[發(fā)明專利]一種基于化學(xué)鏈空分制氧和燃燒后CO2捕集的發(fā)電系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710159203.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107081040A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何伯述;曹旸;丁廣超;嚴(yán)林博;段志鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/14
• 分類號(hào): B01D53/14;C01B13/02;C10J3/48;F02C3/22;F02C6/18;F01K23/10
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司11257
• 代理人: 張文祎,毛唯鳴

1.一種基于化學(xué)鏈空分制氧和燃燒后CO₂捕集的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電系統(tǒng)包括：化學(xué)鏈空分制氧裝置、氣化反應(yīng)器、除塵裝置、脫硫裝置、燃?xì)廨啓C(jī)裝置、余熱鍋爐-蒸汽輪機(jī)裝置、CO₂捕集裝置和CO₂壓縮裝置；

所述化學(xué)鏈空分制氧裝置、氣化反應(yīng)器、除塵器、脫硫裝置、燃?xì)廨啓C(jī)裝置、余熱鍋爐-蒸汽輪機(jī)裝置、CO₂捕集裝置和CO₂壓縮裝置依次通過(guò)管路連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

所述化學(xué)鏈空分制氧裝置包括：第一換熱器、氧化反應(yīng)器、第一氣固分離器、還原反應(yīng)器、第二氣固分離器、第二換熱器、第一冷凝器和第一壓縮機(jī)；

所述除塵裝置包括第三換熱器、除塵器和第四換熱器；

所述燃?xì)廨啓C(jī)裝置包括：燃燒室、第二壓縮機(jī)、分流器、第一冷卻器、第一混合器、第二混合器和氣輪機(jī)；

所述余熱鍋爐-蒸汽輪機(jī)裝置包括：第一泵、余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)和第二冷凝器；

所述CO₂捕集裝置包括：第二冷卻器、第三混合器、吸收塔、第二泵、第五換熱器、再生塔、第三壓縮機(jī)和第三冷卻器；

所述CO₂壓縮裝置包括：第四壓縮機(jī)、第三冷凝器、第一液力水收集器、第五壓縮機(jī)、第四冷凝器、第二液力水收集器、第六壓縮機(jī)、第五冷凝器、第三液力水收集器、第七壓縮機(jī)和第六冷凝器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

所述氧化反應(yīng)器的輸入端分別與第一換熱器的輸出端、第二氣固分離器載氧體的輸出端相連接，氧化反應(yīng)器的輸出端與第一氣固反應(yīng)器的輸入端相連接；所述第一氣固分離器氣體的輸出端與第一換熱器的輸入端相連接，還原反應(yīng)器的輸入端分別與第一氣固分離器載氧體的輸出端和第二換熱反應(yīng)器水蒸氣的輸出端相連接；所述還原反應(yīng)器的輸出端與第二氣固反應(yīng)器的輸入端相連接；

所述第二換熱反應(yīng)器的輸入端與第二氣固分離器氣體的輸出端相連接；第二換熱反應(yīng)器氣體的輸出端、第一冷凝器、第一壓縮機(jī)、氣化反應(yīng)器、第三換熱器、除塵器、第四換熱器、脫硫裝置的輸入端依次連接；

所述脫硫裝置的輸出端和燃燒室凈合成氣的輸入端相連接；所述分流器的輸出端分別與燃燒室空氣的輸入端、第二混合器空氣的輸入端和第一冷卻器的輸入端相連接，分流器的輸入端和第二壓縮機(jī)相連接；所述第一混合器的輸入端分別與燃燒室的輸出端和第一冷卻器的輸出端相連接，第一混合器的輸出端與氣輪機(jī)的輸入端相連接；所述氣輪機(jī)的輸出端與第二混合器的其它氣體輸入端相連接；

所述余熱鍋爐的輸入端分別與第二混合器的輸出端、第一泵的輸出端和第三壓縮機(jī)的輸入端相連接，余熱鍋爐的輸出端、蒸汽輪機(jī)、第二冷凝器和第一泵的輸入端依次連接；

所述第三壓縮機(jī)的輸出端和第二冷卻器的輸入端相連接；所述吸收塔的輸入端分別與第二冷卻器的輸出端和第三冷卻器的輸出端相連接，吸收塔的輸出端與第二泵的輸入端相連接；所述第三冷卻器的輸入端與第三混合器的輸出端相連接；所述第五換熱器的輸入端分別與第三混合反應(yīng)器的氣體輸入端、第二泵的輸出端、再生塔貧液的輸出端相連接；第五換熱器的輸出端與再生塔的輸入端相連接；所述再生塔的氣體輸出端、第四壓縮機(jī)、第三冷凝器、第一液力水收集器、第五壓縮機(jī)、第四冷凝器、第二液力水收集器、第六壓縮機(jī)、第五冷凝器、第三液力水收集器、第七壓縮機(jī)和第六冷凝器依次連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化反應(yīng)器和還原反應(yīng)器的壓力均為0.5-1.5bar。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述還原反應(yīng)器中可加入惰性組分水蒸氣。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第三混合器中需通入一乙醇胺；所述第一換熱器中需通入空氣；所述第二換熱器中需通入水；所述氣化反應(yīng)器中需通入水蒸氣和煤粉。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述氣輪機(jī)輸出端輸出的氣體溫度為550-700℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)不僅適用于煤發(fā)電；還可適用于生物質(zhì)、可燃城市固體廢棄物發(fā)電。