TW201304851A - 用於淨化富二氧化碳煙氣之方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種用於淨化於鍋爐(2)中在含氧氣之氣體存在下燃燒燃料所產生之富二氧化碳煙氣之方法及氣體純化系統,該方法包括:於煙氣冷凝器(36)中移除煙氣中至少部分水含量;於該煙氣冷凝器(36)下游配置之壓縮器(41)中壓縮富二氧化碳煙氣,如煙氣流動方向所見;使用壓縮器(41)下游配置之氣體乾燥器(70)中之分子篩移除煙氣中至少部分殘留水含量;藉由提取煙氣冷凝器(36)下游及壓縮器(41)上游之部分富二氧化碳煙氣,將所提取煙氣加熱至適於分子篩再生之溫度,使該加熱煙氣通過氣體乾燥器(70)以解吸附該分子篩之水及NOx而使該分子篩再生;及使含解吸附水及NOx之富二氧化碳煙氣返回至鍋爐(2)。
Description
本發明係關於一種淨化於鍋爐中在含氧氣之氣體存在下燃燒燃料所產生之富二氧化碳氣體之方法。
本發明進一步係關於一種用於淨化鍋爐系統中所產生之富二氧化碳氣體之氣體純化系統,該系統包括在含氧氣之氣體存在下燃燒燃料之鍋爐。
燃料(諸如煤炭、油、泥炭、廢物等)在燃燒設備(諸如發電廠)中燃燒時,產生高溫製程氣體,該製程氣體尤其包含二氧化碳CO2組分。隨著環境的日益需求,已開發出各種自製程氣體移除二氧化碳之方法。一種此類方法係所謂氧化燃料方法。在氧化燃料方法中,使燃料(諸如上述燃料中之一種)在貧氮氣體存在下燃燒。將由氧源所提供之氧氣提供至鍋爐,其中氧氣氧化燃料。在氧化燃料燃燒方法中,會產生富二氧化碳煙氣,其可被處理以減少向大氣中排放的二氧化碳。
CO2捕獲通常包括使煙氣壓縮並冷卻以使CO2以液體或固體形式自不可凝結煙氣組分(諸如N2及O2)分離出。
在CO2捕獲前,通常有必要淨化富二氧化碳煙氣。氣體淨化操作通常可包括移除粉塵、硫化物、金屬、氮氧化物(NOx)等。
減少NOx排放之現行系統及方法,例如選擇性催化還原(SCR),依賴於使用化學製劑(例如氨)以使NOx還原為N2。
在氧化燃料燃燒中,使用氧而非空氣。目的係產生富CO2煙氣,其可在運輸及存儲前於氣體處理單元(GPU)中壓縮及純化。提供至燃燒製程之低氮含量氣體將產生具有相對低含量NOx之煙氣。然而,由於NO2形式之NOx可吸附至GPU之分子篩,故在分子篩再生期間,排放氣中可存在高濃度NO2。
本發明之一目的係提供一種淨化於鍋爐中在含氧氣之氣體存在下燃燒燃料所產生之富二氧化碳煙氣之方法,相對於先前技術方法而言,該方法導致排放至大氣之NOx有所減少。
根據本文所闡明之態樣,提供一種淨化於鍋爐中在含氧氣之氣體存在下燃燒燃料所產生之富二氧化碳煙氣之方法,該方法包括:於煙氣冷凝器中移除煙氣中至少部分水含量;於該煙氣冷凝器下游配置之壓縮器中壓縮富二氧化碳煙氣,如煙氣流動方向所見;使用該壓縮器下游配置之氣體乾燥器中之分子篩移除煙氣中至少部分殘留水含量;藉由提取該煙氣冷凝器下游及該壓縮器上游之部分富二氧化碳煙氣,將所提取煙氣加熱至適於分子篩再生之溫度,使該加熱煙氣通過氣體乾燥器以解吸附分子篩中水及NOx,使該分子篩再生;及使含解吸附水及NOx之富二氧化碳煙氣返回至鍋爐。
