[發(fā)明專利]基于單缸背壓式汽輪機(jī)的燃煤電站的CO2脫除集成系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310215113.9
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103277154A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐鋼;唐寶強(qiáng);吳影;劉文毅;楊勇平;丁捷
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: F01K17/00
• 分類號: F01K17/00;F01K25/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

1.一種基于單缸背壓式汽輪機(jī)的燃煤電站CO₂脫除集成系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)由汽輪機(jī)發(fā)電單元（1）和CO₂捕獲單元（2）組成；

在汽輪機(jī)發(fā)電單元（1）內(nèi)，中壓缸（5）的排氣分別與背壓式低壓缸（6）和凝汽式低壓缸（7）連接，背壓式低壓缸（6）的排汽通過主蒸汽管道（L02）經(jīng)第9節(jié)流閥門與換熱器（23）連接，經(jīng)第10節(jié)流閥門通過旁路管道（L03）與小汽機(jī)（11）連接；換熱器（23）的冷流出口經(jīng)L08管道后連接至第一級低溫回?zé)崞鳎?9）；小汽機(jī)（11）排汽直接與凝汽器（12）、第一級低溫回?zé)崞鳎?9）、第二級低溫回?zé)崞鳎?0）、第三級低溫回?zé)崞鳎?1）和第四級低溫回?zé)崞鳎?2）連接；凝汽器（12）的出口經(jīng)L07管道分別連接至CO₂捕獲單元（2）的再生塔頂部冷卻器（31）和多級壓縮間冷換熱器（38）的入口；凝汽器（12）的入口分別與凝汽式低壓缸（7）、第四級低溫回?zé)崞鳎?2）和小透平（18）連接；其中，鍋爐（3）分別連接高壓缸（4）和中壓缸（5）；高壓缸（4）、中壓缸（5）、背壓式低壓缸（6）、凝汽式低壓缸（7）和發(fā)電機(jī)（8）串聯(lián)；鍋爐（3）高壓缸（4）和中壓缸（5）分別連接第一級高壓加熱器（13）、第二級高壓加熱器（14）和第三級高壓加熱器（15），中壓缸（5）經(jīng)過除氧器（16）、輸送泵（17）連接第三級高壓加熱器（15）；中壓缸（5）的排氣還直接連接第三級高壓加熱器（15）和第一級低溫回?zé)崞鳎?9）；

在CO₂捕獲單元（2）內(nèi)，鍋爐尾部排煙經(jīng)脫硫裝置（26）、增壓風(fēng)機(jī)（27）后連接至CO₂吸收塔（28）的底部入口，吸收塔（28）的底部經(jīng)33泵、貧富液換熱器（34）后連接至解析塔（24）的入口，解析塔（24）頂部出口經(jīng)頂部冷卻器（31）、分離器（32）后連接至CO₂多級壓縮單元（37）；解析塔（24）底部則與再沸器（35）連接，再沸器（35）的出口經(jīng)（36）泵、貧富液換熱器（34）、；貧液冷卻器（30）后連接至吸收塔（28）的頂部入口；再沸器（35）的入口與汽輪機(jī)發(fā)電單元（1）的換熱器（23）熱流出口連接，再沸器（35）的出口經(jīng)L11管道與再生塔頂部冷卻器（31）的出口經(jīng)L13管道匯合后連接至換熱器（23）的冷流入口，多級壓縮間冷換熱器（38）的出口與第一級低溫回?zé)崞鳎?9）的冷流入口連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于單缸背壓式汽輪機(jī)的燃煤電站CO₂脫除集成系統(tǒng)，其特征在于，所述背壓式低壓缸的排氣管道由并聯(lián)的主蒸汽管道（L02）與旁路管道（L03）組成，脫碳系統(tǒng)正常工作時，將背壓式低壓缸（6）的排氣通入主排氣管道（L02）中，在經(jīng)過換熱器（23）加熱凝結(jié)水后，將蒸汽通入再沸器（35），為吸收劑在解析塔中的再生過程提供熱量；當(dāng)脫碳系統(tǒng)不工作時，將蒸汽通過旁路管道（L03）引入小汽機(jī)（11）中做功，同時還有一股抽汽供應(yīng)第二級低溫回?zé)崞鳎?0）所需蒸汽，從而使機(jī)組獲得更大的出功，提高機(jī)組的熱效率，小汽機(jī)排汽直接排入凝汽器（12）中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于單缸背壓式汽輪機(jī)的燃煤電站CO₂脫除集成系統(tǒng)，其特征在于，所述背壓式低壓缸（6）和凝汽式低壓缸（7）組成汽輪機(jī)發(fā)電單元（1）的汽輪機(jī)低壓缸，用來代替常規(guī)電廠的雙凝汽式結(jié)構(gòu)，從中壓缸排出的蒸汽平均分配到兩個低壓缸，從而使額外功率損失達(dá)到最小，以便使機(jī)組維持較高的出功率，背壓式汽輪機(jī)排汽參數(shù)為2.5-4.5bar，略高于加熱再沸器所需的蒸汽參數(shù)，以消除管道內(nèi)功率損失的影響。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于單缸背壓式汽輪機(jī)的燃煤電站CO₂脫除集成系統(tǒng)，其特征在于，所述主排汽管道（L02）和旁路管道（L03）分別加裝有第9節(jié)流閥、第10節(jié)流閥，脫碳工況時，打開第9節(jié)流閥、關(guān)閉第10節(jié)流閥；非脫碳工況時，打開第10節(jié)流閥、關(guān)閉第9節(jié)流閥，從而達(dá)到改變蒸汽走向的目的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于單缸背壓式汽輪機(jī)的燃煤電站CO₂脫除集成系統(tǒng)，其特征在于，所述的小汽機(jī)（11）中有兩段抽汽，分別經(jīng)管道通向第三級低溫回?zé)崞鳎?1）和第四級低溫回?zé)崞鳎?2）的熱流入口處，從而用來加熱CO₂捕集單元（2）不運(yùn)行時的冷凝水，小汽機(jī)（11）出功主要用于廠內(nèi)附加用電。