一种燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集系统及方法，该系统包括吸收塔，在吸收塔中引入了级间冷却器，使得吸收塔被分为上、下两段；在吸收塔后设置贫液和富液换热的溶液热交换器，被加热后的富液进入CO2再生塔中释放出CO2后再回到吸收塔中。本发明专利技术利用化学吸收法，对烟气中的CO2进行吸收和分离，便于后续的压缩和封存；本发明专利技术耦合蒸汽喷射器，利用低压缸进汽引射低压缸排汽，获得适合参数的蒸汽作为再沸器的热源，回收机组的冷端余热，降低碳捕集装置的能耗，降低燃煤发电机组的资源消耗和CO2排放。排放。排放。

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集系统及方法


[0001]本专利技术属于燃煤发电
，具体涉及一种燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集系统及方法。

技术介绍

[0002]燃煤电厂二氧化碳捕集是指将CO2从燃煤锅炉尾部烟道中通过物理或化学方法分离出来并浓缩聚集的过程。二氧化碳捕集一般有三种工艺路线，分别为燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧捕集，其中每个工艺路线都包括从气流中分离二氧化碳的过程，分离出来的二氧化碳进行进一步的后续操作。
[0003]目前主要有五种二氧化碳分离技术，具体的包括化学溶剂吸收、物理溶剂吸收、吸附、膜分离和低温分离。其中化学吸收法相对成熟，但是化学吸收法的吸收剂再生过程需要消耗能量，使得碳捕集装置使用过程中能耗较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集系统及方法，以解决现有技术中化学吸收法需要消耗能量，碳捕集装置能耗较高的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集系统，包括烟气净化部分，所述烟气净化部分的烟气出口连接有吸收塔下段的烟气进口，吸收塔下段的烟气出口连接有级间冷却器的烟气进口，级间冷却器的烟气出口连接有吸收塔上段的烟气进口，吸收塔上段的烟气出口和烟气净化部分连接；
[0007]吸收塔下段的液体出口连接有溶液热交换器的富液进口，溶液热交换器的富液出口连接有再生塔的液体进口；所述溶液热交换器的贫液进口和再生塔的液体出口连接，溶液热交换器的贫液出口和吸收塔上段的贫液进口以及吸收塔下段的贫液进口连接；
[0008]再生塔的气体出口连接有气液分离器，气液分离器的出口连接有CO2压缩装置，CO2压缩装置连接有CO2存储装置；再生塔的贫液出口连接有再沸器的冷侧工质进口，再沸器的冷侧工质出口和再生塔的气体进口连接；
[0009]再沸器的热侧工质进口连接有蒸汽喷射器，再沸器的热侧工质出口连接有汽轮机凝结水系统。
[0010]本专利技术的进一步改进在于：
[0011]优选的，所述烟气净化部分包括烟气冷却器，烟气冷却器的热侧出口和吸收塔下段的烟气进口连接；吸收塔上段的烟气出口连接有烟气再热器的冷侧进口，烟气再热器的冷侧出口连接有烟囱。
[0012]优选的，所述烟气冷却器的冷侧出口连接有烟气再热循环水泵，烟气再热循环水泵的出口和烟气再热器的热侧进口连接；烟气再热器的热侧出口和烟气冷却器的冷侧进口
连接。
[0013]优选的，烟气冷却器的热侧出口连接有除尘器，除尘器的出口连接有脱硫塔，脱硫塔的出口连接有烟气冷凝换热器的热侧进口，烟气冷凝换热器的热侧出口和吸收塔下段的烟气进口连接；
[0014]烟气冷凝换热器的冷侧进口连接有循环冷却水低温侧，烟气冷凝换热器的冷侧出口连接有循环冷却水高温侧。
[0015]优选的，所述吸收塔下段的液体出口和溶液热交换器的富液进口连接管道上设置有富液泵。
[0016]优选的，所述溶液热交换器的贫液进口和再生塔的液体出口的连接管道上设置有贫液泵。
[0017]优选的，所述再生塔的上端气体出口连接有CO2冷却器的热侧进口，所述CO2冷却器的热侧出口和气液分离器连接；CO2冷却器的冷侧进口连接有循环冷却水低温侧，CO2冷却器的冷侧出口连接有循环冷却水高温侧。
[0018]优选的，所述蒸汽喷射器的引射工质进口连接有中压缸排汽。
[0019]优选的，所述蒸汽喷射器的被引射工质进口连接有低压缸排汽，所述低压缸的蒸汽进口连接有中压缸排汽。
[0020]一种上述碳捕集系统的燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集方法，所述烟气净化部分将冷凝净化后的烟气输入至吸收塔下段，复合胺吸收剂分别从吸收塔上段和吸收塔下段向吸收塔内部喷流，烟气从下向上依次经过吸收塔下段、级间冷却器和吸收塔上段，吸收塔上段中复合胺吸收剂从上向下依次经过吸收塔上段、级间冷却器和吸收塔下段；
[0021]吸收了CO2的复合胺吸收剂为富液，富液进入溶液热交换器被加热后进入到CO2再生塔，在CO2再生塔中释放CO2后生成贫液，贫液经过溶液热交换器后再次进入CO2吸收塔；