按照本文所述之實施例,使含解吸附水及NOx之富二氧化碳煙氣返回至鍋爐,使NOx在鍋爐之高溫燃燒區分解,而不消耗任何化學試劑,且不產生任何額外廢物流。此舉可有助於消除對附加之NOx移除步驟之需求,諸如選擇性催化還原,由此降低鍋爐系統之總體造價及運營成本。
該方法之一優勢係不需化學反應劑或觸媒,且不形成額外廢物產物。而且,該方法可在僅幾處結構修改下,在現有氣體純化系統中進行以淨化於鍋爐中在含氧氣之氣體存在下燃燒燃料所產生之富二氧化碳煙氣。不需要額外容器或反應器。
根據一實施例,將所提取煙氣加熱至介於130℃與315℃之間之溫度。
根據一實施例,將所提取煙氣加熱至介於200℃與290℃之間之溫度。
宜使用煙氣冷凝器下游之部份富二氧化碳煙氣以再生氣體乾燥器,因為該煙氣已至少部分淨化。通常於煙氣冷凝器上游之粉塵移除及硫移除步驟明顯減少分子篩之所進入煙塵、飛塵及其他顆粒物質(諸如金屬)之阻塞及污垢問題,因此延長分子篩壽命。除降低煙氣之水含量外,煙氣冷凝器之另一優勢係,自先前二氧化硫移除步驟之煙氣中所夾帶的洗液或漿液(例如石灰漿)在冷凝期間被移除,因此進一步減少氣體乾燥器之污垢及/或阻塞問題。
根據一實施例,該方法進一步包括,使煙氣流在煙氣冷凝器上游進行粉塵移除,如煙氣流動方向所見。
根據一實施例,該方法進一步包括,使煙氣流在煙氣冷凝器上游進行二氧化硫移除,如煙氣流動方向所見。
根據本文所闡明之其他態樣,提供一種淨化於鍋爐中在含氧氣之氣體存在下燃燒燃料所產生之富二氧化碳煙氣流之氣體純化系統,該氣體純化系統包括:一種用於移除煙氣中至少部分水含量之煙氣冷凝器;一種該煙氣冷凝器下游配置之用於壓縮富二氧化碳煙氣之壓縮器,如富二氧化碳煙氣之流動方向所見;一種該壓縮器下游配置之用於移除煙氣中至少部分殘留水含量之含分子篩之氣體乾燥器,如富二氧化碳煙氣之流動方向所見;及一種用於解吸附分子篩之水及NOx之氣體乾燥器再生系統;該氣體乾燥器再生系統包括:一用於提取煙氣冷凝器下游及壓縮器上游之部分富二氧化碳煙氣流並引導該部分富二氧化碳煙氣流穿過氣體乾燥器並返回至鍋爐之氣體導管,及一用於將所提取之部分富二氧化碳煙氣於其進入氣體乾燥器前加熱至適於分子篩再生之溫度之煙氣加熱器。
根據一實施例,將所提取煙氣加熱至介於130℃與315℃之間的溫度。
根據一實施例,將所提取煙氣加熱至介於200℃與290℃之間的溫度。
根據一實施例,該系統進一步包括一煙氣冷凝器上游配置之粉塵移除過濾器,如煙氣之流動方向所見。
根據一實施例,該系統進一步包括一煙氣冷凝器上游之用於移除二氧化硫之洗滌器,如煙氣之流動方向所見。
藉由下圖及詳細描述例示上述內容及其他特徵。本發明之其他目的及特徵將自實施方式及申請專利範圍而明瞭。
現參考圖,該等圖為示例性實施例,且其中相同元件編號相同。
圖1為鍋爐系統1之示意圖,如自其側面所見。該鍋爐系統1包括作為主要部件之鍋爐2,在該實施例中為氧化燃料鍋爐,汽輪機發電系統,圖示為4,及氣體淨化系統6。該氣體淨化系統6包括微粒移除裝置,其可為(例如)纖維過濾器或靜電集塵器8,及二氧化硫移除系統,其可為濕式洗滌器10。
使燃料(例如煤炭、油或泥炭)含於燃料儲存裝置12中,且可經由供給管14提供至鍋爐2。可(例如)藉由來自煙氣冷凝器36之煙氣流之再循環部分將燃料轉移至鍋爐,其將在以下進一步描述。氧氣源16係以已知方式本身操作以提供氧氣。該氧氣源16可為用於自空氣分離出氧氣之空氣分離設備、氧分離膜、儲存槽或將氧氣提供至鍋爐系統1之任何其它源。供給管道18係用於將所產生的氧氣(通常包括90-99.9體積%氧,O2)輸送至鍋爐2。管道20係用於將再循環煙氣(含二氧化碳)輸送至鍋爐2。如圖1中所示,供給管道18連接鍋爐2上游之管道20,以使氧氣與再循環煙氣(含二氧化碳)可相互混合以於鍋爐2上游形成通常含約20-50體
