[发明专利]无二氧化碳排放的燃煤燃气轮机发电系统及方法

说明书

一.技术领域

本发明涉及环境保护领域.它是将常规燃煤发电系统中的燃煤锅炉鼓风机送入空气改为送入纯氧和CO₂使煤充分燃烧，而又无氮的氧化物生成使它全部变成CO₂，然后收集CO₂利用使之零排放的方法，它基于燃煤燃气轮机发电排出的尾气中产生的CO₂制成化工产品(干冰、化肥等)。此方法包括发电、化工产品生产方法。

二.背景技术

目前与本发明相关的技术主要包括：燃煤燃气轮机发电系统，CO₂处理技术，化工产品生产其各自技术发展状况和特征如下：

1.燃煤燃气轮机发电系统，是以流化床锅炉燃煤产生燃气技术为基础.以燃气推动燃气轮机发电，再利用高温排气在余热锅炉中产生蒸气驱动汽轮机发电。由于送入锅炉的是压缩空气燃烧后产生的尾气是一个既含CO₂，氮的氧化物等混合尾气，很难将CO₂分离出来。

2.燃煤燃气轮机发电系统排出的尾气中二氧化碳处理技术：二氧化碳大量排放引起全球气候变暖的问题日益严重，热能发电产生大量的CO₂是导致大气中CO₂增加的根本原因.因此在燃煤燃气轮机发电过程中有效利用和处理CO₂是十分关键技术.而目前燃气轮机发电在燃烧室燃后产生的CO₂，是由于是引入空气燃烧，排烟中的CO₂被氮的氧化物等气体稀释.使CO₂浓度变得很低，处理难度大.如处理这部分CO₂需消耗大量能耗.经济上不合算。

三.发明内容

本发明的目的在于克服燃煤燃气轮机发电系统生产中的敝端，解决CO₂废气对大气的污染.

1.本发明的目的在于利用燃煤燃气轮机发电过程中.引入纯氧使它产生大量CO₂通过物理吸收系统和CO₂压缩液化生产化工产品K(如干冰，碳酸氢铵、化肥等等。)

2.为获取足量的CO₂.在供燃气轮机燃烧煤气中供应纯氧，使煤气中CO完全燃烧形成CO₂.同时产生大量余热.经余热锅炉获高温饱和蒸气来推动汽轮机发电，尾蒸气还可供城市供热取暖；由于给燃烧室供纯氧，它是从空分装置经增压获得。

3.为防止在流化床锅炉燃烧中产生氮的氧化物等有害气体，引入纯氧的同时也送入CO₂气体，解除尾气吸收CO₂被氮的氧化物等气体稀释的难题。

本发明的目的可通过如下措施来实现：

无CO₂排放的燃煤燃气轮机发电系统，该系统包含空分装置A，氧增压器B，流化床锅炉C，燃烧室D，冷却水套E，燃气轮机F，余热锅炉G，汽轮机H，CO₂物理吸收I，CO₂压缩J，化工产品K.其中空分装置A经氧增压机B与流化床锅炉C同时又与燃烧室D相连，流化床锅炉C产生的煤气进入燃烧室D与空分装置A供给的纯氧充分燃烧产生高温高压气流推动燃气轮机F发电，其中为缓解燃气轮机F的工作温度通入冷却水被加热后进入余热锅炉G，其回热的高温饱和蒸汽推动汽轮机H发电，它的余热可供城市取暖；(5)燃气轮机F尾气中的CO₂经物理吸收I一部分反馈给流化床锅炉C，其余的经液化压缩J生产化工产品K，使CO₂全部转化实现CO₂零排放。

四.技术方案

本发明的目的还可以通过如下措施来现实：

无CO₂排放的燃煤燃气轮机发电系统及方法包括下述步骤：(1)从流化床锅炉供应煤气C：(2)从空分装置A经增压获得纯氧；(3)冷却水进入燃烧室D的冷却外套E；(4)进入燃烧室D的煤气与空分装置A供给的纯氧充分燃烧产生高温高压气流推动燃气轮机F发电，其中为缓解燃气轮机F的工作温度通入冷却水被加热后进入余热锅炉G，其回热的高温饱和蒸汽推动汽轮机H发电，它的余热可供城市取暖；(5)燃气轮机F尾气中的CO₂经物理吸收I再经液化压缩J生产化工产品K，(6)部份CO₂返回再送入流化床锅炉C。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1，本发明有机的组合成循环发电和化工产品K，充分利用了系统内的资源，现实了系统的高效性、优越的环保性和良好的经济性。