комбинированная камера сгорания и теплообменник обеспечивает более компактную конструкцию камеры сгорания. Значительная разница температур на стенке, разделяющей камеру сгорания и теплообменник этого устройства, обусловливает необходимость относительно небольшой площади теплообмена.This combined combustion chamber and heat exchanger provides a more compact combustion chamber design. A significant temperature difference on the wall separating the combustion chamber and the heat exchanger of this device necessitates a relatively small heat exchange area.
На Фиг.5 показан вариант осуществления средства 14 промежуточного хранения, имеющего средство 250 хранения для CO2. Средство 250 хранения СО2 содержит резервуар 255 СО2, компрессор 259, действующий от электродвигателя 263, фильтр 252 пыли и соединительные линии 257 и 261, и несколько клапанов 253, 254, 258, 260 и 262, регулирующих потоки системы. Средство 250 хранения СО2 выполнено с возможностью его перекрытия от средства 14 промежуточного хранения дополнительным клапаном 251.5 shows an embodiment of an intermediate storage means 14 having a CO 2 storage means 250. The means 250 comprises a CO2
Когда находящийся под давлением СО2 в резервуаре 255 заполняет один из резервуаров 16, 16' или 16'', то клапан, соединенный с резервуаром 16, то есть 248, 248'' или 248'', открывается. Затем открываются клапаны 256 и 262, чтобы газ из резервуара 255 шел по линиям 257, 261 и 249, 249' или 249''. Когда поток из резервуара 255 в резервуар 16, 16' или 16'' прекращается по причине снижения разности давлений, то клапан 256 закрывается, клапаны 254, 260 и 258 открываются, и CO2 из резервуара 255 сжимается компрессором 259, чтобы давление в резервуаре 255 достигло почти атмосферного давления. Все клапаны 253, 254, 256, 258, 260, 262 и 248 затем закрываются.When pressurized CO 2 in the
Для направления избыточного СО2 из резервуара 16, 16' и 16'' в резервуар 255 открывается соответствующий клапан 248, 248' или 248''. Затем СО2 может идти через фильтр 252 из резервуара 16, 16' или 16'' в резервуар 255 за счет открытия клапанов 253 и 254. Как только поток уменьшится из-за снижения разности давлений между резервуарами, клапан 254 закроется, клапаны 260, 258 и 256 откроются, и газ из резервуара 16, 16' или 16'' будет сжат и подан в резервуар 255 для временного хранения. Когда давление в резервуаре 16, 16' и 16'' достигнет почти атмосферного давления, все клапаны 248, 248' и 248'', 253, 254, 256, 258, 260 и 262 закроются.To direct excess CO 2 from
Специалисту в данной области техники будет очевидно, что СО2 можно вводить в резервуар 16 и удалять из него по любым линиям CO2 в резервуар, например, по линиям 154, 157 или 18; и что линия 249 указана только в целях пояснения и может быть любой упомянутой линией, например одной или в комбинации с другими.It will be obvious to a person skilled in the art that CO 2 can be introduced into the
На Фиг.6 показано приводимое в качестве примера и несколько упрощенное устройство 49 захвата CO2. Охлажденные газообразные продукты сгорания входят в устройство 49 по линии 48 и поступают в абсорбер 300 вблизи его днища. Очищенные газообразные продукты сгорания выходят из абсорбера 300 по линии 50 вблизи верха абсорбера. Абсорбент, такой как амин или горячий раствор карбоната, вводят в абсорбер по линии 301 вблизи верха абсорбера, и абсорбент выходит из абсорбера в качестве насыщенного абсорбента (с высоким содержанием CO2) по линии 302 вблизи днища абсорбера. Противоположные течения очищаемого газа и абсорбента через абсорбер обеспечивают оптимальные условия для абсорбции CO2.6 shows an exemplary and somewhat simplified CO 2 capture device 49. Cooled gaseous products of combustion enter the