積%氧氣之氣體混合物,其餘主要為二氧化碳及水蒸氣。由於幾乎沒有空氣進入鍋爐2,故幾乎未將氮氣提供至鍋爐2。在實際操作中,提供至鍋爐2之氣體體積之少於3體積%為空氣,其主要因漏氣經由(例如)鍋爐2及氣體淨化系統6進入鍋爐系統1。鍋爐2係用於在氧氣存在下,燃燒與經由管道20供給之再循環煙氣(含二氧化碳)混合之燃料,燃料係經由供給管14提供。燃燒將在文中稱為燃燒區之該鍋爐部份中發生。蒸汽管22係用於將蒸汽(於鍋爐2中因燃燒而產生)輸送至汽輪機發電系統4(用於以電能形式之發電)。
管道24係用於將鍋爐2中所產生之富二氧化碳煙氣輸送至粉塵移除設備8。「富二氧化碳煙氣」意為經由管道24離開鍋爐2之煙氣將包含至少40體積%二氧化碳,CO2。通常離開鍋爐2之煙氣之50體積%以上將為二氧化碳。通常離開鍋爐2之煙氣將包含50-80體積%二氧化碳。由於鍋爐2中氧通常宜稍過量,故「富二氧化碳煙氣」之餘量將為約15-40體積%水蒸氣(H2O)、2-7體積%氧(O2),及由於漏氣幾乎不可完全避免,總共約0-10體積%之其他氣體(主要包括氮(N2)及氬(Ar))。
鍋爐2中所產生之富二氧化碳煙氣通常可包括以(例如)粉塵微粒、氫氯酸(HCl)、硫化物(SOX)及重金屬(包括汞(Hg))形式之污染物,在處理二氧化碳前,應自富二氧化碳煙氣中至少移除一部分。
粉塵移除裝置8自富二氧化碳煙氣移除大部分粉塵微
粒。管道26係用於將富二氧化碳煙氣自纖維過濾器8輸送至氣體淨化系統6之濕式洗滌器10。該濕式洗滌器10包括循環泵28,該循環泵28係用於使吸收液體(包括(例如)石灰石)於漿液循環管30中自濕式洗滌器10底部循環至該濕式洗滌器10上部配置之一組噴嘴。漿液噴嘴係用於將吸收液體細緻分佈於濕式洗滌器10中,以使吸收液體與經由管道26輸向濕式洗滌器10且於濕式洗滌器10中實質上垂直向上流動之煙氣良好接觸,以有效自富二氧化碳煙氣移除二氧化硫(SO2)及其他酸性氣體。
至少部分淨化之富二氧化碳煙氣經由管道32離開濕式洗滌器10,使煙氣輸送至氣體分流點33,至少部分淨化之富二氧化碳煙氣被分成兩股流,即第一股流,經由管道20再循環返回至鍋爐2,及第二股流,經由管道34輸送至煙氣冷凝器36。經由管道20再循環返回至鍋爐2之第一股流通常佔離開濕式洗滌器10之部分淨化之富二氧化碳煙氣之總流量之50-75體積%。因此,第二股流經由管道34輸送至煙氣冷凝器36,該第二股流通常佔離開濕式洗滌器10之部分淨化之富二氧化碳煙氣之總流量之25-50體積%。
在煙氣冷凝器36中,將煙氣冷卻低於其水露點,且所得冷凝所釋放之熱量係以低溫熱量回收。例如,可使煙氣之水含量自饋至煙氣冷凝器之煙氣之約40體積%降至離開煙氣冷凝器之煙氣之約5體積%。取決於煙氣冷凝器中pH及溫度,煙氣冷凝亦可導致煙氣中硫化物(SOX)之減少。硫化物被捕獲在所形成冷凝物中並自煙氣中分離。而且,自
