[发明专利]一种燃煤电厂的资源化清洁排放系统及方法

权利要求书

1.一种燃煤电厂的资源化清洁排放系统，其特征在于，包括：

空气分离模块，用于过滤空气中的粉尘、杂质，分离出O₂、N₂和Ar；

气化模块，所述气化模块与所述空气分离模块连接，用于将水、煤和所述空气分离模块分离出的O₂，在高温下经气化反应产生合成气和煤渣；

脱氢模块，所述脱氢模块与所述气化模块连接，用于将合成气分离提纯得到H₂；

蒸汽发电模块，所述蒸汽发电模块分别与所述空气分离模块和所述气化模块连接，用于将煤渣、煤、和分离H₂后的合成气，加入所述空气分离模块分离出的O₂或者回流的烟气加氧气，燃烧产生超高临界或高、中、低压蒸汽，驱动蒸汽发电机发电；

氨气合成模块，所述氨气合成模块分别与所述空气分离模块和所述脱氢模块连接，用于将提纯后的H₂和分离出的N₂在高温高压以及催化剂作用下生成NH₃；

烟气洗涤模块，用于对蒸汽发电模块燃料燃烧后的烟气初步处理，脱除烟气中的粉尘、重金属，并回收其中的水分和热量；

气体回收模块，用于将洗涤后的烟气利用溶剂吸收、解吸、压缩液化后得到纯净液态SO₂和CO₂；

水处理模块，将烟气洗涤产生的污水、蒸汽发电模块的排水及其它过程产生的污水处理成系统循环用水或符合排放标准的中水。

2.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂的资源化清洁排放系统，其特征在于，以煤及其气化产物为燃料，使用纯氧，或者纯氧混合一定比例的循环烟气作为助燃剂，烟气排放少且不含氮氧化物。可选地，燃料可以是各种煤或其它固体燃料、重油等液体燃料以及其它气体燃料。

3.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂的资源化清洁排放系统，其特征在于，所述蒸汽发电机，为超临界、全凝式、抽凝式、背压式的任一种。

4.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂的资源化清洁排放系统，其特征在于，所述脱氢模块包括：

膜分离器，所述合成气仅H₂通过所述膜分离器的陶瓷膜，合成气中其它成分送至所述蒸汽发电模块的蒸汽锅炉内燃烧；

压缩机，所述压缩机与所述膜分离器连接，用于将分离出的H₂压缩至30-35MPa输出存储。

5.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂的资源化清洁排放系统，其特征在于，所述氨气合成模块包括：

合成氨反应塔，将所述N₂和H₂按比例1：2.8-2.9，通入所述合成氨反应塔，控制反应塔内的压力30-35Mpa，温度450-550℃，合成NH₃；

冷冻机，将反应塔出口排出的NH₃降温至20-35℃，然后在压力1.6-1.8Mpa的条件下存储。

6.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂的资源化清洁排放系统，其特征在于，所述烟气洗涤模块包括：喷淋塔和位于喷淋塔内的净化洗涤装置，所述喷淋塔将烟气中的烟尘、重金属以及热量转移到洗涤水中，所述净化洗涤装置将洗涤净化后的烟气从塔顶排出，控制烟气温度38-42℃，洗涤后的污水从塔底送至水处理模块。

7.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂的资源化清洁排放系统，其特征在于，所述水循环处理模块包括：

超声电絮凝器，将污水中大部分悬浮物、离子等絮凝下来；

固液分离器，分离出污水中的絮凝体，形成污泥；

热泵，利用蒸汽锅炉的排污水和少量蒸汽，从中提取大部分低温水热量，将一部分低温水换热至95-99℃；

MVC装置，将95-99℃热水采用机械蒸发冷凝的工艺，处理成蒸馏水，作为锅炉补给水，浓水作为水煤浆用水，被提取热量的低温水作为喷淋水等低温用水。