Насыщенный абсорбент в линии 302 нагревается в теплообменнике 303 от регенерированного (обедненного) абсорбента, и потом насыщенный абсорбент входит в десорбер 305 вблизи его верха. Температура в десорбере является более высокой, а давление - более низким, чем в абсорбере 300, в результате чего CO2 выделяется из абсорбента. Выделившийся из абсорбента СО2 удаляют из десорбера по линии 306 CO2. CO2 в линии 306 охлаждается в парциальном конденсаторе 307 горячего орошения, из потока с высоким содержанием СО2, выходящего из устройства захвата СО2, удаляется влага по линии 51. Влага, сконденсировавшаяся в парциальном конденсаторе 307 горячего орошения, возвращается в десорбер по линии 308 горячего орошения.The saturated absorbent in
Десорбат отбирают вблизи днища десорбера 305 по линии 301. Десорбат в линии 301 охлаждают в теплообменнике 303 и в охладителе 311, и затем он поступает в абсорбер 300. Часть десорбата можно отбирать в нагревательном контуре 309, где он нагревается в ребойлере 310, и затем нагретый десорбат вновь вводят в десорбер 305.The desorbate is taken near the bottom of the
В приводимой в качестве примера станции согласно Фиг.1 основные значения температуры, давления и массового расхода могут быть следующими:In the exemplary station of FIG. 1, the basic values of temperature, pressure and mass flow can be as follows:
Специалисту в данной области техники будет очевидно, что упомянутые теплообменники, турбины, компрессоры и т.п. могут быть двумя или более устройствами, подключенными параллельно и/или последовательно. В тех случаях, когда упоминаются две или более параллелей, их число может отличаться от числа, указываемого в приводимом в качестве примера варианте осуществления изобретения.It will be apparent to those skilled in the art that said heat exchangers, turbines, compressors, and the like. can be two or more devices connected in parallel and / or in series. In those cases where two or more parallels are mentioned, their number may differ from the number indicated in the exemplary embodiment of the invention.
Claims (11)
в устройстве захвата CO2, поток с низким содержанием CO2 подогревают и расширяют в турбине для выработки электроэнергии, а затем поток с низким содержанием CO2 сбрасывают в окружающую среду, причем поток с высоким содержанием CO2 разделяют на поток для хранения или для отгрузки и на поток, возвращаемый в камеру сгорания, и, по меньшей мере, часть потока с высоким содержанием CO2, возвращаемого в камеру сгорания, смешивают с угольным топливом и потом вводят в камеру сгорания, при этом его нагнетают в камеру сгорания вместе с угольным топливом.1. A method of generating electricity mainly from coal fuel, in which coal fuel and oxygen-containing gas are introduced into the combustion chamber and burned at elevated pressure and the gaseous combustion products are cooled in the combustion chamber by generating steam to generate electricity, while the gaseous combustion products are additionally cooled and separated into a high CO 2 stream and a low CO 2 stream
device capturing CO 2 poor stream containing CO 2 is heated and expanded in a turbine to generate electricity, and then flow with a low content of CO 2 discharged into the environment, wherein the flow of high CO 2 is separated at stream for storage or shipment and to the stream returned to the combustion chamber, and at least a portion of the high CO 2 stream returned to the combustion chamber is mixed with coal fuel and then introduced into the combustion chamber, while it is injected into the combustion chamber together with coal fuel.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20051687A NO20051687D0 (en) | 2005-04-05 | 2005-04-05 | Thermal power plant with low CO2 emissions |
NO20051687 | 2005-04-05 | ||
US66900405P | 2005-04-07 | 2005-04-07 | |
US60/669,004 | 2005-04-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007140880A RU2007140880A (en) | 2009-05-20 |
RU2378519C2 true RU2378519C2 (en) | 2010-01-10 |
Family