先前二氧化硫移除步驟之煙氣中所夾帶之洗液或漿液(例如石灰漿)在冷凝期間被移除,由此減少氣體乾燥器及/或氣體加熱器表面之污垢及/或阻塞問題。煙氣冷凝器36具有循環泵,該循環泵係用於使冷卻液經由循環管於煙氣冷凝器36中以下文詳細闡述的方式循環。於煙氣冷凝器36中所循環之冷卻液使部分淨化之富二氧化碳煙氣冷卻至低於其飽和溫度之溫度,相對於水蒸氣而言,且因此導致自濕式洗滌器10輸送之部分淨化之富二氧化碳煙氣之至少部分水蒸氣含量冷凝。冷凝水經由處理管37離開煙氣冷凝器36。可將經由管37離開煙氣冷凝器36之部分冷凝水以補償水輸送至濕式洗滌器10。可將另一部分冷凝水輸送至水處理單元,其中使冷凝水再用於該製程(例如作為鍋爐用水)或丟棄前加以處理。經淨化之富二氧化碳煙氣經由管道38離開煙氣冷凝器36並輸送至GPU 40。
在氣體壓縮及純化單元(GPU)40中,來自煙氣冷凝器36之部分淨化之富二氧化碳煙氣經進一步淨化,且壓縮處理。因此,經壓縮之二氧化碳經由管道80離開GPU 40,並輸送出去以加以處理,有時稱其為「CO2封存」。GPU 40特定言之包括至少一用於壓縮來自FGC 36之淨化之富二氧化碳煙氣之壓縮器41及至少一氣體乾燥器70。該氣體乾燥器70用於移除壓縮氣體中至少部分殘留水蒸氣含量。同樣,壓縮氣體中至少部分NOx含量可吸收於氣體乾燥器中。
圖2闡明氣體乾燥器70之一實施例。該氣體乾燥器70配
置於壓縮器41之下游,如煙氣流動方向所見。將壓縮富二氧化碳煙氣自壓縮器41視情況經由汞吸附器(圖2中未顯示)並經由流體連接管道68輸送至氣體乾燥器70。該氣體乾燥器70具有填料112,該填料包括對水蒸氣具有親和性之分子篩。該分子篩可(例如)包括鋁矽酸鹽礦物質、黏土、多孔玻璃、微孔木炭、沸石、活性碳或具有小分子(諸如水蒸氣)可擴散穿過並吸附之鬆散結構之合成化合物、或其組合。在一實施例中,該分子篩包括水合鋁矽酸鹽。該分子篩可(例如)為3A或4A分子篩。
因此,當壓縮之富二氧化碳煙氣穿過填料112時,氣體中至少部分水蒸氣含量將吸附於填料112之分子篩上。
在一實例中,經由管道72離開氣體乾燥器70之壓縮之富二氧化碳煙氣具有30℃之溫度,及恰低於30巴絕對壓力之絕對壓力。氣體之水蒸氣含量亦有所減少。此種氣體適於在CO2液化單元及高壓壓縮單元中進一步處理,且最終送至二氧化碳封存。
氣體乾燥器70具有再生系統120以間歇再生氣體乾燥器70之水蒸氣吸附能力。配備供給管道122以提供系統120再生氣體。該再生系統使用部分富二氧化碳煙氣流作為再生氣體。用作再生氣體之部分富二氧化碳煙氣流係自煙氣冷凝器36下游及氣體乾燥器70上游提取,如煙氣之流動方向所見。較佳地,用作再生氣體之部分富二氧化碳煙氣流係自煙氣冷凝器36下游及壓縮器41上游提取,如煙氣之流動方向所見。在圖2之實施例中,用作再生氣體之富二氧化
碳煙氣流係直接自煙氣冷凝器下游提取。再生系統120包括一用於加熱再生氣體之加熱器124。加熱迴路126與加熱器124相連,以使加熱介質(諸如蒸汽)於加熱器124中循環。加熱之再生氣體經由流體連通管道128離開加熱器124。將一溫度感應器130配置於管道128中以測量加熱之再生氣體之溫度。將一閥門132配置於加熱迴路126中以控制加熱介質流向加熱器124。溫度感應器130控制閥門132以提供適量加熱介質。為使氣體乾燥器70之填料112物質再生,加熱器124通常可將再生氣體加熱至約130℃至315℃之溫度。在一實施例中,其中,將包括水合鋁矽酸鹽之3A或4A分子篩用作乾燥劑,再生溫度較佳可介於約200℃至290℃之範圍內。分別將再生閥門134、136配置於管道128及148上。在再生序列期間,開啟閥門134、136以使再生氣體穿過氣體乾燥器70。
