用于控制CO2捕获用废热的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于基于到发电单元(119)的蒸汽流和/或由发电单元(119)产生的功率的变化而将蒸汽提供至气体回收单元(130)的系统和方法。气体回收单元(130)可以是热力发电单元(100)的一部分，并且可以是包括两个或更多再生塔(153)的胺基CO2回收单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制CO2捕获用废热的系统和方法本申请根据35 U.S.C.§ 119(e)要求在2011年3月31日提交的名称为“A SYSTEMAND METHOD FOR CONTROLLING WASTE HEAT FOR CO2 CAPTURE”(用于控制 CO2 捕获用废热的系统和方法)的临时专利申请序列号61/469，919的优先权，该申请的公开内容以引用方式全文并入本文中。_2] 相关申请的交叉引用 本申请涉及在2011年3月31日与本申请同时提交的名称为“A SYSTEM AND METHODFOR CONTROLLING WASTE HEAT FOR C02 CAPTURE”(用于控制CO2捕获用废热的系统和方法)的代理人案卷号N0.W09/078-0 (27849-0011)的美国专利申请N0.61/469，915，该申请转让给本专利技术的受让人且以引用方式全文并入本文中。
本专利技术大体涉及热力设备。本专利技术更特定地涉及整合用于利用功率设备蒸汽捕获二氧化碳以最小化废热的工艺控制方案的方法和系统。
技术介绍
化石燃料和天然气发电站常规地使用蒸汽涡轮和其它机械来将热量转换为电力。这些燃料的燃烧产生包括酸性气体的烟气流，酸性气体包括二氧化碳CO2、氮氧化物NOx和硫氧化物S0X。已经尝试减少来自这些发电站的酸性气体的排放，并且特别是减少包括CO2的温室气体的排放。这样，CO2捕获系统已整合到这些发电站中。已在这方面取得许多进步，从而导致在化石燃料燃烧期间产生的CO2被部分地至完全地与燃烧气体分离。最近，已对使用氨水从燃烧气体流中去除酸性气体污染物的水吸收和汽提工艺产生兴趣。气体吸收是其中`气体混合物的可溶组分被溶解在液体中的过程。气体/液体接触可以是逆流的或顺流的，其中逆流接触是最常见的。汽提基本上是吸收的逆过程，因为它涉及挥发性组分从液体混合物向气体的转移。在典型的二氧化碳去除工艺中，利用吸收从燃烧气体去除二氧化碳，并且随后利用汽提再生溶剂并捕获包含在溶剂中的二氧化碳。一旦二氧化碳从燃烧气体和其它气体中去除，它就可以被捕获和压缩以在包括封存、甲醇制造和三次油回收的多种应用中使用。为了实现吸收剂溶液的再生，从吸收塔底部抽出的富溶剂被引入汽提塔的上半部，并且富溶剂在压力下被保持在其沸点处或附近的高温下。保持高温所需的热量通过使汽提塔中包含的吸收剂溶液再沸腾而提供，这需要能量且因此增加总运营成本。因此，需要为再沸器提供用以再生装载的氨水流的具成本效益且操作效率高的能量源。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供用于高效地提供热量至与蒸汽发电系统整合的酸性气体吸收/汽提工艺的系统和方法。本专利技术的另一目的是通过使用为酸性气体捕获系统提供能量的来自不同涡轮级和水和/或蒸汽循环位置的蒸汽抽出点(提取点)的特殊布置来优化总体功率设备性能。本专利技术的另一目的是提供用于为酸性气体捕获系统提供能量的来自不同涡轮级和水和/或蒸汽循环位置的蒸汽抽出点(提取点)的特殊布置，该布置可以设计成新的或改装到现有发电系统设计中。本公开的另一目的是提供用于整合蒸汽发电负载和用于酸性气体捕获的能量产生的工艺控制方案。相应地且根据用于酸性气体捕获的已知技术的操作和设计参数，本专利技术的目的可在于能量的减少。而且，本专利技术的目的可在于在用于酸性气体吸收的此类技术中使用的化学物的减少排放的环境、健康和/或经济上的改进。在一个方面，公开了一种设备，该设备包括:锅炉单元，其产生蒸汽；发电单元，其包括从锅炉单元接收蒸汽的至少一个发电涡轮；气体回收单元，其包括两个或更多再生塔；以及二级蒸汽源，其将蒸汽以不同速率提供至两个或更多再生塔中的每一个。在另一方面，公开了一种用于将蒸汽提供至气体回收单元的方法，该方法包括:将蒸汽从锅炉单元或发电单元提供至二级蒸汽源；以及从二级蒸汽源排放蒸汽；将从二级蒸汽源排放的蒸汽以不同速率提供至气体回收单元的两个或更多再生塔。【附图说明】现在参照附图，附图为示例性实施例且其中相同元件用相同数字标示。图1示出根据本公开的实施例的设备的示意性简化流程图。图2示出根据本公开的另一实施例的设备的示意性简化流程图。图3示出根据本公开的另一实施例的设备的示意性简化流程图。图4示出根据本公开的另一实施例的设备的示意性简化流程图。图5示出根据本公开的另一实施例的设备的示意性简化流程图。图6示出根据本公开的另一实施例的设备的示意性简化流程图。图7示出根据本公开的另一实施例的设备的示意性简化流程图。图8示出根据本公开的另一实施例的设备的示意性简化流程图。图9示出根据本公开的另一实施例的设备的示意性简化流程图。【具体实施方式】下面参照附图描述根据本专利技术的用于利用发电蒸汽为酸性气体回收提供能量的系统和工艺的具体实施例。图1示出根据本公开的实施例的设备100的示意性简化流程图。在一个实施例中，热力系统100可以是热力设备。在另一实施例中，设备100可以是包括产生含二氧化碳烟气的燃烧设施和至少一个蒸汽单元的设备或设施。