ID=35529540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007140880/06A RU2378519C2 (en) | 2005-04-05 | 2005-04-08 | Thermal electric power station with reduced co2-content and method to produce electric power from coal fuel |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090025390A1 (en) |
EP (1) | EP1871993A1 (en) |
JP (1) | JP2008534862A (en) |
CA (1) | CA2603529A1 (en) |
RU (1) | RU2378519C2 (en) |
WO (1) | WO2006107209A1 (en) |
Families Citing this family (108)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO328975B1 (en) * | 2008-02-28 | 2010-07-05 | Sargas As | Gas power plant with CO2 purification |
ES2601514T3 (en) * | 2008-03-06 | 2017-02-15 | Ihi Corporation | Method and installation to feed carbon dioxide to an oxyfuel combustion boiler |
CN104098070B (en) | 2008-03-28 | 2016-04-13 | 埃克森美孚上游研究公司 | Low emission power generation and hydrocarbon recovery system and method |
CN101981272B (en) | 2008-03-28 | 2014-06-11 | 埃克森美孚上游研究公司 | Low emission power generation and hydrocarbon recovery systems and methods |
EP2108888A1 (en) * | 2008-04-07 | 2009-10-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Carbon capture plant and power plant system |
WO2009150666A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Ashok Kumar Datta | An artificial sink for removal of pollutants from flue-gases |
DE102008039449A1 (en) | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen | Emission-free Karftwerk |
JP4981771B2 (en) * | 2008-09-08 | 2012-07-25 | 三菱重工業株式会社 | Coal gasification combined power generation facility |
SG195533A1 (en) | 2008-10-14 | 2013-12-30 | Exxonmobil Upstream Res Co | Methods and systems for controlling the products of combustion |
FI20086192A (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-13 | Foster Wheeler Energia Oy | A circulating fluidized bed reactor for oxygen combustion, a method for operating such a reactor and a method for converting a circulating fluidized bed reactor |
EP2141413A1 (en) * | 2008-12-22 | 2010-01-06 | L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Method for oxycombustion of pulverized solid fuels |
JP2012515296A (en) * | 2009-01-15 | 2012-07-05 | サルガス アーエス | Improved fluidized bed combustion |
US10018115B2 (en) | 2009-02-26 | 2018-07-10 | 8 Rivers Capital, Llc | System and method for high efficiency power generation using a carbon dioxide circulating working fluid |
BRPI1008485B1 (en) | 2009-02-26 | 2020-06-02 | Palmer Labs, Llc | APPARATUS AND METHOD FOR COMBUSTING A FUEL IN HIGH PRESSURE AND HIGH TEMPERATURE AND ASSOCIATED SYSTEM AND DEVICE. |
US8596075B2 (en) | 2009-02-26 | 2013-12-03 | Palmer Labs, Llc | System and method for high efficiency power generation using a carbon dioxide circulating working fluid |
SG176670A1 (en) | 2009-06-05 | 2012-01-30 | Exxonmobil Upstream Res Co | Combustor systems and methods for using same |
EA023673B1 (en) | 2009-11-12 | 2016-06-30 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Low emission power generation and hydrocarbon recovery system and method |
JP5578907B2 (en) * | 2010-03-29 | 2014-08-27 | 三菱重工業株式会社 | Coal gasification combined power plant |
BR112012031153A2 (en) | 2010-07-02 | 2016-11-08 | Exxonmobil Upstream Res Co | low emission triple-cycle power generation systems and methods |
JP5906555B2 (en) | 2010-07-02 | 2016-04-20 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | Stoichiometric combustion of rich air by exhaust gas recirculation system |
MY156099A (en) | 2010-07-02 | 2016-01-15 | Exxonmobil Upstream Res Co | Systems and methods for controlling combustion of a fuel |
PL2588727T3 (en) | 2010-07-02 | 2019-05-31 | Exxonmobil Upstream Res Co | Stoichiometric combustion with exhaust gas recirculation and direct contact cooler |
JP5913305B2 (en) | 2010-07-02 | 2016-04-27 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | Low emission power generation system and method |
WO2012013596A1 (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-02 | Sargas As | Jet engine with carbon capture |
