二氧化碳回收方法及二氧化碳回收型火力发电系统技术方案

技术编号:7343320 阅读:132 留言:0更新日期:2012-05-17 12:25
本发明专利技术提供一种将把二氧化碳压入地中的过程中所产生的热能高效地回收、并具有较高的热效率的二氧化碳回收型火力发电系统。该二氧化碳回收型火力发电系统具备:吸收塔,使来自锅炉的排放气体中包含的二氧化碳吸收到吸收液中;再生塔,使二氧化碳气体从吸收了二氧化碳的吸收液释放;重沸器,加热来自上述再生塔的吸收液,将产生的蒸气供给至上述再生塔;冷凝器,冷却来自涡轮的排气蒸气并生成冷凝水;压气机,压缩上述二氧化碳气体;以及冷却器,将上述冷凝水的一部分作为冷却水来冷却被压缩的二氧化碳气体;通过上述冷却器中的二氧化碳气体的冷却而生成的蒸气被供给至上述重沸器,来成为热源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二氧化碳回收方法及二氧化碳回收型火力发电系统
技术介绍
在使用大量化石燃料的火力发电厂等发电系统中,作为除去并回收作为地球的温暖化现象的原因之一的二氧化碳的方法,采用了胺吸收法(例如,参照专利文献1)。但是, 在胺吸收法中,为了再生吸收了二氧化碳的吸收液,需要大量的低压(例如约0. 3MPa)蒸气产生的热能。为了补偿该热能,提出有如下方法将从涡轮冷凝水系统分流来的冷凝水,与回收的二氧化碳所带有的热量以及为了将二氧化碳压入地中而以高压(例如约8MPa)压缩所产生的热量进行热交换,并使其合流进脱气器(例如,参照专利文献2)。但是,若要回收二氧化碳所具有的全部热量,存在冷凝水量不足的问题。而且,结果存在如下问题在低压加热器中流动的冷凝水量减少,来自涡轮的抽气量减少而传向冷凝器的热增加,为了降低以往所具有的再生循环效果,涡轮输出相对于所回收的热量而不那么增加。而且,在将所回收的二氧化碳压入地中时,需要以高压压缩二氧化碳,但为了确保这样的压缩动力源,无法避免降低发电厂的巨大的输出降低。专利文献1 日本特开平8-257355号公报专利文献2 日本特开2004-323339号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种二氧化碳回收方法及二氧化碳回收型火力发电系统, 将把二氧化碳压入地中的过程中所产生的热能高效地回收、并具有较高的热效率。本专利技术的一个技术方案的二氧化碳回收型火力发电系统,其特征在于,具备锅炉,燃烧燃料而生成蒸气,并产生排放气体;吸收塔,被从上述锅炉供给上述排放气体,使该排放气体中包含的二氧化碳吸收到吸收液中;再生塔,被从上述吸收塔供给吸收了二氧化碳的吸收液,使二氧化碳气体从该吸收液释放,并将该二氧化碳气体排出;重沸器,加热来自上述再生塔的吸收液,将产生的蒸气供给至上述再生塔;涡轮,被从上述锅炉供给蒸气而旋转驱动;冷凝器,冷却来自上述涡轮的排气蒸气并生成冷凝水;冷凝水泵,将上述冷凝水向管路送出;给水泵,设于上述管路,进行向上述锅炉的供水;压气机,压缩上述二氧化碳气体;以及冷却器,被供给上述冷凝水的一部分,并将该冷凝水作为冷却水来冷却被上述压气机压缩的二氧化碳气体;上述重沸器被供给来自上述涡轮的蒸气、和通过上述冷却器中的二氧化碳气体的冷却而生成的蒸气。本专利技术的一个技术方案的二氧化碳回收方法具备锅炉生成用于驱动涡轮的蒸气并产生排放气体的工序;在吸收塔中,使从上述锅炉排出的上述排放气体中包含的二氧化碳吸收到吸收液中的工序;在再生塔中,使二氧化碳气体从吸收了二氧化碳的上述吸收液释放,并排出该二氧化碳气体的工序;重沸器加热来自上述再生塔的吸收液,并将产生的蒸气供给至上述再生塔的工序;将来自上述涡轮的蒸气降温并供给至上述重沸器的工序;冷凝器将来自上述涡轮的排气蒸气冷却并生成冷凝水的工序;压气机压缩上述二氧化碳气体的工序;冷却器将上述冷凝水的一部分作为冷却水来冷却被压缩的二氧化碳气体的工序; 以及将通过上述冷却器中的二氧化碳气体的冷却而生成的蒸气供给至上述重沸器的工序。专利技术效果根据本专利技术,能够提供一种二氧化碳回收方法及二氧化碳回收型火力发电系统, 将把二氧化碳压入地中的过程中所产生的热能高效地回收、并具有较高的热效率。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式涉及的二氧化碳回收型火力发电系统的概略结构图。