將氣體乾燥器隔離閥142、144分別配置於管道68、72上。在再生序列期間,關閉閥門142、144以隔離氣體乾燥器70,並將加熱之再生氣體自再生及加熱系統120經由與管道128流體連通之管道146提供至氣體乾燥器70。再生氣體加熱填料112之物質,並導致水蒸氣及NOx之解吸附。含解吸附之水蒸氣及NOx之廢再生氣體經由管道148離開氣體乾燥器70。管道148將廢再生氣體輸送至鍋爐之燃燒區,使其與經由供給管14提供之燃料及經由管道20提供之混合再循環煙氣之氧氣一起燃燒。
應瞭解,當閥門142、144關閉時,富二氧化碳氣體不可
經由管道68穿過氣體乾燥器70。根據一實施例,GPU 40可具有兩個並聯氣體乾燥器70,彼等並聯氣體乾燥器70中之一者運作時,使另一並聯氣體乾燥器70進行再生。根據另一實施例,於氣體乾燥器70之填料112再生期間,可將富二氧化碳煙氣排放至大氣。
圖3更詳細闡明GPU 40之一實施例。應瞭解,圖3之圖解係示意圖,且GPU可進一步包括氣體純化設備等。
GPU 40包括至少一壓縮器,其具有至少一及通常二至十個壓縮級以壓縮淨化之富二氧化碳煙氣。各壓縮級可以獨立單元配置。另,如圖3中所示,若干壓縮級可藉由共用驅動裝置操作。圖3之GPU 40包括一壓縮器41,其具有一第一壓縮級42、一第二壓縮級44及一第三壓縮級46。第一至第三壓縮級42、44、46一起形成GPU 40的低壓壓縮單元48。將壓縮級42、44、46連接至一由壓縮器41之馬達52驅動之共同驅動軸50。
低壓壓縮單元48可包括一位於若干或所有壓縮級42、44、46下游之中間冷卻單元56。在圖3的GPU 40中,一該可選中間冷卻單元56位於第一壓縮級42下游。中間冷卻單元56包括一氣體冷卻器55及一氣液分離器57。氣體冷卻器55將壓縮之富二氧化碳煙氣冷卻至低於相對於水而言之壓縮之富二氧化碳煙氣之露點溫度之溫度,導致煙氣中水蒸氣冷凝。氣液分離器57自殘留氣體分離出由於氣體於氣體冷卻器55中冷卻所導致之冷凝作用所產生之水滴。
GPU 40可包括一配置於壓縮級42、44、46中一者下游之
汞吸附器60。在圖3之實施例中,將汞吸附器60配置於第三壓縮級46之下游,即低壓壓縮單元48之下游。應瞭解,汞吸附器60亦可配置於第一壓縮級42之下游,或第二壓縮級44之下游。
部分淨化之富二氧化碳煙氣經由管道38進入GPU 40中,並導入第一壓縮級42中。管道54視情況經由中間冷卻單元56將壓縮氣體自第一壓縮級42輸送至第二壓縮級44。管道58視情況經由未顯示之中間冷卻單元將壓縮氣體自第二壓縮級44輸送至第三壓縮級46。管道66將壓縮氣體自第三壓縮級46輸送至汞吸附器60。管道68將壓縮氣體自汞吸附器60輸送至氣體乾燥器70。
汞吸附器60具有一種填料,該填料包括一種對汞具有親和性之汞吸附劑。該吸附劑可(例如)為硫浸漬之活性碳,或另一已知本身對汞具親和性之物質。因此,當壓縮之富二氧化碳煙氣穿過填料時,該氣體中至少部分汞含量將吸附於填料之汞吸附劑上。將已移除至少部分汞含量之壓縮之富二氧化碳煙氣經由流體連通管道68輸送至氣體乾燥器70。