EP2601393B1 (en) | 2010-08-06 | 2020-01-15 | Exxonmobil Upstream Research Company | Systems and methods for optimizing stoichiometric combustion |
WO2012018458A1 (en) | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Exxonmobil Upstream Research Company | System and method for exhaust gas extraction |
US9657937B2 (en) * | 2010-08-23 | 2017-05-23 | Saudi Arabian Oil Company | Steam generation system having multiple combustion chambers and dry flue gas cleaning |
GB2484080A (en) * | 2010-09-28 | 2012-04-04 | Univ Cranfield | Power generation using a pressurised carbon dioxide flow |
JP2012087974A (en) * | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Coal-fired power generation system |
NO333145B1 (en) | 2010-10-28 | 2013-03-18 | Sargas As | Heat integration in a CO2 capture plant |
ES2551865T3 (en) | 2011-02-01 | 2015-11-24 | Alstom Technology Ltd | Apparatus and system for NOx reduction in wet combustion gas |
TWI564474B (en) | 2011-03-22 | 2017-01-01 | 艾克頌美孚上游研究公司 | Integrated systems for controlling stoichiometric combustion in turbine systems and methods of generating power using the same |
TWI563165B (en) | 2011-03-22 | 2016-12-21 | Exxonmobil Upstream Res Co | Power generation system and method for generating power |
TWI563166B (en) | 2011-03-22 | 2016-12-21 | Exxonmobil Upstream Res Co | Integrated generation systems and methods for generating power |
TWI593872B (en) | 2011-03-22 | 2017-08-01 | 艾克頌美孚上游研究公司 | Integrated system and methods of generating power |
US8453462B2 (en) * | 2011-08-25 | 2013-06-04 | General Electric Company | Method of operating a stoichiometric exhaust gas recirculation power plant |
KR20130039185A (en) * | 2011-10-11 | 2013-04-19 | 한국에너지기술연구원 | Dry sorbent co2 capturing device with improving energy efficiency |
JP6104926B2 (en) | 2011-11-02 | 2017-03-29 | 8 リバーズ キャピタル,エルエルシー | Power generation system and corresponding method |
CN104428490B (en) | 2011-12-20 | 2018-06-05 | 埃克森美孚上游研究公司 | The coal bed methane production of raising |
US20130167557A1 (en) * | 2012-01-04 | 2013-07-04 | General Electric Company | Power plant |
US8776532B2 (en) | 2012-02-11 | 2014-07-15 | Palmer Labs, Llc | Partial oxidation reaction with closed cycle quench |
US9353682B2 (en) | 2012-04-12 | 2016-05-31 | General Electric Company | Methods, systems and apparatus relating to combustion turbine power plants with exhaust gas recirculation |
US9784185B2 (en) | 2012-04-26 | 2017-10-10 | General Electric Company | System and method for cooling a gas turbine with an exhaust gas provided by the gas turbine |
US10273880B2 (en) | 2012-04-26 | 2019-04-30 | General Electric Company | System and method of recirculating exhaust gas for use in a plurality of flow paths in a gas turbine engine |
JP5907621B2 (en) | 2012-05-30 | 2016-04-26 | 月島機械株式会社 | Impurity transfer method for pressurized fluidized furnace system |
US20140102096A1 (en) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Carbon-dioxide recovery system |
US10215412B2 (en) | 2012-11-02 | 2019-02-26 | General Electric Company | System and method for load control with diffusion combustion in a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system |
US9574496B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-02-21 | General Electric Company | System and method for a turbine combustor |
US9631815B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-04-25 | General Electric Company | System and method for a turbine combustor |
US9708977B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-07-18 | General Electric Company | System and method for reheat in gas turbine with exhaust gas recirculation |
US10161312B2 (en) | 2012-11-02 | 2018-12-25 | General Electric Company | System and method for diffusion combustion with fuel-diluent mixing in a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system |
US9869279B2 (en) | 2012-11-02 | 2018-01-16 | General Electric Company | System and method for a multi-wall turbine combustor |
