[发明专利]一种基于新型化学链制氧的富氧燃烧系统及方法

权利要求书

1.一种基于新型化学链制氧的富氧燃烧系统，其特征在于，主要包括空压机、空气预热器、第一反应器、第二反应器、第一加热装置、第二加热装置、锅炉和做功装置，所述空压机的入口与空气供应管道连通，空压机的出口经空气预热器与第一四通阀的第一入口连通，第一四通阀的第一出口与第一反应器的入口连通，第一四通阀的第二出口与第二反应器的入口连通，第一反应器和第二反应器内均分别布置有载氧体；所述第一反应器的出口与第二四通阀的第一入口连通，第二反应器的出口与第二四通阀的第二出口连通，第二四通阀的第一出口与锅炉连通，第二四通阀的第二出口与空气预热器连通，第二四通阀的第二出口与气涡轮机连通；所述第一加热装置固定于第一反应器的外壁，第二加热装置固定于第二反应器的外壁；所述锅炉的低温烟气出口与除硫脱硝装置的入口连通，除硫脱硝装置的出口与分离器A的入口连通，分离器A的气体出口与第一四通阀的第二入口连通，分离器A的液体出口与压缩冷却分离组件的连通。

2.如权利要求1所述的基于新型化学链制氧的富氧燃烧系统，其特征在于，所述锅炉的高温烟气出口经第一烟气流量控制阀与第一加热装置的入口连通，第一加热装置固定于第一反应器的外壁，第一加热装置的出口与锅炉连通；所述锅炉的高温烟气出口经第二烟气流量控制阀与第二加热装置的入口连通，第二加热装置固定于第二反应器的外壁，第二加热装置的出口与锅炉连通。

3.如权利要求1所述的基于新型化学链制氧的富氧燃烧系统，其特征在于，所述锅炉的蒸汽出口与做功组件的入口连通，做功组件的出口与锅炉连通，所述做功组件的蒸汽出口与凝汽器的入口连通，凝汽器的出口与混合器的入口连通，混合器的出口与锅炉连通。

4.如权利要求3所述的基于新型化学链制氧的富氧燃烧系统，其特征在于，所述做功组件包括高压缸、中压缸、第一低压和第二低压缸，所述锅炉的蒸汽出口与高压缸的入口端相连，高压缸的出口分别通过管道与中压缸的入口及锅炉的蒸汽入口连通；所述锅炉与中压缸的入口连通，中压缸的出口分别与第一低压缸的入口和第二低压缸的入口连通，第一低压缸和第二低压缸的出口均分别与凝汽器的入口连通。

5.如权利要求1所述的基于新型化学链制氧的富氧燃烧系统，其特征在于，所述压缩冷却分离组件包括多个依次连通的压缩冷却分离单元，压缩冷却分离单元包括依次相连的压缩机、冷却器和分离器B。

6.一种基于新型化学链制氧的富氧燃烧方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、提供权利要求1所述富氧燃烧系统；

步骤二、将新鲜空气加压预热后进入第一反应器，与第一反应器内低价态的载氧体吸氧反应，反应后的欠氧空气进入空气预热器后排出；低价态的载氧体氧化完全后，停止向第一反应器内通入空气；

步骤三、将第一反应器泄压至大气压，打开CO₂流量控制阀，同时向第一反应器内通入CO₂；待欠氧空气排尽后，关闭泄压阀，第一反应器内高价态的载氧体发生释氧反应，释放出的氧气随惰性气体CO₂进入锅炉燃烧；

步骤四、待第一反应器内的温度降至设定温度以下时，利用锅炉中的高温烟气加热第一反应器；待第一反应器内的载氧体反应完全后，关闭CO₂流量控制阀；

步骤五、与第一反应器的制气原理相同，完成第二反应器的制气过程，第一反应器和第二反应器的制气过程交替操作，连续制得富氧气体；

步骤六、将第一反应器和第二反应器制得的O₂/CO₂混合气体送入进入锅炉内与煤燃烧，产生的高温高压蒸汽通过做功组件做功，输出的蒸汽经过凝汽器冷凝，并在混合器内与新鲜的水混合，泵入锅炉；

步骤七、锅炉内产生的高温烟气分别进入第一加热装置和第二加热装置供热后，回流至锅炉加热给水；锅炉产生的低温烟气除硫脱硝后分为两股物流，一股作为释氧反应用的惰性气体进入第一反应器和第二反应器，另外一股压缩冷却分离得到液态CO₂。