當填料按照其吸附能力吸附汞時,以新填料替換廢填料。根據一實施例,GPU 40可具有兩並聯汞吸附器60,彼等並聯吸附器60中一者運作時,使另一並聯吸附器填料替換。根據另一實施例,富二氧化碳煙氣可於填料替換期間排放至大氣。
GPU 40包括至少一氣體乾燥器70。氣體乾燥器70用於移
除壓縮氣體中至少部分殘留水蒸氣含量。同樣,壓縮氣體中至少部分NOx含量可吸附於氣體乾燥器中。
自汞吸附器60之壓縮之富二氧化碳煙氣經由流體連通管道68進入氣體乾燥器70。氣體乾燥器70具有填料112,該填料包括對水蒸氣具有親和性之分子篩。分子篩可(例如)包括鋁矽酸鹽礦物質、黏土、多孔玻璃、微孔木炭、沸石、活性碳或具有小分子(諸如水蒸氣)可擴散穿過並吸附之鬆散結構之合成化合物、或其組合。在一實施例中,該分子篩包括水合鋁矽酸鹽。該分子篩可(例如)為3A或4A分子篩。因此,當壓縮之富二氧化碳煙氣穿過填料112時,氣體中至少部分水蒸氣含量將吸附於填料112之分子篩上。
在一實例中,經由管道72離開氣體乾燥器70之壓縮之富二氧化碳煙氣具有30℃之溫度,及恰低於30巴絕對壓力之絕對壓力。氣體中水蒸氣及NOx含量亦有所減少。此種氣體適於在CO2液化單元74及高壓壓縮單元76中進一步處理,且最終經由管道80送至二氧化碳封存78,如圖3中所示。例如,CO2液化單元74之熱交換器(亦稱為冷卻箱)可由鋁製得。
氣體乾燥器70具有再生系統120以間歇再生氣體乾燥器70之水蒸氣吸附能力。配備供給管道122以提供系統120再生氣體。該再生系統使用部分富二氧化碳煙氣流作為再生氣體。用作再生氣體之部分富二氧化碳煙氣流係自煙氣冷凝器下游及氣體乾燥器上游提取,如煙氣之流動方向所
見。在圖3之實施例中,用作再生氣體之富二氧化碳煙氣流係直接自煙氣冷凝器下游提取。再生系統120包括一加熱再生氣體之加熱器124。使加熱迴路126連接至加熱器124以使加熱介質(諸如蒸汽)於加熱器124中循環。加熱之再生氣體經由流體連通管道128離開加熱器124。將一溫度感應器130配置於管道128中以測量加熱之再生氣體之溫度。將一閥門132配置於加熱迴路126中以控制加熱介質流向加熱器124。溫度感應器130控制閥門132以提供適量加熱介質。為再生氣體乾燥器70之填料112物質,加熱器124通常可將再生氣體加熱至約130℃至315℃之溫度。在一實施例中,其中,將包括水合鋁矽酸鹽之3A或4A分子篩用作乾燥劑,再生溫度較佳可介於約200℃至290℃之範圍內。
分別將再生閥門134、136配置於管道128及148上。在再生序列期間,開啟閥門134、136以使再生氣體穿過氣體乾燥器70。
分別將氣體乾燥器隔離閥142、144配置於管道68、72上。在再生序列期間,關閉閥門142、144以隔離氣體乾燥器70,並將加熱之再生氣體自再生及加熱系統120經由與管道128流體連通之管道146提供至氣體乾燥器70。再生氣體加熱填料112物質,並導致水蒸氣及NOx解吸附。含解吸附之水蒸氣及NOx之廢再生氣體經由管道148離開氣體乾燥器70。管道148將廢再生氣體輸送至鍋爐之燃燒區,使其與經由供給管14提供之燃料及經由管道20提供之混合再循
環煙氣之氧氣一起燃燒。