US9611756B2 (en) | 2012-11-02 | 2017-04-04 | General Electric Company | System and method for protecting components in a gas turbine engine with exhaust gas recirculation |
US9803865B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-10-31 | General Electric Company | System and method for a turbine combustor |
US10107495B2 (en) | 2012-11-02 | 2018-10-23 | General Electric Company | Gas turbine combustor control system for stoichiometric combustion in the presence of a diluent |
US9599070B2 (en) | 2012-11-02 | 2017-03-21 | General Electric Company | System and method for oxidant compression in a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system |
US10208677B2 (en) | 2012-12-31 | 2019-02-19 | General Electric Company | Gas turbine load control system |
US9581081B2 (en) | 2013-01-13 | 2017-02-28 | General Electric Company | System and method for protecting components in a gas turbine engine with exhaust gas recirculation |
US9512759B2 (en) | 2013-02-06 | 2016-12-06 | General Electric Company | System and method for catalyst heat utilization for gas turbine with exhaust gas recirculation |
US9938861B2 (en) | 2013-02-21 | 2018-04-10 | Exxonmobil Upstream Research Company | Fuel combusting method |
TW201502356A (en) | 2013-02-21 | 2015-01-16 | Exxonmobil Upstream Res Co | Reducing oxygen in a gas turbine exhaust |
RU2637609C2 (en) | 2013-02-28 | 2017-12-05 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | System and method for turbine combustion chamber |
CN103157340A (en) * | 2013-03-07 | 2013-06-19 | 陈卫星 | Process for realizing zero discharge of coal dusts |
TW201500635A (en) | 2013-03-08 | 2015-01-01 | Exxonmobil Upstream Res Co | Processing exhaust for use in enhanced oil recovery |
US9618261B2 (en) | 2013-03-08 | 2017-04-11 | Exxonmobil Upstream Research Company | Power generation and LNG production |
US20140250945A1 (en) | 2013-03-08 | 2014-09-11 | Richard A. Huntington | Carbon Dioxide Recovery |
US9784182B2 (en) | 2013-03-08 | 2017-10-10 | Exxonmobil Upstream Research Company | Power generation and methane recovery from methane hydrates |
US9617914B2 (en) | 2013-06-28 | 2017-04-11 | General Electric Company | Systems and methods for monitoring gas turbine systems having exhaust gas recirculation |
TWI654368B (en) | 2013-06-28 | 2019-03-21 | 美商艾克頌美孚上游研究公司 | System, method and media for controlling exhaust gas flow in an exhaust gas recirculation gas turbine system |
US9631542B2 (en) | 2013-06-28 | 2017-04-25 | General Electric Company | System and method for exhausting combustion gases from gas turbine engines |
US9835089B2 (en) | 2013-06-28 | 2017-12-05 | General Electric Company | System and method for a fuel nozzle |
US9903588B2 (en) | 2013-07-30 | 2018-02-27 | General Electric Company | System and method for barrier in passage of combustor of gas turbine engine with exhaust gas recirculation |
US9587510B2 (en) | 2013-07-30 | 2017-03-07 | General Electric Company | System and method for a gas turbine engine sensor |
US9951658B2 (en) | 2013-07-31 | 2018-04-24 | General Electric Company | System and method for an oxidant heating system |
JP6250332B2 (en) | 2013-08-27 | 2017-12-20 | 8 リバーズ キャピタル,エルエルシー | Gas turbine equipment |
US9752458B2 (en) | 2013-12-04 | 2017-09-05 | General Electric Company | System and method for a gas turbine engine |
US10030588B2 (en) | 2013-12-04 | 2018-07-24 | General Electric Company | Gas turbine combustor diagnostic system and method |
US10227920B2 (en) | 2014-01-15 | 2019-03-12 | General Electric Company | Gas turbine oxidant separation system |
US9863267B2 (en) | 2014-01-21 | 2018-01-09 | General Electric Company | System and method of control for a gas turbine engine |
US9915200B2 (en) | 2014-01-21 | 2018-03-13 | General Electric Company | System and method for controlling the combustion process in a gas turbine operating with exhaust gas recirculation |
