[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

说明书

本发明公开了一种基于新型化学链制氧的富氧燃烧系统，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。本发明还公开了一种基于新型化学链制氧的富氧燃烧方法。本发明的有益效果为：利用空压机对进入反应器内的空气加压加热，反应器内的载氧体在高于其释氧温度的状态下发生吸氧反应，载氧体吸氧释放的热量被载氧体自身及惰性载体蓄积，载氧体和惰性载体蓄积的热量供给自身释氧。

技术领域

本发明涉及热力发电技术领域，具体涉及一种基于新型化学链制氧的富氧燃烧系统及方法。

背景技术

富氧燃烧技术是应用O₂与CO₂的混合气替代空气作为燃料燃烧的氧化剂，从而提高烟气中CO₂体积分数的一种新型燃烧技术。该项技术对于CO₂的捕集可以起到很好的效果，但其最大的缺陷是需要消耗大量的纯氧供燃料燃烧。然而，现有空分制氧单元能耗很高，经济性差。为了使富氧燃烧技术得到广泛应用，有必要开发出一种能耗低且经济高效的富氧燃烧系统。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种能耗低、经济性高的基于新型化学链制氧的富氧燃烧系统及方法。

本发明采用的技术方案为：一种基于新型化学链制氧的富氧燃烧系统，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。

按上述方案，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。

按上述方案，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。

按上述方案，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。

按上述方案，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。

本发明还公开了一种基于新型化学链制氧的富氧燃烧方法，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；