[发明专利]一种降低空气含湿量来提高锅炉燃烧效率的系统

说明书

技术领域

本发明设计一种利用溶液除湿系统回收化学法CO₂捕集装置的能量来提高锅炉燃烧效率的系统，属于CO₂捕集技术能量回收节能领域。

背景技术

火力发电厂作为CO₂最大的排放源，控制火电厂CO₂排放是全球减排工作的重要组成部分。现有的CO₂捕集装置能耗较高，造成减排成本过高，这是CCS（二氧化碳捕集与储存）技术迄今没有大规模应用的主要障碍。

当前应用于CO₂捕集的主要是化学吸收法，通过化学吸收剂在吸收塔中吸收CO₂，然后吸收后的富液返回再生塔加热再生，再生气经过降温冷凝后进入压缩机压缩液化，输送至埋藏地储存，再生后的贫液在降温后进入吸收塔继续吸收CO₂。在再生塔中，需将溶液加热至110℃以上，CO₂气体才会解吸出。再生过程需要大量热量，输入的热量一部分被用来加热溶液至解吸温度，另一部分被用来使CO₂从富液中解吸出来，还有一部分被水蒸发和再生气带走。在贫液冷却和再生气冷凝过程中，这部分热量被冷却水带走，没有利用。

锅炉燃烧效率的高低，直接影响着电厂发电效率与煤耗，而燃烧过程需要大量的空气，送入空气的含湿量的大小，对锅炉燃烧效率有着直接影响，空气含湿量过大，将会导致锅炉燃烧效率降低。

本发明采用贫液和再生气的热量来对溶液除湿系统的稀溶液进行再生，并将除湿至合理含湿量的空气送入锅炉，防止由于锅炉送风含湿量过高导致锅炉燃烧效率降低。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种降低空气含湿量来提高锅炉燃烧效率的系统。该系统以溶液除湿技术和化学法CO₂捕集技术为基础，回收利用CO₂捕集过程中原本需要被冷却水带走的贫液和再生气热量，用于溶液除湿系统的再生，并用溶液除湿系统将锅炉送风处理至合理含湿量，送入炉膛，防止由于锅炉送风含湿量过高导致锅炉燃烧效率下降。 

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种降低空气含湿量来提高锅炉燃烧效率的系统，其包括电厂发电子系统、CO₂捕集子系统和将电厂发电子系统与CO₂捕集子系统整合在一起的溶液除湿子系统， 

所述电厂发电子系统包括锅炉、原煤斗、给煤机、磨煤机、燃烧器、空气预热器、除尘器、脱硫装置、引风机、一次风机、二次风机、汽轮机、发电机、凝汽器、水泵；

CO₂捕集子系统包括吸收塔、富液泵、贫富液换热器、再生塔、再生气冷却器、气液分离器、贫液泵、贫液换热器、再沸器、贫液水冷换热器、再生气水冷冷却器；

溶液除湿子系统包括除湿器入口风机、溶液除湿器、稀溶液泵、水冷换热器、浓溶液泵、溶液再生器、再生器入口风机、浓溶液稀溶液换热器；

所述的溶液除湿子系统中，除湿器入口风机的出口通过风管与溶液除湿器的鼓风入口相连，溶液除湿器的空气出口分别与一次风机和二次风机的入口相通；稀溶液泵入口与溶液除湿器稀溶液出口相接，稀溶液泵出口与浓溶液稀溶液换热器的稀溶液入口相连；浓溶液稀溶液换热器的稀溶液出口与贫液换热器的稀溶液入口相通；贫液换热器的稀溶液出口与再生气冷却器的稀溶液入口相连；再生气冷却器的稀溶液出口与溶液再生器的稀溶液入口相通；溶液再生器的浓溶液出口与浓溶液泵的进口相连；浓溶液泵的出口与浓溶液稀溶液换热器的浓溶液入口相接；浓溶液稀溶液换热器的浓溶液出口与水冷换热器的浓溶液入口相连；水冷换热器的浓溶液出口与溶液除湿器的浓溶液入口连接；再生器入口风机的出口与溶液再生器的鼓风入口相连；

所述的CO₂捕集子系统中，烟气与吸收塔气体进口相连；吸收塔富液出口与富液泵相接；富液泵出口与贫富液换热器的富液入口相通；贫富液换热器富液出口与再生塔富液入口相连；再生塔贫液出口与贫液泵入口相通；贫液泵出口与贫富液换热器的贫液入口相连；贫富液换热器的贫液出口与贫液换热器的贫液入口相接；贫液换热器的贫液出口与贫液水冷换热器的贫液入口相通；贫液水冷换热器的贫液出口与吸收塔的贫液入口相连；再生塔再生气出口与再生气冷却器再生气入口相接；再生气冷却器的再生气出口与再生气水冷冷却器的再生气入口相通；再生气水冷冷却器的再生气出口与气液分离器的气体入口相通；

所述的电厂发电子系统中，溶液除湿器空气出口与一次风机和二次风机的入口相通。