[實(shí)用新型]電廠碳氧循環(huán)利用裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320546359.X
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN203478306U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程禮華
• 申請（專利權(quán)）人: 程禮華
• 主分類號: F23K3/02
• 分類號: F23K3/02;F23C9/00;F23J15/02;C10L3/00;C01B31/18
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙) 33216
• 代理人: 張慧英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，涉及CO2與O2的循環(huán)利用，尤其涉及電廠碳氧循環(huán)利用裝置。

背景技術(shù)

電廠發(fā)電產(chǎn)生溫室效應(yīng)罪魁禍?zhǔn)證O2，不利于現(xiàn)行的環(huán)保要求，同時(shí)現(xiàn)行傳統(tǒng)電廠技術(shù)除了IGCC發(fā)電外，還存在以下缺陷：

1、空氣燃燒，熱能凈轉(zhuǎn)化率低，主要反應(yīng)式為：C+O2+N2——CO2+N2；

燃燒1噸標(biāo)煤需約2.7噸O2，并帶進(jìn)約10噸N2，在燃燒排放煙氣中，N2含量78-85%，CO2含量僅8-15%。煙氣中N2含量高，一是造成熱能凈轉(zhuǎn)化率低的直接原因，二是造成鍋爐與除塵、脫硝、脫硫、煙囪等配套工程設(shè)備容積大，浪費(fèi)電廠投資成本與運(yùn)行成本。

2、CO2資源浪費(fèi)，污染環(huán)境：因?yàn)闊煔庵蠧O2含量太低，加大CO2捕集成本，造成電廠CO2資源普遍浪費(fèi)。

3、熱量損失大，熱能凈轉(zhuǎn)化率低：傳統(tǒng)電廠煙氣中500-1000℃的熱能，幾乎在除塵、脫硝、脫硫過程被全部消耗掉和被煙囪排放掉，是造成電廠熱能凈轉(zhuǎn)化率低于40%的主要原因之一。

因此在節(jié)能減排的同時(shí)提高熱能凈轉(zhuǎn)化率是現(xiàn)行電廠的主要發(fā)展方向。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為克服上述的不足之處，目的在于提供電廠碳氧循環(huán)利用裝置，解決現(xiàn)有電廠熱能轉(zhuǎn)化率低、CO2和O2資源浪費(fèi)、污染環(huán)境等問題，實(shí)現(xiàn)電廠碳氧循環(huán)利用，提高熱能轉(zhuǎn)化率。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：電廠碳氧循環(huán)利用裝置，包括：送煤器、CO2回流器、等離子炬催化器、節(jié)能鍋爐、熱交換器、CO2捕集分離器、脫氧器、遠(yuǎn)程防爆總控檢測系統(tǒng)、煙囪；所述等離子炬催化器一端連接送煤器、CO2回流器，另一端與節(jié)能鍋爐下部的煙氣進(jìn)口連通，節(jié)能鍋爐頂端設(shè)有出口，頂端的出口與CO2回流器連通，節(jié)能鍋爐下部還設(shè)有煙氣出口，下部的煙氣出口與熱交換器的煙氣進(jìn)口煙道連接；所述熱交換器的煙氣出口煙道與CO2捕集分離器連接，CO2捕集分離器通過脫氧器、鼓風(fēng)機(jī)與熱交換器的進(jìn)氧口連接，脫氧器與碳回收器連接，CO2捕集分離器還與煙囪連接；所述遠(yuǎn)程防爆總控檢測系統(tǒng)與各個(gè)裝置連接并實(shí)時(shí)檢測。

作為優(yōu)選，電廠碳氧循環(huán)利用裝置還包括有脫硫脫硝系統(tǒng)，所述脫硫脫硝系統(tǒng)包括脫硫裝置、脫硝裝置；脫硫裝置連通于熱交換器的煙氣出口煙道和CO2捕集分離器之間，所述脫硝裝置安裝在節(jié)能鍋爐頂端的出口與CO2回流器之間；所述脫硫裝置包括：除塵器、引風(fēng)機(jī)、脫硫渣液、脫硫塔、熱換器，所述熱交換器的煙氣出口煙道依次通過除塵器、引風(fēng)機(jī)、脫硫渣液、脫硫塔、熱換器與CO2捕集分離器連接。

作為優(yōu)選，電廠碳氧循環(huán)利用裝置還包括有水蒸氣箱、凈化器、硫基復(fù)合肥生產(chǎn)線，所述水蒸氣箱連通節(jié)能鍋爐與增壓風(fēng)機(jī)，增壓風(fēng)機(jī)連通CO2回流器與等離子炬催化器；所述凈化器連通熱交換器的煙氣出口煙道及CO2捕集分離器，所述凈化器還與硫基復(fù)合肥生產(chǎn)線連接。

作為優(yōu)選，所述的等離子炬催化器包括：空心陰極底座、凹凸陰極、一陽極、二陽極、長增壓筒、陰極冷卻循環(huán)水、陽極冷卻循環(huán)水、長增壓筒冷卻循環(huán)水、載體風(fēng)、電極催化芯、絕緣體、直流電源、高壓脈沖電源、高壓脈沖器；所述載體風(fēng)包括：第一路載體風(fēng)、第二路載體風(fēng)、第三路載體風(fēng)、第四路載體風(fēng)、第五路載體風(fēng)；所述空心陰極底座、凹凸陰極、一陽極、二陽極、長增壓筒依次排列并且左右對稱，所述直流電源的陰極與一側(cè)的空心陰極底座、凹凸陰極連接，直流電源的陽極與同側(cè)的一陽極、二陽極連接；所述高壓脈沖電源的陰極與另一側(cè)的空心陰極底座、凹凸陰極連接，高壓直流脈沖電源的陽極與同側(cè)的一陽極、二陽極連接；蜂窩狀的電極催化芯插在等離子炬催化器中央，一端通過絕緣體與高壓脈沖器連接；陰極冷卻循環(huán)水流經(jīng)左右兩側(cè)的空心陰極底座、凹凸陰極，陽極冷卻循環(huán)水流經(jīng)左右兩側(cè)的一陽極、二陽極，長增壓筒冷卻循環(huán)水流經(jīng)兩側(cè)的長增壓筒。

作為優(yōu)選，所述節(jié)能鍋爐包括：送氧器、下主燃區(qū)、中次燃區(qū)、上助燃區(qū)；所述下主燃區(qū)、中次燃區(qū)、上助燃區(qū)從下往上依次設(shè)在節(jié)能鍋爐的燃燒膛內(nèi)，送氧器設(shè)在節(jié)能鍋爐下部與熱交換器的出氧口連接。

作為優(yōu)選，所述脫氧器包括：O2儲氣罐、高頻波形器、高頻脈沖電源、脫氧器殼、絕緣子、電極芯、防爆傳感器、紅外傳感觀察器；所述脫氧器殼底部與碳回收器連接，脫氧器殼下部與CO2捕集分離器連接，脫氧器殼頂部與O2儲氣罐連接，脫氧器殼上部設(shè)有絕緣子，絕緣子上設(shè)有電極芯，絕緣子位于脫氧器殼外部的一端與高頻波形器連接，高頻脈沖電源與高頻波形器連接；所述防爆傳感器、紅外傳感觀察器分別設(shè)在脫氧器的上端與下端，檢測脫氧過程。