[發明專利]用于解決現有燃煤發電廠嚴重污染的先進方法和裝置

無效

• 申請號: 201210020815.7
• 申請日: 2012-01-30
• 公開（公告）號: CN102952560A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: A.卡爾德倫;R.O.麥卡錫;T.J.勞比斯
• 申請（專利權）人: 美國能源獨立公司
• 主分類號: C10B53/08
• 分類號: C10B53/08;C10J3/20;C10J3/80;C10J3/84;C10J3/86;C10L3/00;C10K1/00;C01B3/02;C01B3/50;B01D53/81;B01D53/50;B01D53/02;B01D53/76;B01
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝;傅永霄

技術領域

本發明的目標是解決源自燃煤發電廠的發電的嚴重污染問題，參見證據1，這些發電廠由于他們要不經濟地加裝昂貴的污染控制裝置而可能會被強迫關閉。來自燃煤發電站的污染物包括SO₂、NO_X、Hg、顆粒物、灰末和CO₂。本發明提供了一種獨特且綜合的解決方案，該解決方案使得避免目前對健康和環境造成的危害成為可能，與此同時該方案還可以避免關閉這些我們仍然非常需要的發電設施，這些發電設施提供了本國約50%的發電量，該國的居民非常依賴于此。除了本文中的綜合解決方案以外，還會在以下的說明書中公開的是將上述所有六種污染物投入有利用途，同時避免將所述污染物排放到大氣中。

背景技術

其總部位于馬薩諸塞州波士頓、具有若干分支機構的著名的凈化空氣任務組織(CATF)在2010年9月發表了一份主標題為“由煤敲響的警鐘(The?Toll?From?Coal)”且副標題為“由美國最骯臟能源造成的死亡和疾病的最新評估(An?Updated?Assessment?of?Death?and?Disease?from?America’s?Dirtiest?Energy?Source)”的報告。該報告執行摘要的第一段陳述了以下內容：

“在所有的工業空氣污染源中，以燃煤發電廠對人類健康和環境造成的威脅最大。來自燃煤發電廠的排放物是全球變暖、臭氧煙霧、酸雨、區域霧霾以及從公共衛生角度看可能最重要的細微顆粒污染的原因之一。凈化空氣任務組織在2000年發起并且在2004年再次發起了對由來自全國約500家燃煤發電廠的細微顆粒空氣污染造成的健康影響的全面研究。每一次研究都包含了關于空氣污染和公共衛生之間的聯系的最新科學發現以及最新的排放物信息。兩次研究都發現來自美國電力行業的排放物每年都造成了數以萬計的過早死亡以及數十萬例的心臟病發作、哮喘發作、急診治療、住院和錯失工作日。”

而且，在報告的第8頁第3段的前6行還陳述了以下內容：

“不幸的是，在全國廣大區域內特別是在美國東部，持續升高的細微顆粒污染水平是很常見的。細微顆粒污染自身由有害污染物的復雜混合物組成，這些污染物包含例如煤煙、酸性液滴和金屬等多種成分。這些污染物中的絕大多數都來自燃燒源例如電廠、柴油卡車、公共汽車和小客車等。”。

發明內容

本發明的主要目標是通過在鍋爐上游的環境封閉系統內高效處理煤同時生成清潔的氣體而避免在現有發電站的鍋爐內燃燒煤，清潔的氣體被用于生成清潔、低成本的電力以及有價值的副產品。

本發明的另一個目標是避免因關閉燃煤發電設施而裁員，并且反而可以創造很多額外的收入良好的工作。

因此本發明的另一個目標是在發電站內現有的更換起來代價高昂的基礎設施上進行開發。

本發明的又一個目標是通過提供充足的能力以避免停電而建立能源安全。

本發明的再一個目標是提供一種綜合的解決方案，該解決方案可以控制來自于煤的SO₂、NO_X、Hg、顆粒物、灰末和CO₂。

本發明的再一個目標是消除對粉碎煤的需要，因為粉碎在生成對健康有害的細微顆粒物方面是眾所周知的原因。

本發明的再一個目標是通過完全避免在鍋爐內燃燒煤來提高目前在燃煤發電站內使用的鍋爐的可用性，由于在鍋爐內燃燒煤而在鍋爐內生成的沉積物導致鍋爐在目前需要經常性的維護。

本發明再進一步的另一個目標是在仍使用現有鍋爐產生可用作混合式高效聯合循環發電的蒸汽循環的蒸汽的同時更加高效地產生清潔電能。

因此本發明的另一個目標是用少量的資本投資來增加發電能力。

本發明的又一個目標是利用由煤生成的清潔氣體來增加發電廠商的純利潤，這樣將使這些廠商能夠給消費者提供有吸引力的電力成本。

本發明其他的目標將根據以下的詳細說明和所附權利要求呈現。參照構成本說明書一部分的附圖進行說明，其中相似的附圖標記表示不同附圖中的對應部件。

附圖說明

圖1是本發明的總體布置圖。

圖2示出了熱解反應器的透視圖，熱解反應器能夠高效處理形式為煙煤、亞煙煤、褐煤或泥煤的煤，包括沿圖2所示熱解反應器縱向軸線的橫截面正視圖。

圖3是熱解反應器放大的局部縱向截面，包括在圖3中的A-A處截取的橫截面視圖。