US10079564B2 (en) | 2014-01-27 | 2018-09-18 | General Electric Company | System and method for a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system |
US10047633B2 (en) | 2014-05-16 | 2018-08-14 | General Electric Company | Bearing housing |
US9885290B2 (en) | 2014-06-30 | 2018-02-06 | General Electric Company | Erosion suppression system and method in an exhaust gas recirculation gas turbine system |
US10655542B2 (en) | 2014-06-30 | 2020-05-19 | General Electric Company | Method and system for startup of gas turbine system drive trains with exhaust gas recirculation |
US10060359B2 (en) | 2014-06-30 | 2018-08-28 | General Electric Company | Method and system for combustion control for gas turbine system with exhaust gas recirculation |
TWI691644B (en) | 2014-07-08 | 2020-04-21 | 美商八河資本有限公司 | Method and system for power production with improved efficiency |
ES2904874T3 (en) | 2014-09-09 | 2022-04-06 | 8 Rivers Capital Llc | Method of production of low pressure liquid carbon dioxide from an energy production system |
US11231224B2 (en) | 2014-09-09 | 2022-01-25 | 8 Rivers Capital, Llc | Production of low pressure liquid carbon dioxide from a power production system and method |
US10961920B2 (en) | 2018-10-02 | 2021-03-30 | 8 Rivers Capital, Llc | Control systems and methods suitable for use with power production systems and methods |
MA40950A (en) | 2014-11-12 | 2017-09-19 | 8 Rivers Capital Llc | SUITABLE CONTROL SYSTEMS AND PROCEDURES FOR USE WITH POWER GENERATION SYSTEMS AND PROCESSES |
US11686258B2 (en) | 2014-11-12 | 2023-06-27 | 8 Rivers Capital, Llc | Control systems and methods suitable for use with power production systems and methods |
US9819292B2 (en) | 2014-12-31 | 2017-11-14 | General Electric Company | Systems and methods to respond to grid overfrequency events for a stoichiometric exhaust recirculation gas turbine |
US9869247B2 (en) | 2014-12-31 | 2018-01-16 | General Electric Company | Systems and methods of estimating a combustion equivalence ratio in a gas turbine with exhaust gas recirculation |
US10788212B2 (en) | 2015-01-12 | 2020-09-29 | General Electric Company | System and method for an oxidant passageway in a gas turbine system with exhaust gas recirculation |
US10316746B2 (en) | 2015-02-04 | 2019-06-11 | General Electric Company | Turbine system with exhaust gas recirculation, separation and extraction |
US10253690B2 (en) | 2015-02-04 | 2019-04-09 | General Electric Company | Turbine system with exhaust gas recirculation, separation and extraction |
US10094566B2 (en) | 2015-02-04 | 2018-10-09 | General Electric Company | Systems and methods for high volumetric oxidant flow in gas turbine engine with exhaust gas recirculation |
US10267270B2 (en) | 2015-02-06 | 2019-04-23 | General Electric Company | Systems and methods for carbon black production with a gas turbine engine having exhaust gas recirculation |
US10145269B2 (en) | 2015-03-04 | 2018-12-04 | General Electric Company | System and method for cooling discharge flow |
US10480792B2 (en) | 2015-03-06 | 2019-11-19 | General Electric Company | Fuel staging in a gas turbine engine |
MY188544A (en) | 2015-06-15 | 2021-12-21 | 8 Rivers Capital Llc | System and method for startup of a power production plant |
CA3015050C (en) | 2016-02-18 | 2024-01-02 | 8 Rivers Capital, Llc | System and method for power production including methanation |
MY190077A (en) | 2016-02-26 | 2022-03-24 | 8 Rivers Capital Llc | Systems and methods for controlling a power plant |
PL3512925T3 (en) | 2016-09-13 | 2022-07-11 | 8 Rivers Capital, Llc | System and method for power production using partial oxidation |
MX2020002368A (en) | 2017-08-28 | 2020-09-14 | 8 Rivers Capital Llc | LOW-GRADE HEAT OPTIMIZATION OF RECUPERATIVE SUPERCRITICAL CO<sub>2</sub> POWER CYCLES. |
BE1025689B1 (en) * | 2017-11-08 | 2019-06-11 | Europem Technologies Nv | System and method for heat recovery and cleaning of an exhaust gas from a combustion process |