蒸汽单元可以是蒸汽涡轮发电单元。如在图1中可见，设备100包括一级蒸汽源110、发电单元119和气体回收单元130。在该示例性实施例中，一级蒸汽源110是蒸汽锅炉单元。蒸汽锅炉单元110可包括从化石燃料产生蒸汽的一个或多个蒸汽锅炉。燃料可以是煤、泥煤、生物质、合成气/燃料、天然气或者在燃烧时产生诸如酸性气体的含气体污染物烟气的其它碳燃料源。发电单元119包括一级蒸汽用户120和发电单元125。在该示例性实施例中，一级蒸汽用户120为一个或多个蒸汽涡轮。一个或多个蒸汽涡轮120联接到发电单元125，以便为发电机125提供用于产生电力125A的机械能。电力可提供至电网(未示出)。在该示例性实施例中，一个或多个蒸汽涡轮120包括高压(HP)涡轮121、中压(IP)涡轮122和低压(LP)涡轮123。在另一实施例中，一个或多个蒸汽涡轮120可包括类似或不同的(多个)操作压力的任意数量的涡轮的组合。如在图1中进一步可见，发电单元119还包括二级蒸汽用户124。在该示例性实施例中，二级蒸汽用户124为辅助蒸汽涡轮。辅助蒸汽涡轮124可以是背压涡轮。辅助蒸汽涡轮124联接到辅助发电机152。辅助发电机152产生可提供至电网、设备局域电网或其它局域能量供应(未示出)的电力152A。提供至电网的能量的量可根据电网负载要求而增加或减小。电网负载要求可为辅助蒸汽涡轮124的速度控制(未示出)提供设定点。在一个实施例中，设定点可基于辅助涡轮124的排放蒸汽的压力而具有超驰。气体回收单元130可以是酸性气体捕获和回收单元。气体回收单元130包括CO2吸收单元130a和CO2再生单元130b。在一个实施例中，气体回收单元130可以是胺基洗涤单元。在一个实施例中，气体回收单元130可以是用于CO2捕获的先进胺工艺。在一个实施例中，先进胺工艺可以是包括基质汽提配置的双基质方案。CO2吸收单元130a包括CO2吸收器(吸收器)231。CO2再生单元130b包括两个或更多再生塔153。两个或更多再生塔153中的每个再生塔包括两个或更多再沸器140。在一个实施例中，再生塔中的一个或多个可具有两个或更多再沸器。两个或更多再生塔153的布置可被称为基质汽提配置。在该示例性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备(100)，包括：锅炉单元(110)，其产生蒸汽；发电单元(119)，其包括从所述锅炉单元(110)接收所述蒸汽的至少一个发电涡轮(120)；气体回收单元(130)，其包括两个或更多再生塔(153)；以及二级蒸汽源(124(a))，其将蒸汽以不同速率提供至所述两个或更多再生塔(153)中的每一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.31 US 61/469,919;2012.03.28 US 13/432,3501.一种设备(100),包括: 锅炉单元(110)，其产生蒸汽； 发电单元(119)，其包括从所述锅炉单元(110)接收所述蒸汽的至少一个发电涡轮(120)； 气体回收单元(130)，其包括两个或更多再生塔(153);以及 二级蒸汽源(124(a))，其将蒸汽以不同速率提供至所述两个或更多再生塔(153)中的每一个。2.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述气体回收单元(130)包括胺基洗涤工艺。3.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述二级蒸汽源(124(a))包括辅助涡轮(124) ο4.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述二级蒸汽源(124(a))包括流量控制装置(610)。5.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述发电单元(119)包括高压涡轮(121)，并且高压蒸汽(126(a))被从到所述高压涡轮的高压蒸汽进料提供至所述二级蒸汽源。6.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述发电单元(119)包括高压涡轮(121)和中压涡轮(122)，并且蒸汽被从下列任一者提供至所述二级蒸汽源(124(a)):到所述高压涡轮的所述高压蒸汽进料(126 (a))、以及到所述中压涡轮(122)的中压蒸汽进料。7.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述发电单元(119)包括高压涡轮(121)、中压涡轮(122)和低压涡轮(123)，并且蒸汽被从下列任一者提供至所述二级蒸汽源(124(a)):到所述高压涡轮(121)的所述高压蒸汽进料、到所述中压涡轮(122)的所述中压蒸汽进料、到所述低压涡轮(123)的低压蒸汽进料、以及它们的任意组合。8.根据权利要求1所述的设备(400)，其特征在于，所述二级蒸汽源(124(a))包括辅助锅炉(410)和辅助涡轮(124)。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：NB汉达加马，RR科特达瓦拉，S荣松，AM普菲菲尔，O德雷尼克，J马尚，CN舒伯特，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，陶氏环球技术有限责任公司，
类型：
国别省市：