應瞭解,當關閉閥門142、144時,富二氧化碳氣體未經由管道68穿過氣體乾燥器70。根據一實施例,GPU 40可具有兩個並聯氣體乾燥器70,彼等並聯氣體乾燥器70中一者運作時,使另一並聯氣體乾燥器70再生。根據另一實施例,於氣體乾燥器70之填料112再生期間,可將富二氧化碳煙氣排放至大氣。
雖然本發明已參考若干較佳實施例加以描述,但熟習此項技術者將理解,對其元件可作多種變化且可替代等效項,而不脫離本發明之範圍。此外,可作諸多修改以使特定狀況或物質適應本發明教義而不脫離其範圍精髓。因此,希望本發明不限於以最佳模式揭示用於實施本發明之特定實施例,但本發明將包括屬於隨附專利申請範圍之所有實施例。而且,使用術語第一、第二等並不表示任何順序或重要性,相反,術語第一、第二等係用以區分不同元件。
1‧‧‧鍋爐系統
2‧‧‧鍋爐
4‧‧‧汽輪機發電系統
6‧‧‧氣體淨化系統
8‧‧‧粉塵移除過濾器
10‧‧‧濕式洗滌器
12‧‧‧燃料儲存裝置
14‧‧‧供給管
16‧‧‧氧氣源
18‧‧‧供給管道
20‧‧‧管道
22‧‧‧蒸汽管
24‧‧‧管道
26‧‧‧管道
28‧‧‧循環泵
30‧‧‧漿液循環管
32‧‧‧管道
33‧‧‧氣體分流點
34‧‧‧管道
36‧‧‧煙氣冷凝器
37‧‧‧處理管
38‧‧‧管道
40‧‧‧GPU
41‧‧‧壓縮機
42‧‧‧第一壓縮級
44‧‧‧第二壓縮級
46‧‧‧第三壓縮級
48‧‧‧低壓壓縮單元
50‧‧‧驅動軸
52‧‧‧馬達
54‧‧‧管道
55‧‧‧氣體冷卻器
56‧‧‧中間冷卻單元
57‧‧‧氣液分離器
60‧‧‧汞吸附器
64‧‧‧管道
66‧‧‧管道
68‧‧‧管道
70‧‧‧氣體乾燥器
72‧‧‧管道
74‧‧‧CO2液化單元
76‧‧‧高壓壓縮單元
78‧‧‧二氧化碳封存
80‧‧‧管道
112‧‧‧填料
120‧‧‧再生系統
122‧‧‧供給管道
124‧‧‧加熱器
126‧‧‧加熱迴路
128‧‧‧管道
130‧‧‧溫度感應器
132‧‧‧閥門
134‧‧‧再生閥門
136‧‧‧再生閥門
142‧‧‧隔離閥
144‧‧‧隔離閥
146‧‧‧管道
148‧‧‧管道
圖1示意性地描述鍋爐系統之一實施例。
圖2示意性地描述氣體乾燥器之一實施例。
圖3示意性地描述GPU之一實施例。
1‧‧‧鍋爐系統
2‧‧‧鍋爐
4‧‧‧汽輪機發電系統
6‧‧‧氣體淨化系統
8‧‧‧粉塵移除過濾器
10‧‧‧濕式洗滌器
12‧‧‧燃料儲存裝置
14‧‧‧供給管
16‧‧‧氧氣源
18‧‧‧供給管道
20‧‧‧管道
22‧‧‧蒸汽管
24‧‧‧管道
26‧‧‧管道
28‧‧‧循環泵
30‧‧‧漿液循環管
32‧‧‧管道
33‧‧‧氣體分流點
34‧‧‧管道
36‧‧‧煙氣冷凝器
37‧‧‧處理管
38‧‧‧管道
40‧‧‧GPU
80‧‧‧管道
122‧‧‧供給管道
148‧‧‧管道
Claims (10)
- 一種淨化於鍋爐中在含氧氣之氣體存在下燃燒燃料所產生之富二氧化碳煙氣之方法,該方法包括:於煙氣冷凝器中移除煙氣中至少部分水含量;於該煙氣冷凝器下游配置之壓縮器中壓縮富二氧化碳煙氣,如煙氣流動方向所見;使用該壓縮器下游配置之氣體乾燥器中之分子篩移除煙氣中至少部分殘留水含量;藉由提取煙氣冷凝器下游及壓縮器上游之部分富二氧化碳煙氣,將所提取煙氣加熱至適於分子篩再生之溫度,使該加熱煙氣通過氣體乾燥器以解吸附分子篩之水及NOx而使該分子篩再生;及使含解吸附水及NOx之富二氧化碳煙氣返回至鍋爐。