PL3759322T3 (en) | 2018-03-02 | 2024-03-18 | 8 Rivers Capital, Llc | Systems and methods for power production using a carbon dioxide working fluid |
NO347376B1 (en) * | 2020-04-14 | 2023-10-02 | Karbon Ccs Ltd | A system and method for CO2 capture |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3628332A (en) * | 1970-04-16 | 1971-12-21 | John J Kelmar | Nonpolluting constant output electric power plant |
GB2062839B (en) * | 1979-09-13 | 1983-12-14 | Rolls Royce | Gas turbine engine fuel burner |
GB2099132B (en) * | 1981-04-16 | 1985-02-06 | Boc Ltd | Fuel burners and theeir operation |
US4434613A (en) * | 1981-09-02 | 1984-03-06 | General Electric Company | Closed cycle gas turbine for gaseous production |
JPH0633370B2 (en) * | 1984-11-09 | 1994-05-02 | 株式会社日立製作所 | Coal gasification power plant |
US4748918A (en) * | 1985-10-30 | 1988-06-07 | Chang Shien F | Incinerator for the high speed combustion of waste products |
US5149261A (en) * | 1985-11-15 | 1992-09-22 | Nippon Sanso Kabushiki Kaisha | Oxygen heater and oxygen lance using oxygen heater |
GB2206195A (en) * | 1987-06-26 | 1988-12-29 | Air Prod & Chem | Safety system for pulverised fuel burner |
JP2954972B2 (en) * | 1990-04-18 | 1999-09-27 | 三菱重工業株式会社 | Gasification gas combustion gas turbine power plant |
JPH04116232A (en) * | 1990-09-07 | 1992-04-16 | Babcock Hitachi Kk | Coal gasification compound power generation method |
EP0550700B1 (en) * | 1990-10-05 | 1998-07-22 | Massachusetts Institute Of Technology | Combustion system for reduction of nitrogen oxides |
JPH04244504A (en) * | 1991-01-30 | 1992-09-01 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Carbon dioxide recovery type coal thermal power system |
BE1005524A6 (en) * | 1991-11-06 | 1993-08-31 | Centre Rech Metallurgique | Oxy-coal burner |
CA2086399C (en) * | 1992-01-27 | 2004-03-30 | Joel Vatsky | Split stream burner assembly |
US5937652A (en) * | 1992-11-16 | 1999-08-17 | Abdelmalek; Fawzy T. | Process for coal or biomass fuel gasification by carbon dioxide extracted from a boiler flue gas stream |
US5335609A (en) * | 1993-04-29 | 1994-08-09 | University Of Chicago | Thermal and chemical remediation of mixed waste |
US5544624A (en) * | 1993-07-12 | 1996-08-13 | Institute Of Gas Technology | Gas-fired, porous matrix, combustor-steam generator |
NO180520C (en) * | 1994-02-15 | 1997-05-07 | Kvaerner Asa | Method of Removing Carbon Dioxide from Combustion Gases |
DE4407619C1 (en) * | 1994-03-08 | 1995-06-08 | Entec Recycling Und Industriea | Fossil fuel power station process |
US5724805A (en) * | 1995-08-21 | 1998-03-10 | University Of Massachusetts-Lowell | Power plant with carbon dioxide capture and zero pollutant emissions |
JPH09228807A (en) * | 1996-02-26 | 1997-09-02 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Coal gasifying compound power generating system |
US5896740A (en) * | 1996-09-12 | 1999-04-27 | Shouman; Ahmad R. | Dual cycle turbine engine having increased efficiency and heat recovery system for use therein |
US5906806A (en) * | 1996-10-16 | 1999-05-25 | Clark; Steve L. | Reduced emission combustion process with resource conservation and recovery options "ZEROS" zero-emission energy recycling oxidation system |
JPH11264325A (en) * | 1998-03-18 | 1999-09-28 | Toshiba Corp | Carbon dioxide recovery type power generation plant |
NO993704D0 (en) * | 1999-03-26 | 1999-07-29 | Christensen Process Consulting | Procedure for controlling the CO2 content of an exhaust gas from a combustion chamber |
US6173663B1 (en) * | 1999-06-21 | 2001-01-16 | The University Of Chicago | Carbon dioxide remediation via oxygen-enriched combustion using dense ceramic membranes |
DE10110783A1 (en) * | 2001-03-06 | 2002-10-02 | Innovationen Zur Verbrennungst | Heating system and method for operating a heating system |
