CN110067611A - 一种钙循环法捕集co2联合液氧储能的调峰***及工作方法 - Google Patents

一种钙循环法捕集co2联合液氧储能的调峰***及工作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110067611A
CN110067611A CN201910323334.5A CN201910323334A CN110067611A CN 110067611 A CN110067611 A CN 110067611A CN 201910323334 A CN201910323334 A CN 201910323334A CN 110067611 A CN110067611 A CN 110067611A
Authority
CN
China
Prior art keywords
outlet
liquid oxygen
calcium
heat
heat exchanger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910323334.5A
Other languages
English (en)
Inventor
段伦博
周琳绯
陈健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN201910323334.5A priority Critical patent/CN110067611A/zh
Publication of CN110067611A publication Critical patent/CN110067611A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • 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
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • F01K11/02—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B33/00—Steam-generation plants, e.g. comprising steam boilers of different types in mutual association
    • F22B33/18—Combinations of steam boilers with other apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/008—Adaptations for flue gas purification in steam generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04527—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

本发明公开了一种钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***，所述调峰***包含第一汽水***、与所述第一汽水***连接的烟气处理***、与所述烟气处理***连接的液氧储能***。在该调峰***中燃烧室炉膛出口的高温烟气分为两部分，一部分与第一汽水***换热，另一部分通入煅烧***减少煅烧***内煅烧钙基吸收剂所需的燃料量；之后两部分烟气混合进入烟气吸收***进行脱碳。回收利用***中剩余热量，进一步与汽水***换热，实现了能量的梯级利用。在用电低谷阶段，富余电能用于空气分离器制备O2，制得的O2送入液氧存储罐储存备用，在用电高峰阶段，将存储罐中的O2送入煅烧炉内使用，减少电厂内部能耗，从而同时实现电厂储能调峰发电和CO2捕捉的效果。

Description

一种钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***及工作方法
技术领域
本发明属于能源与环境保护技术领域中的一种调峰***，特别涉及是一种钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***及工作方法。
背景技术
随着中国经济的快速发展及人民生活水平的逐步提高，中国用电结构和特性发生了巨大变化，出现了日负荷率、发电设备年利用小时数逐年下降的趋势，而对调峰容量需求逐年增加，调峰矛盾日趋突出。中国大多数电网仍以火电机组为主，水电、风电和核电所占比重仍然较小，具有明显的资源分布不均性，因此，要求火电机组参与调峰是必然趋势，然而火电机组频繁启停或低负荷运行调峰又会严重影响机组健康水平和经济性能，缩短发电设备的使用寿命，探索更加安全经济的火电机组调峰方法，显得重要而且紧迫。
