[发明专利]一种烟气能量利用的低碳排放的燃煤系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种烟气能量利用的低碳排放的燃煤系统及控制方法，该系统包含烟气的水吸收系统和烟气的二氧化碳吸收系统，充分利用了燃煤系统的烟气中蕴藏了中温的能量，锅炉的排烟经由水吸收塔和二氧化碳吸收塔后变成洁净的干烟气，从凝汽器出来的给水吸收了水吸收系统和二氧化碳吸收系统的废热，从而减少了碳捕集系统对燃煤系统的影响。该系统的输入量为烟气，受机组负荷的影响而变化，当输入烟气量变化时，通过调整溶液补充液和/或醇胺补充液的流量和/或蒸汽的流量，以满足水和二氧化碳的吸收率。本发明通过对烟气的能量进行利用以及烟气中的水分和二氧化碳进行吸收，降低了耦合碳捕集系统对燃煤机组的影响，为清洁燃煤技术提供方向。

技术领域

本发明属于热力发电厂领域，具体地，涉及一种烟气能量利用的低碳排放的燃煤系统及控制方法。

背景技术

全球能源消费随着世界经济的不断发展而迅速增长，2021年全球的电力需求为27369.4万亿千瓦时，其中燃煤发电占比为36％。国际能源署(international energyagency,IEA)预测，2040年全球的化石燃料的使用量将占一次性能源总使用量的74％，而大量的温室气体(CO₂)进入大气层，将打破碳循环的动态平衡，引发一系列如冰川融化、全球变暖、干旱等全球性问题。从碳排放源的结构来看，电力行业是CO₂排放的主要来源之一，具有排放量大、增速快等特点。为此，发展低碳能源与技术如煤气化、生物质能以及碳捕集与封存等，至关重要。

碳捕集与封存主要包括捕集、输送和封存三个阶段，将CO2从能源利用、工业过程等排放源或空气中捕集分离，通过罐车、管道、船舶等输送到适宜的场地加以利用或封存，最终实现CO2减排。现有的碳捕集技术有燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧三种。在电力行业中，碳排放源主要来自化石燃料的燃烧，基于胺基溶剂的燃烧后碳捕集技术更适应于低浓度CO2捕集。

发明内容

为了减少耦合碳捕集系统对燃煤机组的影响，本发明的目的在于提供了一种烟气能量利用的低碳排放的燃煤系统及控制方法，该系统包含烟气的水吸收系统和烟气的二氧化碳吸收系统，其中烟气的二氧化碳吸收系统的烟气冷却器部件利用了燃煤系统的烟气中蕴藏了中温的余热，同时烟气的二氧化碳系统能充分吸收烟气中的二氧化碳，使得机组的污染物的排放量减少。锅炉的排烟经由水吸收塔和二氧化碳吸收塔后变成洁净的干烟气，从凝汽器出来的给水吸收了水吸收系统和二氧化碳吸收系统的废热，从而减少了碳捕集系统对燃煤系统的影响。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种烟气能量利用的低碳排放的燃煤系统及控制方法，所述的烟气能量利用的低碳排放的燃煤系统包含烟气的水吸收系统和烟气的二氧化碳吸收系统；

所述烟气的水吸收系统包含引风机1、烟气冷却器2、水吸收塔3、稀溶液泵4、稀溶液分离器5、浓溶液混合器6、稀浓溶液热交换器7、浓溶液再生塔8、浓溶液泵9和溶液混合器20、给水混合器19、给水加热器11和给水加热器12；

所述烟气的二氧化碳吸收系统包含烟气冷却器13、二氧化碳吸收塔14、贫液冷却器15、富液泵16、贫富液热交换器17、二氧化碳解吸塔18和醇胺溶液混合器19；