FR2825995B1 (en) * | 2001-06-15 | 2004-07-09 | Inst Francais Du Petrole | INSTALLATION AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF SYNTHETIC GAS COMPRISING A VAPORFORMING REACTOR AND A CONVERSION REACTOR OF CO2 HOT BY HOT GAS |
US6832485B2 (en) * | 2001-11-26 | 2004-12-21 | Ormat Industries Ltd. | Method of and apparatus for producing power using a reformer and gas turbine unit |
NO20023050L (en) * | 2002-06-21 | 2003-12-22 | Fleischer & Co | Process and facilities for carrying out the process |
US7028622B2 (en) * | 2003-04-04 | 2006-04-18 | Maxon Corporation | Apparatus for burning pulverized solid fuels with oxygen |
US6951454B2 (en) * | 2003-05-21 | 2005-10-04 | The Babcock & Wilcox Company | Dual fuel burner for a shortened flame and reduced pollutant emissions |
-
2005
- 2005-04-08 WO PCT/NO2005/000117 patent/WO2006107209A1/en active Application Filing
- 2005-04-08 JP JP2008505251A patent/JP2008534862A/en active Pending
- 2005-04-08 CA CA002603529A patent/CA2603529A1/en not_active Abandoned
- 2005-04-08 RU RU2007140880/06A patent/RU2378519C2/en not_active IP Right Cessation
- 2005-04-08 US US11/918,015 patent/US20090025390A1/en not_active Abandoned
- 2005-04-08 EP EP05737601A patent/EP1871993A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090025390A1 (en) | 2009-01-29 |
RU2007140880A (en) | 2009-05-20 |
JP2008534862A (en) | 2008-08-28 |
EP1871993A1 (en) | 2008-01-02 |
WO2006107209A1 (en) | 2006-10-12 |
CA2603529A1 (en) | 2006-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2378519C2 (en) | Thermal electric power station with reduced co2-content and method to produce electric power from coal fuel | |
EP1690040B1 (en) | Method for co2 separation from thermal power plant combution gas | |
TWI443290B (en) | Method of cleaning a carbon dioxide rich flue gas and a boiler system | |
KR101401813B1 (en) | Method and device for separating carbon dioxide from an exhaust gas of a fossil fired power plant | |
US6574962B1 (en) | KOH flue gas recirculation power plant with waste heat and byproduct recovery | |
CN102597672B (en) | For the system of gas treatment | |
RU2315186C2 (en) | Low contamination thermal power station | |
US7690201B2 (en) | Method of efficiency and emissions performance improvement for the simple steam cycle | |
US5199263A (en) | Combustion system with reduced sulfur oxide emissions | |
US8752384B2 (en) | Carbon dioxide capture interface and power generation facility | |
EP2724767A1 (en) | A method of treating a carbon dioxide rich flue gas and a flue gas treatment system | |
JP5448858B2 (en) | Oxy-combustion power plant and its operation method | |
WO2000057990A1 (en) | Method for controlling the co2 content flue gas from thermal power plants and a thermal power plant using the method | |
CN108290111A (en) | System and method for removing combustion product from power generation cycle | |
RU2107866C1 (en) | Boiler with circulating fluidized bed under pressure working at supercritical pressure of steam | |
US5078752A (en) | Coal gas productions coal-based combined cycle power production | |
KR20110022580A (en) | Modified gas and steam turbine process having integrated coal gasification under pressure | |
WO2013057661A1 (en) | Oxygen preheating in oxyfuel combustion system | |
JP2001354975A (en) | Coal gasification and ash fusion furnace, and composite electricity generation system | |
KR20200109327A (en) | Cost-effective gas purification method and system by ejector | |
CN210424975U (en) | Efficient combustion cooling system and flue gas cooler | |
CN209944283U (en) | High-speed circulation combustion system | |
KR20110114629A (en) | Improvements to fluidized bed combustion | |
ES2900017T3 (en) | Procedure and installation for the production of electricity from a charge of solid recovery fuel | |
CN101175899A (en) | Low CO2 thermal powerplant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20150616 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200409 |