CO2的大量排放是导致全球气候变暖的重要因素，而碳捕集与封存技术被认为是减缓全球气候变暖的最有效措施。其中钙循环工艺捕捉CO2是一种目前具有广泛应用前景的CO2减排技术，因工艺所需原料(钙基吸收剂)价格低廉、储量丰富等优点深受全世界关注。钙循环工艺主要利用了钙基吸收剂的可逆反应，即碳酸化反应和煅烧反应。然而在煅烧反应中，需要消耗大量能量，通常采取燃料的富氧燃烧提供热量。燃料一般为天然气或其他有机燃料，且为实现富氧燃烧，必须增加空气分离器，这极大地增加了资金投入和运行成本。在电厂运行中，通过合理分级利用能量，减少脱碳***能耗，同时实现电厂的自调峰功能，这对于电网的安全运行具有重要意义。
发明内容
发明目的：本发明提供了一种钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***。本发明的另一目的是提供了该调峰***的工作方法。
技术方案：本发明所述的一种钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***，包含第一汽水***、与所述第一汽水***连接的烟气处理***、与所述烟气处理***连接的液氧储能***；所述第一汽水***包括燃烧室，与所述燃烧室出口连接的第一热交换器；所述烟气处理***包括与所述燃烧室出口连接的煅烧***、与所述煅烧***出口连接的烟气吸收***；所述液氧储能***包括空气分离***、与所述空气分离***连接的液氧储存***，所述液氧储存***与所述煅烧***进口连接，所述空气分离***出口与所述液氧储存***的出口均与所述煅烧***进口连接；所述第一热交换器出气口的烟气以及煅烧***出气口的烟气共同送入所述烟气吸收***。
所述煅烧***的出气口连接有第二换热器，所述烟气吸收***进气口设置有第三换热器，所述煅烧***出气口的烟气经过所述第二换热器降温后，与所述第一热交换器出气口的烟气汇合后进入所述第三换热器。
所述调峰***还包括第二汽水***，所述第二汽水***包括热回收子***，所述热回收子***包括串联的至少一个设置于所述煅烧***尾气出口的第四热交换器、至少一个设置于所述烟气吸收***尾气出口的第五热交换器、设置于所述烟气吸收***内的碳酸化炉内受热面以及第三换热器。
所述煅烧***固体出口与所述烟气吸收***的固体进口连接，所述煅烧***的固体出口设置有第一单向阀。
所述烟气吸收***的固体出口与所述煅烧***固体进口连接；所述烟气吸收***固体出口设置有第二单向阀。
所述空气分离***与所述液氧储存***之间设置有第三单向阀；所述空气分离***出口与所述煅烧***进口之间设置有第四单向阀；所述液氧储存***的出口与所述煅烧***的进口之间设置有第五单向阀。
所述第一汽水***还包括与所述第一热交换器连接的第一汽轮机、与所述第一汽轮机连接的第一发电机、与所述第一汽轮机连接的第一冷凝器以及与所述第一冷凝器连接的第一水泵；所述第一水泵出口与所述燃烧室连通。
所述第二汽水***还包括与所述热回收子***连接的第二汽轮机、与所述第二汽轮机连接的第二发电机、与所述第二汽轮机连接的第二冷凝器，与所述第二冷凝器连接的第二水泵；所述第二水泵与所述碳酸化炉内受热面连通。
上述钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***的工作方法，包括以下步骤：
(1)燃料在燃烧室炉膛中燃烧，产生的高温烟气经设置于燃烧室的炉内换热面吸热后，在燃烧室炉膛出口处分为两部分，一部分进入燃烧室尾部烟道出口通过第一热交换器与第一汽水***换热，产生的高温高压蒸汽推动第一汽轮机旋转，带动第一发电机发电，第一汽轮机出口的排气经第一冷凝器冷凝，第一水泵升压后进行循环；所述的炉膛出口处高温烟气温度为1100～1200℃，高温烟气在炉膛出口处分为两部分，其两部分烟气流量比例可根据运行状况调整。
(2)从燃烧室炉膛出口流出的另一部分高温烟气通入煅烧***与煅烧***内的CaCO3进行非接触式换热，煅烧钙基吸收剂；煅烧钙基吸收剂所需的剩余热量由燃料富氧燃烧提供，其燃料为天然气、生物质等碳基燃料；换热后的烟气与第二单向阀出口的CaCO3在第二换热器中进一步换热，提供煅烧钙基吸收剂所需的部分热量；所述的煅烧***温度为850～900℃，压力为常压，CaCO3在第二换热器中换热后温度略低于煅烧炉温度，且CaCO3不分解。
(3)步骤(1)中的第一热交换器出口的烟气与步骤(2)中的第二换热器出口的烟气汇合后，经过第三换热器降温至烟气吸收***的反应器温度，通入装有煅烧后的钙基吸收剂的烟气吸收***，此时在烟气吸收***中，脱除了烟气中的CO2；此时在烟气吸收***中，煅烧后的钙基吸收剂中的主要成分CaO与烟气中的CO2反应，生成CaCO3，从而脱除了烟气中的CO2；烟气吸收***中的反应器温度为650～700℃，反应压力为常压，钙基吸收剂为CaCO3或以CaO/Ca(OH)2/CaCO3为主要成分的天然矿物或废弃物。
