一種用于從燃燒煙氣中提取co2的系統(tǒng)和鍋爐系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煙氣處理領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于從燃燒煙氣中提取CO2的系統(tǒng)和包括該系統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]CO2是一種能吸收地面反射的太陽(yáng)輻射，并重新發(fā)射輻射的氣體，被認(rèn)為是加劇溫室效應(yīng)的主要來(lái)源。鍋爐燃燒所排放的煙氣中含有大量的co2，因此，燃煤電站等使用燃煤鍋爐排放的大量煙氣對(duì)全球環(huán)境具有顯著的影響。隨著日益加劇的溫室效應(yīng)，全球環(huán)境逐漸惡化，碳捕集技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視，世界各減排科研機(jī)構(gòu)對(duì)碳捕集技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。
[0003]目前，已研究出針對(duì)燃煤電站中燃煤鍋爐的0)2減排的技術(shù)主要有三種:(I)燃燒后捕集，即:對(duì)鍋爐燃燒所排放的煙氣中的CO2通過(guò)物理(如通過(guò)特殊材料吸附co2)、化學(xué)(如利用氫氧化鈉溶液或胺液吸收CO2)或微生物(如固碳微生物)吸收的方法進(jìn)行捕集；(2)燃燒前捕集，即:使用IGCC(Integrated Gasificat1n Combined Cycle)系統(tǒng)即整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)將固體的煤碳燃料氣化成為中低熱值煤氣(含有co、H2、co2以及硫化物、氮化物粉塵等污染物)，經(jīng)過(guò)凈化以除去煤氣中的硫化物、氮化物、粉塵等污染物之后，將其中的CO轉(zhuǎn)變成CO2并進(jìn)行碳捕集(捕集的CO2被壓縮和封存)，剩余的低碳可燃?xì)怏w(以H2為主的氣體)變?yōu)榍鍧嵉臍怏w燃料；(3)燃燒中捕集，S卩:燃煤鍋爐通過(guò)富氧燃燒的方式，將鍋爐燃燒產(chǎn)生的含有大量CO2的煙氣與O2的混合氣代替空氣燃燒，在通過(guò)煙囪將最終產(chǎn)生的煙氣排放到大氣中之前，使用CO2液化裝置將CO2壓縮并封存，實(shí)現(xiàn)碳捕集。
[0004]然而，對(duì)于第一種CO2減排技術(shù)來(lái)說(shuō)，存在很大的不穩(wěn)定性，例如，通過(guò)化學(xué)吸收的方式進(jìn)行碳捕集時(shí)，隨著溫度的升高，OC2很容易從氫氧化鈉溶液或胺液中分離出并進(jìn)入大氣中。對(duì)于第二種和第三種CO2減排技術(shù)來(lái)說(shuō)，不僅成本高昂，而且盡管在壓縮封存CO2之前對(duì)其進(jìn)行了凈化處理，但其中仍然不可避免地有重金屬(例如汞)等雜質(zhì)，因此，所壓縮封存的CO2與工業(yè)級(jí)和食品級(jí)CO2指標(biāo)要求還有很大差距，無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源再利用，只能將其埋入地底或海底。而由于中國(guó)生態(tài)環(huán)境脆弱，氣象災(zāi)害頻發(fā)，很容易發(fā)生CO2泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，因此必須通過(guò)監(jiān)測(cè)防止風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，但是中國(guó)尚未建立完整和有效的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，因此將CO2埋入地底或海底之后對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)、海洋生態(tài)、人體健康和地球循環(huán)系統(tǒng)具有極大的不確定性。
[0005]由此，亟待解決的問(wèn)題是，即能夠?qū)崿F(xiàn)CO2的減排，又能夠降低儲(chǔ)存所捕集的CO2的風(fēng)險(xiǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于從燃燒煙氣中提取CO2的系統(tǒng)和鍋爐系統(tǒng)，所述用于從燃燒煙氣中提取CO2的系統(tǒng)能夠?qū)煔庵械腃O2提純并回收利用，即能夠?qū)崿F(xiàn)0)2的減排，又能夠降低儲(chǔ)存所捕集的CO2而帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種用于從燃燒煙氣中提取CO2的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括依次串聯(lián)連接的除塵裝置、除雜裝置、干燥裝置以及CO2回收裝置，該CO2回收裝置包括并聯(lián)地連接于所述干燥裝置的第一 CO2回收裝置和第二 CO2回收裝置，所述用于從鍋爐煙氣中提取CO2的系統(tǒng)還包括連接在所述干燥裝置和所述第一 CO2回收裝置之間的重金屬吸附裝置。
[0008]優(yōu)選地，所述除雜裝置包括連接在所述除塵裝置和所述干燥裝置之間的脫硫裝置和脫硝裝置，所述脫硫裝置包括脫硫塔，所述脫硝裝置包括脫硝塔。
[0009]優(yōu)選地，所述脫硫裝置還包括依次連接在所述除塵裝置和所述脫硫塔之間的第一壓縮裝置和第一冷卻裝置。
[0010]優(yōu)選地，所述脫硫塔設(shè)置有第一循環(huán)栗，所述脫硫塔上設(shè)置有入口和出口，入口和出口之間連接有管道，該管道設(shè)置在所述脫硫塔的外部，以使得所述脫硫塔的內(nèi)部空間與該管道形成閉合的流體回路，所述第一循環(huán)栗設(shè)置在所述管道上。
[0011]優(yōu)選地，所述脫硝裝置還包括依次連接在所述脫硫裝置和所述干燥裝置之間的第二壓縮裝置和第二冷卻裝置。
[0012]優(yōu)選地，所述脫硝塔設(shè)置有第二循環(huán)栗，并且所述脫硝塔上設(shè)置有入口和出口，該入口和出口之間連接有管道，該管道設(shè)置在所述脫硝塔的外部，以使得所述脫硝塔的內(nèi)部空間與該管道形成閉合的流體回路，所述第二循環(huán)栗設(shè)置在所述管道上。