[0022]贫液同时从CO2再生塔进入再沸器被加热后形成气态状后，气态状的贫液回到CO2再生塔释放出CO2，释放的CO2依次经过CO2冷却器和气液分离器后，分离出CO2，被压缩后封存；所述再沸器在加热过程中以蒸汽喷射器喷出的蒸汽作为热源。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术公开了一种燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集系统，该系统包括吸收塔，在吸收塔中引入了级间冷却器，使得吸收塔被分为上、下两段；在吸收塔后设置贫液和富液换热的溶液热交换器，被加热后的富液进入CO2再生塔中释放出CO2后再回到吸收塔中。本专利技术利用化学吸收法，对烟气中的CO2进行吸收和分离，便于后续的压缩和封存；本专利技术耦合蒸汽喷射器，利用低压缸进汽引射低压缸排汽，获得适合参数的蒸汽作为再沸器的热源，回收机组的冷端余热，降低碳捕集装置的能耗，降低燃煤发电机组的资源消耗和CO2排放。该系统合理利用了机组的余热，以驱动碳捕集装置，实现合成氨吸收剂的循环利用，降低燃煤发电机组的能耗以及水耗，实现能级匹配以降低碳捕集装置的能耗。
[0025]进一步的，设置了烟气净化部分，通过烟气冷凝器，回收脱硫烟气中的水，降低机组的水耗；本专利技术通过烟气冷却器、烟气再热循环水泵和烟气再热器，将低温烟气的余热用于加热除尘、脱硫、碳捕集之后的烟气，合理利用低温余热，并减少对烟囱造成的低温腐蚀。
[0026]进一步的，烟气冷凝器对烟气进行冷凝，不仅回收了烟气中部分水，减少了机组的水耗，而且降低了进入CO2吸收塔的烟气温度，提高了CO2吸收效率，CO2吸收塔级间冷却，可
以提高CO2吸收效率。
[0027]进一步的，系统中耦合蒸汽喷射器，利用低压缸进汽引射低压缸排汽，获得合适参数的蒸汽作为再沸器的驱动热源，回收机组的冷端余热，降低碳捕集装置的能耗。
[0028]本专利技术还公开了一种燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集方法，该方法从烟气中通过复合胺吸收剂获取CO2后，将富含CO2的液体依次被加热和再生后，获得CO2被压缩后封存。该方法合理利用了机组的余热，以驱动碳捕集装置，实现合成氨吸收剂的循环利用，降低燃煤发电机组的能耗以及水耗，实现能级匹配以降低碳捕集装置的能耗。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的一种燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集系统的结构示意图；
[0030]图中：1为烟气冷却器、2为除尘器、3为脱硫塔、4为烟气冷凝换热器、5为CO2吸收塔、6为烟气再热器、7为烟囱、8为富液泵、9为溶液热交换器、10为再生塔、11为贫液泵、12为CO2冷却器、13为气液分离器、14为小汽机、15为再沸器、16为烟气再热循环水泵、17为级间冷却器、18为蒸汽喷射器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集系统，其特征在于，包括烟气净化部分，所述烟气净化部分的烟气出口连接有吸收塔下段(5
‑
2)的烟气进口，吸收塔下段(5
‑
2)的烟气出口连接有级间冷却器(17)的烟气进口，级间冷却器(17)的烟气出口连接有吸收塔上段(5
‑
1)的烟气进口，吸收塔上段(5
‑
1)的烟气出口和烟气净化部分连接；吸收塔下段(5
‑
2)的液体出口连接有溶液热交换器(9)的富液进口，溶液热交换器(9)的富液出口连接有再生塔(10)的液体进口；所述溶液热交换器(9)的贫液进口和再生塔(10)的液体出口连接，溶液热交换器(9)的贫液出口和吸收塔上段(5
‑
1)的贫液进口以及吸收塔下段(5
‑
2)的贫液进口连接；再生塔(10)的气体出口连接有气液分离器(13)，气液分离器(13)的出口连接有CO2压缩装置，CO2压缩装置连接有CO2存储装置；再生塔(10)的贫液出口连接有再沸器(15)的冷侧工质进口，再沸器(15)的冷侧工质出口和再生塔(10)的气体进口连接；再沸器(15)的热侧工质进口连接有蒸汽喷射器(18)，再沸器(15)的热侧工质出口连接有汽轮机凝结水系统。2.根据权利要求1所述的一种燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集系统，其特征在于，所述烟气净化部分包括烟气冷却器(1)，烟气冷却器(1)的热侧出口和吸收塔下段(5
‑
2)的烟气进口连接；吸收塔上段(5
‑
1)的烟气出口连接有烟气再热器(6)的冷侧进口，烟气再热器(6)的冷侧出口连接有烟囱(7)。3.根据权利要求2所述的一种燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集系统，其特征在于，所述烟气冷却器(1)的冷侧出口连接有烟气再热循环水泵(16)，烟气再热循环水泵(16)的出口和烟气再热器(6)的热侧进口连接；烟气再热器(6)的热侧出口和烟气冷却器(1)的冷侧进口连接。4.根据权利要求2所述的一种燃煤发电机组耦合蒸汽喷射器的碳捕集系统，其特征在于，烟气冷却器(1)的热侧出口连接有除尘器(2)，除尘器(2)的出口连接有脱硫塔(3)，脱硫塔(3)的出口连接有烟气冷凝换热器(4)的热侧进口，烟气冷凝换热器(4)的热侧出口和吸收塔下段(5
‑
2)的烟气进口连接；烟气冷凝换热器(4)的冷侧进口连接有循环冷却水低温侧，烟气冷凝换热器(4)的冷侧出口连接有循环冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凯旋，万超，荆涛，王明勇，李永康，李高潮，贾明晓，韩立，邹洋，杨珍帅，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：