(4)碳酸化后的钙基吸收剂经第二单向阀送入第二换热器中预热后，再送入煅烧***中煅烧再生，煅烧后的钙基吸收剂经第一单向阀重新回到烟气吸收***中，继续吸收烟气中的CO2，实现一个完整的循环；多次循环后失活的钙基吸收剂从煅烧炉的排渣口排出，同时添加适量新鲜的钙基吸收剂，钙基吸收剂在烟气吸收***和煅烧***中的循环分别可以通过两级锁气***实现。
(5)第二汽水***的给水依次经过热回收子***进行吸热，吸热后的过热蒸汽在第二汽轮机中做功，带动第二汽轮机发电，第二汽轮机出口的排气经第二冷凝器，冷凝、第二水泵升压后进行循环。发电部分由步骤(1)中所述的第一汽水***和步骤(5)中所述第二汽水***所组成，其中第二汽水***中的热回收子***的布置顺序不限于上述热回收子***的布置顺序及方式；也可将第二汽水***与第一汽水***合并优化，其给水所需的热量来源包括如下部分：燃烧室炉膛内的热量、燃烧室锅炉尾部烟气中的热量、烟气吸收***内的热量、煅烧***排出的高温高浓度CO2气流中的热量、烟气吸收***排出的高温脱除CO2后烟气中的热量以及烟气经过热交换器降温至烟气吸收***温度所放出的热量。
(6)在每日用电低谷阶段，根据实际用电量对外供电，电厂富余电能用于空气分离***制备O2，此时第三单向阀与第四单向阀打开，第五单向阀关闭，制得的O2一部分通入煅烧***提供燃料富氧燃烧所需的O2，另一部分送入液氧储存***储存备用；当所储存的O2足够每日用电高峰阶段煅烧炉所需O2总量时，多余的O2可作为副产物出售，提高电厂经济效益。
(7)在每日用电高峰阶段，第三单向阀与第四单向阀关闭，第五单向阀打开，将液氧储存***中的O2送入煅烧***内使用，此时空气分离***停止工作，减少电厂内部能耗。
有益效果：(1)本发明可实现电站锅炉长期在额定负荷运行，同时实现高效捕集CO2，保证最好的运行经济性；(2)本发明充分利用锅炉燃烧后烟气中的高品位热量，减少煅烧***所需的燃料量，同时减少了富氧燃烧所需的氧气，进而减少了空气分离器的耗功，充分符合能源梯级利用原则，低能耗；(3)本发明的整个***实现了CO2的零排放，有利于缓解温室效应；(4)本发明利用液氧储能，实现了碳捕集电厂自我调峰的功能，缓解传统火电机组调峰难的问题；(5)本发明在用电低谷阶段空气分离***制得多余的O2可作为副产物出售，进而提高电厂经济效益。
附图说明
图1为本发明调峰***的结构示意图；
图2为本发明调峰***的工作方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明所述的钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***结构如下：
该调峰***包含第一汽水***1、与第一汽水***连接的烟气处理***2、与烟气处理***2连接的液氧储能***3，以及回收***热量用于发电的第二汽水***4。
第一汽水***1包括燃烧室11、与燃烧室11出口连接的第一热交换器12、与第一热交换器12连接的第一汽轮机13、与第一汽轮机13连接的第一发电机14、与第一汽轮机连接的第一冷凝器15以及与第一冷凝器连接的第一水泵16，第一水泵16出口与燃烧室11连通，第一汽水***1的循环。
烟气处理***2包括与燃烧室11出口连接的煅烧***21、与煅烧***21出口连接的烟气吸收***22。
本实例中煅烧***21为煅烧炉，煅烧炉的出气口连接有第二换热器211，烟气吸收***22为碳酸化炉，碳酸化炉进气口设置有第三换热器221；煅烧炉出气口的烟气经过第二换热器211降温后，与第一热交换器12出气口的烟气汇合后进入第三换热器221，经过第三热交换器221降温后的烟气通过碳酸化炉的进气口进入碳酸化炉。煅烧炉固体出口与碳酸化炉的固体进口连接，碳酸化炉的固体出口与煅烧炉固体进口连接，在煅烧炉的固体出口设置有第一单向阀212，碳酸化炉固体出口设置有第二单向阀222，控制进出煅烧炉和碳酸化炉的固体量。
液氧储能***3包括空气分离***31、与空气分离***31连接的液氧储存***32，液氧储存***32与煅烧炉进口连接，空气分离***31出口与液氧储存***32的出口均与煅烧炉进口连接，在不同情况下，均可为煅烧炉提供燃烧燃料用的氧气，本实施例中，空气分离***31为空气分离器，液氧储存***32为液氧储存罐。
本发明中通过单向阀选择不同供氧的***，故在空气分离器与液氧储存罐之间设置有第三单向阀311，空气分离器出口与煅烧炉进口之间设置有第四单向阀312，液氧储存罐的出口与煅烧炉的进口之间设置有第五单向阀321。
为了对***的热量进行再次回收，本发明还设置了第二汽水***4，第二汽水***中包括热回收子***41，热回收子***41与第二汽轮机相连42，第二汽轮机相连42分别与第二发电机43相连以及第二冷凝器44连接，第二冷凝器44与第二水泵45连接，第二水泵45与碳酸化炉内受热面413连通。