图2是本专利技术的第二实施方式涉及的二氧化碳回收型火力发电系统的概略结构图。图3是本专利技术的第三实施方式涉及的二氧化碳回收型火力发电系统的概略结构图。图4是变形例的二氧化碳回收型火力发电系统的概略结构图。图5是变形例的二氧化碳回收型火力发电系统的概略结构图。图6是变形例的二氧化碳回收型火力发电系统的概略结构图。标记说明1 二氧化碳回收型火力发电系统Ia火力发电设备Ib 二氧化碳回收设备4涡轮蒸气5排放气体6 锅炉9过热器10再热器20涡轮轴21高压涡轮22中压涡轮23低压涡轮24发电机26冷凝器27冷凝水31冷凝水泵34给水泵37 39 阀40 二氧化碳分离回收装置41重沸器42含有水蒸气的二氧化碳气体44降温器51 CO2 凝结器52 二氧化碳53、54 压气机55中间冷却器56出口冷却器60 蒸气70 涡轮具体实施例方式(第一实施方式)图1中示出本专利技术的第一实施方式涉及的二氧化碳回收型火力发电系统的整体构成。二氧化碳回收型火力发电系统1包括火力发电设备(Plant)Ia,燃烧燃料而生成涡轮蒸气4,旋转驱动涡轮而进行发电;和二氧化碳回收设备lb,使用可吸收排放气体5中含有的二氧化碳的吸收液,从在锅炉6中生成的该排放气体5回收二氧化碳。对锅炉6供给燃料以及燃烧用空气,在火炉中燃烧燃料,生成涡轮蒸气4,并且产生排放气体5。锅炉6具有过热器9,通过火炉中的燃烧加热涡轮蒸气4而产生主蒸气;和再热器10,与过热器9相邻地设置,对从过热器9经由后述的高压蒸气涡轮21所供给的涡轮蒸气4进行再加热,而使其成为再热蒸气。 火力发电设备Ia具有高压蒸气涡轮(高压涡轮)21,通过从锅炉6的过热器9供给的涡轮蒸气4 (主蒸气)而旋转驱动;和中压蒸气涡轮(中压涡轮)22,经由涡轮轴20与该高压涡轮21连结,通过从高压涡轮21经由锅炉6的再热器10供给的涡轮蒸气4 (再热蒸气)而旋转驱动。而且,在该中压涡轮22上经由涡轮轴20连结有低压蒸气涡轮(低压涡轮)23,该低压涡轮23构成为通过从中压涡轮22供给的涡轮蒸气4 (来自中压涡轮22的排气蒸气(中压排气蒸气))而旋转驱动。另外,在涡轮轴20上,连结有通过涡轮轴20的旋转进行发电的发电机M。此外,在本实施方式中,采用了连结高压涡轮21、中压涡轮22、低压涡轮23以及发电机M的旋转轴来构成一个涡轮轴20的形态,但不限于这样的构成,也可以由分别具备至少一个蒸气涡轮的2轴以上的涡轮轴、和与各涡轮轴连结的多个发电机构成火力发电设备Ia0在低压涡轮23的下部设有冷凝器沈,该冷凝器沈将从低压涡轮23排出的涡轮蒸气(来自低压涡轮23的排气蒸气(低压排气蒸气))冷却并凝缩而使之成为冷凝水27。 从冷凝器26排出的冷凝水27通过冷凝水泵31被送向管路28的下游侧,通过给水泵34经由管路33被送向锅炉6。如图1所示那样,在二氧化碳回收设备Ib中,设置有二氧化碳分离回收装置40,该二氧化碳分离回收装置40被从锅炉6供给排放气体5,将该排放气体5中包含的二氧化碳分离并回收。二氧化碳分离回收装置40具备吸收塔(未图示),使排放气体5中含有的二氧化碳吸收到二氧化碳吸收液中;和再生塔(未图示),被从吸收塔供给吸收了二氧化碳的吸收液(富液),使二氧化碳气体从浓(rich)液释放,将含有水蒸气的二氧化碳气体42 排出,并再生吸收液。在再生塔中再生的吸收液被供给至吸收塔。为了吸收二氧化碳而使用的吸收液可以使用将胺化合物溶于水的胺化合物水溶液。在再生塔中设有重沸器41。重沸器41将再生塔中所存留的稀(lean)液(二氧化碳的含有量较少的再生的吸收液)的一部分加热而使其温度上升并生成蒸气,然后供给至再生塔。在重沸器41中加热贫液时,从贫液释放出二氧化碳气体,将该二氧化碳气体与吸收液蒸气一起供给至再生塔。该吸收液蒸气在再生塔内上升而加热富液。由此从富液释放出二氧化碳气体。将在后面叙述重沸器41的热源。从再生塔的顶部排出的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:笹沼健史冲田信雄高桥武雄高柳干男须贺威夫村上裕哉清国寿久北村英夫
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:

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