[发明专利]气化与引擎排气回流提浓二氧化碳的循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种气化与引擎排气回流提浓二氧化碳的循环系统，特别是一种包括空气分离单元、气化单元、以及燃气引擎单元气化的引擎排气回流提浓二氧化碳的循环系统。

背景技术

国际上正积极发展净煤发电技术，利用煤炭转换为洁净能源，已成为先进国家投入大幅研发资源争先发展的重要课题；其中，气化复循环发电技术(IGCC)，无论在技术应用、能源效率及环保性能都极具发展潜力。

气化复循环发电技术是先使煤炭在气化炉的还原气氛中转化为合成气。待固态燃料转换成气态燃料后，再送进复循环机组发电。气化炉所产生的合成气在送入复循环机组前，可以先经过净洁技术以除尘、除硫。由于气化复循环技术是将燃料先转化为合成气，合成气的体积相对较小，所以不会产生的大量烟气。因此，气化复循环发电技术的除尘、除硫效率比传统电厂高出许多。

然而，干粉进料至气化复循环发电的气化炉需要不可燃的传送气体与蒸汽，因而必须消耗大量氮气，而增加了成本。另一方面，为了降低温室效应，也需要能够以低成本、高效率地补获二氧化碳的系统。

美国第4,185,595号专利揭示一种内燃引擎的操作方法，其燃料先与空气混合成重组气再送入引擎燃烧，藉以控制污染；美国第5,724,805号专利则揭示一种具有二氧化碳捕获装置的电力设备。然而上述专利均未揭示利用废气的再循环提浓二氧化碳，以及将提浓的二氧化碳应用于气化炉干粉进料的传送。

发明内容

基于上述问题，本发明的主要目的在于提供一种可以减少高温氮氧化物(Thermal NO_X)等污染物排放的气化与引擎排气回流提浓二氧化碳循环系统。

本发明的另一目的是提供一种可以捕获高浓度二氧化碳的气化与引擎排气回流提浓二氧化碳循环系统。

为达到上述及其他目的，本发明提供一种气化与引擎排气回流提浓二氧化碳的循环系统，包括空气分离单元，以供导入大气并至少分离出氮气、二氧化碳、水气、及氧气；气化单元，连接所述空气分离单元，用以导入化石燃料或生质能燃料及氧气且气化为合成气燃料；以及燃气引擎单元，以连接至所述空气分离单元、所述气化单元、及一个负载，以使所述合成气燃料进行燃烧并驱动该负载，且燃烧后的排气抽出15％至35％，剩余排气则回流并混合氧气循环燃烧。由于所述燃气引擎单元的排气抽出部分后，剩余排气则与氧气混合再次导入所述燃气引擎单元，可以降低所述燃气引擎单元所燃烧的气体的含氮量，减少高温氮氧化物等污染物的排放，经多次循环后，凝结处理最终排气中的水蒸气，所获得的二氧化碳浓度可超过80％以上。

附图说明

图1显示本发明气化与引擎排气回流提浓二氧化碳的循环系统。

主要元件符号说明

100                        空气分离单元

200                        气化单元

300                        燃气引擎单元

101、103、105、107         管线

201、203、205、207、209    管线

301、303、305、307         管线

实施方式

以下是配合附图说明本发明的具体实施例，以使所属领域技术人员可轻易地了解本发明的技术特征与达到功效。

如图1所示，本发明提供一种气化与引擎排气回流提浓二氧化碳的循环系统，包括空气分离单元100、气化单元200、以及燃气引擎单元300。气体(外部空气)是经由管线101导入所述例如为空气分离厂的空气分离单元100。所述空气分离单元100主要是用以自空气中分离氧气(纯氧)、二氧化碳、水气、和/或氮气，再经由管线分别输送氧气至气化单元200以及作为与所述燃气引擎单元300的排气混合的氧气。如图所示，经空气分离单元100所分离的氧气是经管线103送离所述空气分离单元100，第一部分是经由管线201输送至气化单元200，第二部份则经由管线203输送至燃气引擎单元300作为氧气的补充。所述空气分离单元100所分离的氮气是经由管线105排出所述空气分离单元，剩余的二氧化碳与水气则经由管线107排出。