[實用新型]一種基于蒸汽引射器的燃煤電站脫碳集成系統

有效

• 申請號: 201520306113.4
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN204672125U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 徐鋼;梁飛飛;胡玥;董偉;楊勇平
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/62;B01D53/96;F01K17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于節能減排設備領域，特別涉及一種基于蒸汽引射器的燃煤電站脫碳集成系統。

背景技術

隨著工業化、現代化以及城鎮化進程的推進，近年來我國的CO₂排放總量飛速增長。相關統計資料顯示，燃煤發電的CO₂排放量占到全國總排放量的40%左右。因此，燃煤電站的CO₂捕集對于我國溫室氣體減排而言意義重大。

CO₂的捕獲與封存被認為是一種可以有效減少燃煤電站CO₂排放的技術。其中，以MEA為代表的化學吸收法因為能在混合氣體CO₂濃度低、雜質氣體含量大的惡劣條件下工作，比較適用于燃煤電站的大規模CO₂捕集，目前該技術已經應用于諸多示范電站。

然而，化學吸收法需要從電站汽水系統的中壓缸排汽口抽取大約50%的蒸汽用于加熱CO₂捕獲單元中的再沸器。這不僅會使電廠發電效率降低8-15個百分點，還會使低壓缸進口蒸汽參數發生變化，威脅低壓缸的安全運行。除此之外，在化學吸收法中，CO₂捕獲單元的綜合能源利用率較低，體現在許多低品位熱量被直接釋放到環境中而沒有得到有效的回收利用，這些低品位熱量主要包括解析塔頂部出口的CO₂冷卻熱以及壓縮冷卻熱。

綜上可見，雖然化學吸收法適用于燃煤電站的大規模CO₂捕集，但目前其能耗代價太高、綜合能源利用效率相對較低。因此，降低CO₂捕獲單元的能耗同時提高其綜合能源利用效率，對于化學吸收法的大范圍推廣有積極作用。

現有的CN101666248公開了一種二氧化碳回收型蒸汽發電系統，該發明在鍋爐尾部煙道省煤器和空氣預熱器之間增加一個換熱器，通過此換熱器利用鍋爐尾部煙氣加熱再沸器，從而有效降低脫碳對于電站汽水系統的影響。但該發明沒有涉及對CO₂捕獲單元低品位熱能的回收利用。此外，在相關發明專利中，均未見將蒸汽引射器與脫碳流程進行集成的報道。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有且技術較為成熟的燃煤電站CO₂化學吸收法存在的能耗代價過高和能量浪費的問題，通過增加多級蒸汽引射子系統將高壓蒸汽引射低壓抽汽，混合形成的蒸汽為CO₂捕獲單元中的再沸器提供所需的熱量；同時回收利用CO₂捕獲單元中的CO₂冷卻熱及壓縮冷卻熱以加熱燃煤電站蒸汽發電子系統中的凝結水，在很大程度上降低了因投入脫碳所帶來的發電效率懲罰。

本實用新型是通過以下方式實現的：

一種基于蒸汽引射器的燃煤電站脫碳集成系統，包括燃煤電站蒸汽發電子系統、CO₂捕獲單元和多級蒸汽引射子系統三個組成部分，其特征是：燃煤電站蒸汽發電子系統1、CO₂捕獲單元2、多級蒸汽引射子系統3主要通過再沸器34、蒸汽引射器36、37、38進行聯通；具體而言，燃煤電站蒸汽發電子系統1中的汽輪機中壓缸6排汽經管道L1輸送至蒸汽引射器36、38，蒸汽引射器36、38分別通過管道L2、L4引射燃煤電站蒸汽發電子系統1的第五級和第七級抽汽；蒸汽引射器36出口與蒸汽引射器37進口相連，蒸汽引射器37通過管道L3引射燃煤電站蒸汽發電子系統1的第六級抽汽；蒸汽引射器37的排汽與蒸汽引射器38的排汽混合后經管道L5輸送至CO₂捕獲單元2中的再沸器34，再沸器34通過管道L6與燃煤電站蒸汽發電子系統1進行聯通。