[实用新型]一种基于蒸汽引射器的燃煤电站脱碳集成系统有效

专利信息
申请号: 201520306113.4 申请日: 2015-05-13
公开(公告)号: CN204672125U 公开(公告)日: 2015-09-30
发明(设计)人: 徐钢;梁飞飞;胡玥;董伟;杨勇平 申请(专利权)人: 华北电力大学
主分类号: B01D53/78 分类号: B01D53/78;B01D53/62;B01D53/96;F01K17/00
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 蒸汽 引射器 燃煤 电站 脱碳 集成 系统
【说明书】:

技术领域

本实用新型属于节能减排设备领域,特别涉及一种基于蒸汽引射器的燃煤电站脱碳集成系统。

背景技术

随着工业化、现代化以及城镇化进程的推进,近年来我国的CO2排放总量飞速增长。相关统计资料显示,燃煤发电的CO2排放量占到全国总排放量的40%左右。因此,燃煤电站的CO2捕集对于我国温室气体减排而言意义重大。

CO2的捕获与封存被认为是一种可以有效减少燃煤电站CO2排放的技术。其中,以MEA为代表的化学吸收法因为能在混合气体CO2浓度低、杂质气体含量大的恶劣条件下工作,比较适用于燃煤电站的大规模CO2捕集,目前该技术已经应用于诸多示范电站。

然而,化学吸收法需要从电站汽水系统的中压缸排汽口抽取大约50%的蒸汽用于加热CO2捕获单元中的再沸器。这不仅会使电厂发电效率降低8-15个百分点,还会使低压缸进口蒸汽参数发生变化,威胁低压缸的安全运行。除此之外,在化学吸收法中,CO2捕获单元的综合能源利用率较低,体现在许多低品位热量被直接释放到环境中而没有得到有效的回收利用,这些低品位热量主要包括解析塔顶部出口的CO2冷却热以及压缩冷却热。

综上可见,虽然化学吸收法适用于燃煤电站的大规模CO2捕集,但目前其能耗代价太高、综合能源利用效率相对较低。因此,降低CO2捕获单元的能耗同时提高其综合能源利用效率,对于化学吸收法的大范围推广有积极作用。

现有的CN101666248公开了一种二氧化碳回收型蒸汽发电系统,该发明在锅炉尾部烟道省煤器和空气预热器之间增加一个换热器,通过此换热器利用锅炉尾部烟气加热再沸器,从而有效降低脱碳对于电站汽水系统的影响。但该发明没有涉及对CO2捕获单元低品位热能的回收利用。此外,在相关发明专利中,均未见将蒸汽引射器与脱碳流程进行集成的报道。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有且技术较为成熟的燃煤电站CO2化学吸收法存在的能耗代价过高和能量浪费的问题,通过增加多级蒸汽引射子系统将高压蒸汽引射低压抽汽,混合形成的蒸汽为CO2捕获单元中的再沸器提供所需的热量;同时回收利用CO2捕获单元中的CO2冷却热及压缩冷却热以加热燃煤电站蒸汽发电子系统中的凝结水,在很大程度上降低了因投入脱碳所带来的发电效率惩罚。

本实用新型是通过以下方式实现的:

一种基于蒸汽引射器的燃煤电站脱碳集成系统,包括燃煤电站蒸汽发电子系统、CO2捕获单元和多级蒸汽引射子系统三个组成部分,其特征是:燃煤电站蒸汽发电子系统1、CO2捕获单元2、多级蒸汽引射子系统3主要通过再沸器34、蒸汽引射器36、37、38进行联通;具体而言,燃煤电站蒸汽发电子系统1中的汽轮机中压缸6排汽经管道L1输送至蒸汽引射器36、38,蒸汽引射器36、38分别通过管道L2、L4引射燃煤电站蒸汽发电子系统1的第五级和第七级抽汽;蒸汽引射器36出口与蒸汽引射器37进口相连,蒸汽引射器37通过管道L3引射燃煤电站蒸汽发电子系统1的第六级抽汽;蒸汽引射器37的排汽与蒸汽引射器38的排汽混合后经管道L5输送至CO2捕获单元2中的再沸器34,再沸器34通过管道L6与燃煤电站蒸汽发电子系统1进行联通。

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