第二汽水***4中的热回收子***41包括串联的在煅烧炉尾气出口设置的第四热交换器411以及第六热交换器414，在碳酸化炉尾气出口设置的第五热交换器412以及第七热交换器415，设置于碳酸化炉的炉内受热面413以及第三换热器221。
设置于煅烧炉尾气出口的第四热交换器411为高温热交换器，第六热交换器414为低温热交换器，从煅烧炉尾气出口的尾气先经过第四热交换器411换热后，在经过第六热交换器414换热后排出；设置于碳酸化炉尾气出口的第五热交换器412为高温热交换器，第七热交换器415为低温热交换器，从碳酸化炉尾气出口的尾气先经过第五热交换器412换热后，在经过第七热交换器415换热后排出；热回收子***41将***中的余热回收后，进行二次利用，也可将第二汽水***与第一汽水***合并优化，其给水所需的热量来源包括如下部分：燃烧室炉膛内的热量、燃烧室锅炉尾部烟气中的热量、碳酸化炉内的热量、煅烧炉排出的高温高浓度CO2气流中的热量、碳酸化炉排出的高温脱除CO2后烟气中的热量，以及烟气经过第三热交换器降温至碳酸化炉反应器温度所放出的热量。
本发明的调峰***的工作方法如下：
本发明中选取某1000MWe燃煤锅炉电站作为参考机组，见图2，具体步骤如下：
步骤(1)：煤在燃烧室炉膛中进行空气燃烧，炉内布置一定量的受热面使所产生的高温烟气在炉膛出口处温度为1196.3℃，该烟气分为两部分，其中30％的烟气进入锅炉尾部烟道与第一汽水***换热，产生的高温高压蒸汽推动第一汽轮机旋转，带动第一发电机发电，第一汽轮机出口的排气经第一冷凝器冷凝、第一水泵升压后进行循环。经计算，该发电机发总电量为534.6MWe，空预器出口的烟气温度为116℃。
步骤(2)：另一部分高温烟气通入煅烧炉，与煅烧炉内的CaCO3进行非接触式换热，换热后的烟气温度为850℃，该烟气从煅烧炉出来后接着与从碳酸化炉中出来的CaCO3进一步换热，提供煅烧钙基吸收剂所需的部分热量，换热后的烟气温度为693℃。此时换热后的CaCO3温度为830℃，此温度略低于煅烧炉温度，且CaCO3不分解。煅烧钙基吸收剂所需的剩余热量由CH4富氧燃烧提供，O2由空气分离器制得，高纯度O2的纯度≥95％。
步骤(3)：第一热交换器与煅烧炉经过第二换热器换热后的烟气汇合后，与CaCO3进一步换热后的烟气汇合并经过旋风分离器除尘，此时烟气温度为580.2℃，该烟气通入装有煅烧后的钙基吸收剂的温度为650℃的碳酸化炉中，烟气中的CO2和煅烧后的钙基吸收剂发生碳酸化反应，反应方程为CaO+CO2→CaCO3，从而脱除了烟气中的CO2。
步骤(4)：碳酸化后的钙基吸收剂其主要成分为CaCO3，与烟气换热后进入煅烧炉中煅烧再生，反应方程为CaCO3→CaO+CO2，煅烧炉中反应温度通常为850～900℃，本实施例中设置为850℃，多次循环后失活的钙基吸收剂从煅烧炉的排渣口排出，同时添加适量新鲜的钙基吸收剂，从而保证碳酸化炉中较高的CO2脱除效率，煅烧后的钙基吸收剂主要成分为CaO，被重新送入碳酸化炉中，继续吸收烟气中的CO2，实现一个完整的循环。
步骤(5)：第二汽水***的给水依次经过脱除CO2后烟气的第七热交换器415，第六热交换器414、第五热交换器412、第四热交换器411、碳酸化炉内受热面412以及第三热交换器221进行吸热，吸热后的过热蒸汽在第二汽轮机中做功，带动第二发电机发电，第二汽轮机出口的排气经第二冷凝器冷凝、第二水泵升压后进行循环。经计算，该发电机总发电量为664.4MWe。
步骤(6)：每日用电低谷阶段，根据实际用电量对外供电，电厂富余电能用于空气分离器制备O2，此时第三单向阀311，第五单向阀321打开，第四单向阀312关闭，制得的O2一部分通入煅烧炉提供燃料燃烧所需O2，另一部分送入液氧存储罐储存备用；
步骤(7)：每日在用电高峰阶段，第三单向阀311与第四单向阀312关闭，第五单向阀321打开，将液氧存储罐中的O2送入煅烧炉内使用，此时空气分离器停止工作，减少电厂内部能耗，从而产生更多的电能以满足用电需求。
煅烧钙基吸收剂时释放的CO2和天然气燃烧生成的CO2经过热交换器放出热量后，送入多级压缩机组压缩后储存。本实施例中选用三级压缩机组压缩CO2，并且分别对前级压缩过的CO2气流用热交换器冷凝脱水和降低温度。在碳酸化炉中脱除CO2后的烟气经过热交换器放出热量后，送入烟气净化***进行除尘脱硫脱硝等，最终排入大气。本例计算中，未考虑钙基吸收剂的脱硫效果，经计算该***总发电量为1199MWe，厂用电为198.8MWe，净发电量为1000.2MWe，净电效率为35.52％，对于同参考电厂下的传统的该循环***，其净电效率只有34.54％，说明本发明可以提高***的经济性能。

Claims (9)

1.一种钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***，其特征在于，所述调峰***包含第一汽水***(1)、与所述第一汽水***连接的烟气处理***(2)、与所述烟气处理***连接的液氧储能***(3)；