[0013]優(yōu)選地，所述除雜裝置設(shè)置為多個(gè)。
[0014]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括連接在所述除塵裝置和所述脫硫脫硝設(shè)備之間的煙氣冷卻器。
[0015]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還提供一種鍋爐系統(tǒng)，其中，所述鍋爐系統(tǒng)包括本實(shí)用新型提供的用于從鍋爐煙氣中提取CO2的系統(tǒng)。
[0016]優(yōu)選地，所述鍋爐系統(tǒng)為富氧燃燒鍋爐系統(tǒng)。
[0017]通過(guò)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的用于從鍋爐煙氣中提取CO2的系統(tǒng)通過(guò)除塵、除雜、干燥等步驟將煙氣中的雜質(zhì)除去，以能夠獲得第一純凈度的CO2液體，而通過(guò)除塵、除雜、干燥、除重金屬等步驟將煙氣中的雜質(zhì)除去，能夠獲得比第一純凈度更高的0)2液體，該高純凈度的CO2液體能夠達(dá)到食品級(jí)CO2標(biāo)準(zhǔn)，并且，純凈度相對(duì)較低的CO2液體也能夠滿足工業(yè)級(jí)CO2標(biāo)準(zhǔn)，使得CO2能夠再次利用，從而降低碳排放的同時(shí)，避免CO2封存帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0018]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0019]附圖是用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0020]圖1是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】提供的用于從燃燒煙氣中提取CO2的系統(tǒng)的簡(jiǎn)略不意圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】提供的鍋爐系統(tǒng)的簡(jiǎn)略示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0023]I除塵裝置；2煙氣冷卻器；3第一壓縮裝置;4第一冷卻裝置;5脫硫塔;6第一循環(huán)栗;7第三冷卻裝置;8第二壓縮裝置;9第二冷卻裝置;10脫硝塔;11第二循環(huán)栗；12第四冷卻裝置;13干燥裝置;14重金屬吸附裝置;15第五壓縮裝置;16C02儲(chǔ)存罐；
[0024]20磨煤機(jī);21鍋爐；22預(yù)熱器;23除塵器;24引風(fēng)機(jī);25第一氣-氣換熱器;26脫硫脫硝設(shè)備;27煙氣冷卻器;28第二氣-氣換熱器;29密封風(fēng)機(jī);30第一風(fēng)機(jī);31第二風(fēng)機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。
[0026]在本實(shí)用新型中，在未作相反說(shuō)明的情況下，使用的方位詞如“上游、下游”通常是指煙氣的流動(dòng)方向上的“上游、下游”，但上述方位詞并不用于限制本實(shí)用新型。
[0027]根據(jù)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，提供一種用于從燃燒煙氣中提取CO2的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括依次串聯(lián)連接的除塵裝置1、除雜裝置、干燥裝置13以及CO2回收裝置，該CO2回收裝置包括并聯(lián)地連接于所述干燥裝置13的第一 CO2回收裝置和第二 CO2回收裝置，所述用于從鍋爐煙氣中提取CO2的系統(tǒng)還包括連接在所述干燥裝置13和所述第一 CO2回收裝置之間的重金屬吸附裝置14。
[0028]由此，燃燒煙氣通過(guò)除塵裝置I的除塵作用、除雜裝置的脫硫、脫硝作用、干燥裝置的脫水作用之后，煙氣中大部分的有毒有害物質(zhì)已被過(guò)濾，因此，通過(guò)壓縮純化得到的CO2液滿足工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)第二 CO2回收裝置可以將液態(tài)的CO2儲(chǔ)存以用于工業(yè)領(lǐng)域。而對(duì)于第一 CO2回收裝置中將要回收的CO2來(lái)說(shuō)，由于煙氣經(jīng)過(guò)了重金屬吸附裝置14吸附汞等重金屬的作用，因此煙氣中的有毒有害物質(zhì)已經(jīng)近乎除去，只剩下C0^N2、Ar等惰性氣體，第一CO2回收裝置回收液態(tài)的C02，因此，剩余的煙氣需要經(jīng)過(guò)壓縮，其中的CO2由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，從而與N2、Ar等惰性氣體分離，實(shí)現(xiàn)高純凈度的CO2的收集。通過(guò)這種方式收集的CO2具有較高的濃度，并且其中不含有有害雜質(zhì)，因此，能夠用于食品加工領(lǐng)域。由此可見，本實(shí)用新型提供的用于從燃燒煙氣中提取CO2的系統(tǒng)能夠?qū)煔庵械腃O2進(jìn)行回收，減少了 CO2的排放量，并且回收之后的CO2能夠再次利用，因此，避免了將液態(tài)CO2封存到地下或海底的情況下存在的風(fēng)險(xiǎn)。
[0029]下面將結(jié)合圖1詳細(xì)描述本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0030]在本實(shí)用新型提供的用于從燃燒煙氣中提取CO2的系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】中，除雜裝置主要用于除去煙氣中的SOdPNOx，因此，所述除雜裝置可以包括連接在所述除塵裝置I和所述干燥裝置13之間的脫硫裝置和脫硝裝置，脫硫裝置可以通過(guò)多種方式除去煙氣中的S02，同樣的，脫硝裝置可以通過(guò)多種方