- 如請求項1之方法,其中該溫度係介於130℃至315℃之範圍內。
- 如請求項2之方法,其中該溫度係介於200℃至290℃之範圍內。
- 如請求項1之方法,其進一步包括使煙氣流在煙氣冷凝器上游進行粉塵移除,如煙氣流動方向所見。
- 如請求項1之方法,其進一步包括使煙氣流在煙氣冷凝器上游進行二氧化硫移除,如煙氣流動方向所見。
- 一種用於淨化於鍋爐(2)中在含氧氣之氣體存在下燃燒燃料所產生之富二氧化碳煙氣流之氣體純化系統,該氣體純化系統包括: 一種用於移除煙氣中至少部分水含量之煙氣冷凝器(36);一種用於壓縮富二氧化碳煙氣之該煙氣冷凝器下游配置之壓縮器(41),如富二氧化碳煙氣之流動方向所見;一種用於移除煙氣中至少部分殘留水含量之壓縮器(41)下游配置之含分子篩之氣體乾燥器(70),如富二氧化碳煙氣之流動方向所見;一種用於解吸附分子篩之水及NOx之氣體乾燥器再生系統(120);該氣體乾燥器再生系統(120)包括:一用於提取煙氣冷凝器(36)下游及壓縮器(41)上游之部分富二氧化碳煙氣流並將該部分富二氧化碳煙氣流引導經過氣體乾燥器(70)並返回至鍋爐(2)之氣體導管(122),及一用於將所提取之部分富二氧化碳煙氣在其進入氣體乾燥器(70)前加熱至適於分子篩再生之溫度之煙氣加熱器(124)。
- 如請求項6之煙氣處理系統,其中該溫度係介於130℃至315℃範圍內。
- 如請求項7之煙氣處理系統,其中該溫度係介於200℃至290℃範圍內。
- 如請求項6之煙氣處理系統,其進一步包括一該煙氣冷凝器(36)上游配置之粉塵移除過濾器(8),如煙氣之流動方向所見。
- 如請求項6之煙氣處理系統,其進一步包括一該煙氣冷凝器(36)上游之用於移除二氧化硫之洗滌器(10),如煙氣之流動方向所見。
Applications Claiming Priority (1)
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EP11017197 | 2011-06-29 |
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TW201304851A true TW201304851A (zh) | 2013-02-01 |
Family
ID=48168912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW101123321A TW201304851A (zh) | 2011-06-29 | 2012-06-28 | 用於淨化富二氧化碳煙氣之方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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TW (1) | TW201304851A (zh) |
-
2012
- 2012-06-28 TW TW101123321A patent/TW201304851A/zh unknown
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