所述第一汽水***(1)包括燃烧室(11)，与所述燃烧室(11)出口连接的第一热交换器(12)；
所述烟气处理***(2)包括与所述燃烧室(11)出口连接的煅烧***(21)、与所述煅烧***(21)出口连接的烟气吸收***(22)；
所述液氧储能***(3)包括空气分离***(31)、与所述空气分离***(31)连接的液氧储存***(32)，所述液氧储存***(32)与所述煅烧***(21)进口连接，所述空气分离***(31)出口与所述液氧储存***(32)的出口均与所述煅烧***(21)进口连接；
所述第一热交换器(12)出气口的烟气以及煅烧***(21)出气口的烟气共同送入所述烟气吸收***(22)。
2.根据权利要求1所述的钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***，其特征在于，所述煅烧***(21)的出气口连接有第二换热器(211)，所述烟气吸收***(22)进气口设置有第三换热器(221)，所述煅烧***(21)出气口的烟气经过所述第二换热器(211)降温后，与所述第一热交换器(12)出气口的烟气汇合后进入所述第三换热器(221)。
3.根据权利要求1所述的钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***，其特征在于，所述调峰***还包括第二汽水***(4)，所述第二汽水***(4)包括热回收子***(41)，所述热回收子***(41)包括串联的至少一个设置于所述煅烧***(21)尾气出口的第四热交换器(411)、至少一个设置于所述烟气吸收***(22)尾气出口的第五热交换器(412)、设置于所述烟气吸收***(22)内的碳酸化炉内受热面(413)以及第三换热器(221)。
4.根据权利要求1所述的钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***，其特征在于，所述煅烧***(21)固体出口与所述烟气吸收***(22)的固体进口连接，所述煅烧***(21)的固体出口设置有第一单向阀(212)。
5.根据权利要求1所述的钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***，其特征在于，所述烟气吸收***(22)的固体出口与所述煅烧***(21)固体进口连接；所述烟气吸收***(22)固体出口设置有第二单向阀(222)。
6.根据权利要求1所述的钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***，其特征在于，所述空气分离***(31)与所述液氧储存***(32)之间设置有第三单向阀(311)；所述空气分离***(31)出口与所述煅烧***进口之间设置有第四单向阀(312)；所述液氧储存***(32)的出口与所述煅烧***(21)的进口之间设置有第五单向阀(321)。
7.根据权利要求1所述的钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***，其特征在于，所述第一汽水***(1)还包括与所述第一热交换器(12)连接的第一汽轮机(13)、与所述第一汽轮机连接的第一发电机(14)、与所述第一汽轮机连接的第一冷凝器(15)以及与所述第一冷凝器连接的第一水泵(16)；所述第一水泵(16)出口与所述燃烧室(11)连通。
8.根据权利要求1所述的钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***，其特征在于，所述第二汽水***(4)还包括与所述热回收子***(41)连接的第二汽轮机(42)、与所述第二汽轮机连接的第二发电机(43)、与所述第二汽轮机连接的第二冷凝器(44)，与所述第二冷凝器(44)连接的第二水泵(45)；所述第二水泵(45)与所述碳酸化炉内受热面(413)连通。
9.如权利要求1-8任一所述的钙循环法捕集CO2联合液氧储能的调峰***的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)燃料在燃烧室(11)炉膛中燃烧，产生的高温烟气经设置于燃烧室(11)的炉内换热面吸热后，在燃烧室(11)炉膛出口处分为两部分，一部分进入燃烧室(11)尾部烟道出口通过第一热交换器(12)与第一汽水***(1)换热，产生的高温高压蒸汽推动第一汽轮机(13)旋转，带动第一发电机(14)发电，第一汽轮机(13)出口的排气经第一冷凝器(15)冷凝，第一水泵(16)升压后进行循环；
(2)从燃烧室(11)炉膛出口流出的另一部分高温烟气通入煅烧***(21)与煅烧***(21)内的CaCO3进行非接触式换热，煅烧钙基吸收剂；煅烧钙基吸收剂所需的剩余热量由燃料富氧燃烧提供；换热后的烟气与第二单向阀(222)出口的CaCO3在第二换热器(211)中进一步换热，提供煅烧钙基吸收剂所需的部分热量；
