[实用新型]煤化学链燃烧发电装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种煤化学链燃烧发电装置，用在发电需减少二氧化碳排放场合。

背景技术：

全球气候变暖主要是由于以CO₂为主的温室气体大量排放而导致地球温室效应的加剧而造成的。控制和减少CO₂的排放量对于解决大气温室效应和全球变暖的影响具有重要作用。我国是CO₂排放大国，排放量约占世界CO₂排放总量的1/5，其中大部分CO₂是由燃煤产生的。在未来相当长的时期内，我国以煤炭为主的能源格局不会改变，煤炭消耗量将持续增长，以化石燃料为主要的能源生产中，CO₂的排放量约占人类各种活动所引起的CO₂排放总量的70％以上，控制燃煤生产中CO₂的排放对于解决大气温室效应和全球变暖具有显著的作用。而从燃煤锅炉的尾气中分离CO₂能耗非常大。

有基于此，申请人作出本实用新型，旨在采用无火焰燃烧，用化学链燃烧方式分离出纯CO₂，从而有效控制CO₂排放。

实用新型内容：

针对上述所要解决的技术问题，本实用新型的第一方面目的是提供一种煤化学链燃烧发电装置，其特征在于：包括煤气化炉，煤气化炉与空分器相连，第一旋风分离器与煤气化炉循环连接，还原器与第一旋风分离器相连，第二旋风分离器与还原器循环连接，还原器内置有NiO，氧化器与还原器的出料口相连，第三旋风分离器与氧化器循环连接，还原器与氧化器的出料口相连，一级涡轮机、饱和器、二级涡轮机分别与压气器相连，一级涡轮机与第二旋风分离器相连，冷凝器与一级涡轮机相连，氧化器与饱和器相连，二级涡轮机与第三旋风分离器相连，发电机分别与一级涡轮机、二级涡轮机相连。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型采用空气经空分器后与煤一起送入煤气化炉，煤在气化炉内气化为CO、CH₄，送入还原器内，在还原器内与NiO反应生成高温高压纯CO₂气体，在一级涡轮机中作功，带动发电机发电，从一级涡轮机出来的气体经冷凝器冷凝成纯CO₂气体和水，纯CO₂气体加以加收。在还原器内生成的Ni送回氧化器中，经压气器、饱和器压缩的空气同时送入氧化器，产生氧化反应将Ni氧化成NiO，从氧化器旋风分离器中出来的N₂气送到二级涡轮机中作功，带动发电机发电。本实用新型为一种无火焰燃烧技术，用化学链燃烧方式分离出纯CO₂，从而有效控制CO₂排放。

下面结合附图1和具体实施例对本实用新型进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释但本实用新型不局限于以下实施例。

附图说明：

图1为本实用新型的煤化学链燃烧发电装置的结构示意图。

具体实施方式：

如图1所示，本实用新型的煤化学链燃烧发电装置，包括煤气化炉1，煤气化炉1与空分器13相连，旋风分离器2与煤气化炉1循环连接，还原器3与旋风分离器2相连，旋风分离器4与还原器3循环连接，还原器3内置有NiO，氧化器12与还原器3的出料口相连，旋风分离器11与氧化器12循环连接，还原器3与氧化器12的出料口相连，一级涡轮机7、饱和器6、二级涡轮机10分别与压气器5相连，一级涡轮机7与旋风分离器4相连，冷凝器8与一级涡轮机7相连，氧化器12与饱和器6相连，二级涡轮机10与旋风分离器11相连，发电机9分别与一级涡轮机7、二级涡轮机10相连。

结合图1所示，本实用新型的煤化学链燃烧发电工艺流程如下：

1、空气经空分器13后与煤一起送入煤气化炉1，煤气化炉1与旋风分离器2组成循环流化床，煤在气化炉1内气化为CO、CH₄，渣从气化炉1下部排出；

2、煤气化炉1内生成的CO、CH₄送入还原器3内，还原器3与旋风分离器4组成循环流化床，在还原器3内，CO、CH₄与NiO反应生成高温高压纯CO₂气体，反应方程式为：

CO+CH₄+NiO→CO₂+H₂O+Ni    (1)