(3)步骤(1)中的第一热交换器(12)出口的烟气与步骤(2)中的第二换热器(211)出口的烟气汇合后，经过第三换热器(221)降温至烟气吸收***(22)的反应器温度，通入装有煅烧后的钙基吸收剂的烟气吸收***(22)，此时在烟气吸收***(22)中，脱除了烟气中的CO2；
(4)碳酸化后的钙基吸收剂经第二单向阀(222)送入第二换热器(211)中预热后，再送入煅烧***(21)中煅烧再生，煅烧后的钙基吸收剂经第一单向阀(212)重新回到烟气吸收***(22)中，继续吸收烟气中的CO2，实现一个完整的循环；
(5)第二汽水***(4)的给水依次经过热回收子***(41)进行吸热，吸热后的过热蒸汽在第二汽轮机(42)中做功，带动第二汽轮机(42)发电，第二汽轮机(42)出口的排气经第二冷凝器(44)，冷凝、第二水泵(45)升压后进行循环。
(6)在每日用电低谷阶段，根据实际用电量对外供电，电厂富余电能用于空气分离***(31)制备O2，此时第三单向阀(311)与第四单向阀(312)打开，第五单向阀(321)关闭，制得的O2一部分通入煅烧***(21)提供燃料富氧燃烧所需的O2，另一部分送入液氧储存***(32)储存备用；
(7)在每日用电高峰阶段，第三单向阀(311)与第四单向阀(312)关闭，第五单向阀(321)打开，将液氧储存***(32)中的O2送入煅烧***(21)内使用，此时空气分离***(31)停止工作，减少电厂内部能耗。
CN201910323334.5A 2019-04-22 2019-04-22 一种钙循环法捕集co2联合液氧储能的调峰***及工作方法 Pending CN110067611A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910323334.5A CN110067611A (zh) 2019-04-22 2019-04-22 一种钙循环法捕集co2联合液氧储能的调峰***及工作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910323334.5A CN110067611A (zh) 2019-04-22 2019-04-22 一种钙循环法捕集co2联合液氧储能的调峰***及工作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110067611A true CN110067611A (zh) 2019-07-30

Family

ID=67368374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910323334.5A Pending CN110067611A (zh) 2019-04-22 2019-04-22 一种钙循环法捕集co2联合液氧储能的调峰***及工作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110067611A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113074366A (zh) * 2021-04-16 2021-07-06 太原理工大学 一种燃煤烟气co2固化吸附***
CN116336464A (zh) * 2023-04-07 2023-06-27 南京工程学院 一种钙基危废协同捕集so2/nox/co2工艺方法及***

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2801159A1 (en) * 2010-05-31 2011-12-08 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Air pollution control system and method
EP2845639A1 (en) * 2013-09-04 2015-03-11 Alstom Technology Ltd CO2 capture system and retrofit method
CN105485701A (zh) * 2016-01-15 2016-04-13 华北电力大学 与钙基吸收剂顺序脱硫脱碳***深度集成的燃煤发电***
CN105854543A (zh) * 2016-05-13 2016-08-17 东南大学 一种协同实现火电机组储能调峰和碳捕捉的装置及方法
CN108114592A (zh) * 2012-10-16 2018-06-05 通用电器技术有限公司 再生钙循环***中的脱硫
CN109412183A (zh) * 2018-11-22 2019-03-01 西安热工研究院有限公司 一种联合富氧燃烧和液态氧储能的集成发电***及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2801159A1 (en) * 2010-05-31 2011-12-08 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Air pollution control system and method
CN108114592A (zh) * 2012-10-16 2018-06-05 通用电器技术有限公司 再生钙循环***中的脱硫
EP2845639A1 (en) * 2013-09-04 2015-03-11 Alstom Technology Ltd CO2 capture system and retrofit method
CN105485701A (zh) * 2016-01-15 2016-04-13 华北电力大学 与钙基吸收剂顺序脱硫脱碳***深度集成的燃煤发电***
CN105854543A (zh) * 2016-05-13 2016-08-17 东南大学 一种协同实现火电机组储能调峰和碳捕捉的装置及方法
CN109412183A (zh) * 2018-11-22 2019-03-01 西安热工研究院有限公司 一种联合富氧燃烧和液态氧储能的集成发电***及方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113074366A (zh) * 2021-04-16 2021-07-06 太原理工大学 一种燃煤烟气co2固化吸附***
CN113074366B (zh) * 2021-04-16 2022-11-29 太原理工大学 一种燃煤烟气co2固化吸附***
CN116336464A (zh) * 2023-04-07 2023-06-27 南京工程学院 一种钙基危废协同捕集so2/nox/co2工艺方法及***
CN116336464B (zh) * 2023-04-07 2024-01-19 南京工程学院 一种钙基危废协同捕集so2/nox/co2工艺方法及***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105854543B (zh) 一种协同实现火电机组储能调峰和碳捕捉的装置及方法
CN105909330B (zh) 一种基于有机朗肯循环的烟气余热回收及烟气处理***
EP2431579B1 (en) Multipurpose thermal power plant system
CN112160806B (zh) 一种耦合富氧燃烧的超临界co2循环冷热电联产***
CN202177093U (zh) 多级高效置换式的烟气余热利用***
CN102322301A (zh) 一种燃煤发电-co2捕获-供热一体化***及方法
CN108729965A (zh) 联合钙基链的部分富氧燃烧的发电***及co2捕集方法
CN209101252U (zh) 集成锅炉烟气余热、脱碳废热与吸收式热泵燃煤发电***
CN110067611A (zh) 一种钙循环法捕集co2联合液氧储能的调峰***及工作方法
CN202108549U (zh) 燃煤发电-co2捕获-供热一体化***
CN103032867A (zh) 多级高效置换式的烟气余热利用***
CN109027994B (zh) 利用锅炉烟气余热、脱碳废热与吸收式热泵燃煤发电***
CN215048660U (zh) 太阳能供热的化学链空分制氧***及其综合能源利用***
CN106194283B (zh) 一种低能耗实现燃气机组热电冷三联产零碳排放的方法
CN106523155B (zh) 一种基于太阳能燃气轮机***的化学式回收水方法与装置
CN105509038A (zh) 鼓泡流化床型o2/h2o增压富氧燃烧***
CN108979768A (zh) 加压富氧流化床驱动的超临界二氧化碳联合有机朗肯循环发电***
CN209875238U (zh) 纯氧燃烧超临界二氧化碳循环发电***
CN103939158A (zh) 一种低阶煤净化发电***
CN208845240U (zh) 一种联合钙基化学链的部分富氧燃烧的燃煤发电***
CN109099498A (zh) 一种由煤粉燃烧烟气分流耦合产生热电解耦的工艺及方法
CN201706902U (zh) 干法水泥生产线的余热单压回收发电***
CN110195620B (zh) 基于超临界二氧化碳的增压流化床联合循环发电***
CN104595136B (zh) 一种太阳能辅助再热回热热力发电***及减排扩容方法
CN210118199U (zh) 实现烟气余热深度利用与进气冷却的igcc热电***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination