專利名稱：電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集方法與裝置，屬于煙氣凈化與溫室氣體減排技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大氣中的C02、03以及水汽等氣體，可以透過太陽短波輻射(吸收少)，但卻阻擋地球表面向宇宙空間的長波輻射(吸收多)，隨著CO2等濃度的增加，造成入射能量和逸散能量失去平衡，形成固定能量多于再輻射至空間的能量時，地球大氣的溫度必然增高，這種現(xiàn)象稱作溫室效應(yīng)(greenhouse effect)。二氧化碳是最重要的認為溫室氣體，能源活動是其主要的排放源。據(jù)政府間氣候變化專門委員會(簡稱IPCC)第四次評估報告，全球大氣中CO2的濃度從1750年的
0.280mL/L增加到2005年的0.379mL/L，增加了 35%, 2004年全球CO2的排放量比1970年增加了月80%。報告還指出，工業(yè)化時期以來大氣CO2濃度的增加，主要源于化石燃料的使用。我國人均累計CO2排放量很低，但是排放總量已位居世界第一，而且中國能源結(jié)構(gòu)以煤為主，在電源結(jié)構(gòu)方面將繼續(xù)維持燃煤機組為主體的基本格局。近年來隨著火電裝機容量的迅速增發(fā)，燃煤電廠CO2排放的絕對量和相應(yīng)比例將進一步增加。2000年我國火電廠單位發(fā)電量的CO2排放量高達1.09kg/ (kff.h)，減少火電廠CO2排放及其捕集封存和資源化，對于控制和減少溫室氣體的排放，應(yīng)對溫室效應(yīng)、全球變暖問題具有重要意義。目前，世界范圍內(nèi)的電廠還沒有大規(guī)模二氧化碳捕集的工業(yè)化裝置，現(xiàn)在已建成的最大規(guī)模燃煤電廠碳捕集示范工程為上海石洞口電廠年產(chǎn)10萬噸CO2排裝置。但也存在運行成本高、系統(tǒng)三廢排放量大且難處理的等問題。國內(nèi)外在電廠碳捕集方面的研究也從未間斷過，被認為目前最成熟、最具有市場推廣前景的電廠碳捕集技術(shù)為化學(xué)溶劑法脫碳。該技術(shù)方法已在國內(nèi)外多個工業(yè)化示范裝置上進行測試，如中國專利CN101314102公開了一種燃煤電廠煙氣中二氧化碳捕集方法與裝置，該系統(tǒng)采用了雙吸收塔串聯(lián)的方法提升煙氣處理量和處理效率。中國專利CNlO 1063405公開了一種鍋爐煙道氣回收凈化注井采油裝置。中國專利CN201010001164.8公開了一種燃煤電廠煙氣中二氧化碳捕集系統(tǒng)及處理方法，并在中國重慶合川雙槐電廠建有年產(chǎn)I萬噸的示范裝置，但是由于工藝流程沒有克服主要技術(shù)難題，導(dǎo)致運行過程中存在能耗高、水耗大和運行不穩(wěn)定等問題。因此，解決電廠鍋爐島、鍋爐尾部煙氣凈化島、發(fā)電島與CCS島的優(yōu)化整合問題是將來CCS技術(shù)在電站大規(guī)模應(yīng)用的主要技術(shù)難題。該難題嚴重限制了 CCS技術(shù)在電廠中的大規(guī)模碳捕集應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種適合于大規(guī)?；瘧?yīng)用、運行穩(wěn)定可靠、低能耗、高潔凈的電站鍋爐煙氣中二氧化碳大規(guī)模捕集方法與裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集裝置，其特征在于，包括凈化系統(tǒng)，凈化系統(tǒng)的出口端連接由一個或兩個以上并聯(lián)連接的脫硫脫硝水洗塔組成的脫硫脫硝水洗系統(tǒng)中每個脫硫脫硝水洗塔的底部，脫硫脫硝水洗塔上部設(shè)有水洗段，水洗段的上方連接水洗液儲罐；脫硫脫硝水洗塔的底部還連接一個再生罐，再生罐連接脫硫脫硝溶液儲罐，脫硫脫硝溶液儲罐與脫硫脫硝水洗塔的水洗段的下方連通；脫硫脫硝水洗塔的頂端通過置煙氣換熱器連接吸收塔的底部；吸收塔的頂部設(shè)有水洗段，吸收塔水洗段的下方通過洗滌液冷卻器吸收塔洗滌液儲罐連通，吸收塔洗滌液儲罐與吸收塔的頂部連通；外部水蒸汽分別與再沸器、胺回收加熱器及前置煙氣換熱器連通；再沸器與再生塔的底部相互連通形成循環(huán)；再生塔的底部分別連接胺回收加熱器、貧/富液換熱器，胺回收加熱器還分別與再生塔的中部、凈化系統(tǒng)連接；再生塔的頂部依次通過富液換熱器與氣液分離器連接；吸收塔的底部依次連接富液換熱器、貧/富液換熱器后，與再生塔的上部連接；貧/富液換熱器通過貧液換熱器與吸收塔水洗段的下方連通。優(yōu)選地，所述的凈化系統(tǒng)包括依次連接的脫硝系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)及脫硫系統(tǒng)，所述脫硫脫硝水洗塔與所述胺回收加熱器分別與脫硫系統(tǒng)連接。優(yōu)選地，所述的脫硫脫硝水洗塔與所述前置煙氣換熱器之間設(shè)有至少一個干燥吸附塔。優(yōu)選地，所述的水蒸汽通過減溫減壓系統(tǒng)分別與再沸器、胺回收加熱器及前置煙氣換熱器連通。進一步地，所述的減溫減壓系統(tǒng)包括3個減溫減壓器，減溫減壓器一與所述再沸器連接；減溫減壓器二與所述胺回收加熱器連接；減溫減壓器三與所述前置煙氣換熱器連接。優(yōu)選地，所述的貧液換熱器與所述吸收塔之間設(shè)有貧液過濾器。優(yōu)選地，所述的富液換熱器與所述氣液分離器之間設(shè)有產(chǎn)品氣冷凝器。優(yōu)選地，所述吸收塔中的通入的煙氣從吸收塔頂部煙 直接排空或經(jīng)洗滌后循環(huán)至吸收塔頂部煙囪排空。優(yōu)選地，所述減溫減壓系統(tǒng)中蒸汽壓力不大于lOMpa，溫度不大于540°C。本發(fā)明還提供了一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集方法，其特征在于，采用上述任意一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集裝置，煙氣經(jīng)過凈化系統(tǒng)凈化后通入脫硫脫硝水洗塔底部并向上流動，與從脫硫脫硝水洗塔上部噴入的脫硫脫硝溶液逆流接觸，進一步脫除煙氣中的SOx、NOx ;剩余煙氣繼續(xù)向上流動進入脫硫脫硝水洗塔頂部水洗段，再進入前置煙氣換熱器，使煙氣溫度低于40°C ;降溫后的煙氣從吸收塔底部進入向上流動與吸收塔上部噴入向下流動的脫碳吸收劑逆向混合，脫除煙氣中的CO2 ;剩余煙氣在吸收塔頂部水洗段被水洗液噴淋洗滌，洗除煙氣中夾帶的少量吸收液，煙氣從吸收塔頂部排空；吸收塔內(nèi)吸收了 CO2的富液進入富液換熱器，在富液換熱器內(nèi)，富液與從再生塔頂部流出的CO2氣體換熱升溫，再進入貧/富液換熱器進行熱交換后從再生塔中上部噴入再生塔；富液在再生塔內(nèi)自上往下流動，在再生塔中下部被引出進入再沸器，與從減溫減壓系統(tǒng)通入的水蒸汽進行換熱再生，貧液在再生塔底部引出后經(jīng)貧/富液換熱器后進入貧液換熱器后從吸收塔水洗段下方噴入吸收塔完成吸收劑吸收與再生的循環(huán)過程；同時，再生塔底部的底液經(jīng)胺回收加熱器進行回收再生，胺回收加熱器的熱源為水蒸汽；再生塔內(nèi)CO2氣體被不斷從富液中蒸出從再生塔頂部通入富液換熱器，再從富液換熱器進入氣液分離器后得到CO2產(chǎn)品氣。
優(yōu)選地，所述再生塔底部的底液中5-30%的底液進入所述胺回收加熱器。本發(fā)明提供的電站鍋爐煙氣中二氧化碳大規(guī)模捕集裝置的水洗塔可由一個或多個串/并聯(lián)組成水洗系統(tǒng)，水洗液由洗滌液槽供應(yīng)，在水洗塔內(nèi)實現(xiàn)保碳脫硫脫硝的過程，使NOx、SOx等酸性氣體被攔截在脫碳吸收塔入口之外。水洗塔后設(shè)有干燥塔或吸附塔主要用于控制煙氣中剩余水蒸汽和酸性氣體，避免破壞脫碳溶劑吸收-再生系統(tǒng)的水平衡和降低溶劑失活率，但該干燥塔和吸附塔中間設(shè)有旁路，可不經(jīng)過吸附和干燥直接進入下游工序，為更換吸附劑和干燥劑提供便利。吸收塔入口換熱器主要用控制吸收塔入口煙氣溫度，確保煙氣溫度控制在脫碳溶劑最佳活性溫度范圍內(nèi)。吸收塔由一個或多個串/并聯(lián)構(gòu)成，吸收頂部部還設(shè)有水洗段，洗滌水經(jīng)洗滌液換熱器換熱后進入洗滌水槽循環(huán)使用。吸收塔底部富液經(jīng)富液泵加壓送入各換熱器換熱后進入再生塔再生，再生塔內(nèi)頂部設(shè)有金屬濾網(wǎng)，以避免產(chǎn)生的CO2氣流夾帶溶劑泡沫或其他雜質(zhì)進入后續(xù)工藝。再生塔底部貧液抽取5 30%底液進入胺回收加熱系統(tǒng)進行再生，剩余貧液經(jīng)貧富液換熱器和貧液換熱器后再通過貧液過濾器后進入吸收塔，完成溶液循環(huán)。再生塔頂部出口的CO2氣體溫度高達85°C以上，為充分利用該部分熱量，同時降低產(chǎn)品氣中水蒸汽濃度，依次設(shè)有一富液換熱器、產(chǎn)品氣冷卻器和氣液分離器。系統(tǒng)內(nèi)熱源均取自電廠系統(tǒng)乏汽或低壓蒸汽，該部分蒸汽為滿足CCS工藝要求，在蒸汽入口處設(shè)一減溫減壓裝置控制蒸汽參數(shù)。相比現(xiàn)有技術(shù)， 本發(fā)明提供的一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集方法與裝置具有如下有益效果:(I)本發(fā)明采用了三塔系列，即水洗塔、吸收塔和再生塔，在水洗塔之后設(shè)置了干燥/吸附塔和換熱器，可嚴格控制吸收塔入口的煙氣溫度和含水量，解決了吸收-再生系統(tǒng)水平問題；(2)本發(fā)明采用了電廠輔助蒸汽或乏汽作為CCS系統(tǒng)再生熱源，如用于再生塔溶液再生、胺回收加熱器殘液再生和干燥/吸附塔再生吹掃，可大大提高能源利用效率，降低系統(tǒng)能耗；(3)本發(fā)明采用了富液換熱器、貧富液換熱器以及貧液換熱器，提高了吸收-再生系統(tǒng)內(nèi)的能量最大化利用。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，運行穩(wěn)定可靠，二氧化碳捕集工藝系統(tǒng)設(shè)計合理，能量利用率高，適合于大規(guī)模化應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明提供的電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集裝置的示意圖；圖2為本發(fā)明提供的電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集方法的流程圖。圖中:1-脫硝系統(tǒng)；2-除塵系統(tǒng)；3-脫硫系統(tǒng)；4-脫硫脫硝水洗塔；5-吸收塔；6-再生塔；7-水洗液儲罐；8-脫硫脫硝溶液儲罐；9-吸收塔洗滌液儲罐；
IOa-干燥吸附塔一 ；IOb-干燥吸附塔二 ；Ila-前置煙氣換熱器；Ilb-洗滌液冷卻器；12-貧液過濾器；13-貧液換熱器；14-貧/富液換熱器；15-胺回收加熱器；16-富液換熱器；17-產(chǎn)品氣冷凝器；18-氣液分離器；19-再沸器；20a-減溫減壓器一；20b-減溫減壓器二；20c_減溫減壓器三。
具體實施例方式
為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。實施例一、裝置圖1為本發(fā)明提供的電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集裝置的示意圖，包括凈化系統(tǒng)，凈化系統(tǒng)包括依次連接的脫硝系統(tǒng)1、除塵系統(tǒng)2及脫硫系統(tǒng)3。脫硫系統(tǒng)3的出口端連接一個脫硫脫硝水洗塔4的底部，脫硫脫硝水洗塔4上部設(shè)有水洗段，水洗段的上方通過泵連接水洗液儲罐7。脫硫脫硝水洗塔4的底部還連接一個再生罐21，再生罐21通過泵連接脫硫脫硝溶液儲罐8，脫硫脫硝溶液儲罐8通過泵與脫硫脫硝水洗塔4的水洗段的下方連通。脫硫脫硝水洗塔4的頂端通過置煙氣換熱器Ila連接吸收塔5的底部。脫硫脫硝水洗塔4與前置煙氣換熱器Ila之間設(shè)有2個并聯(lián)連接的干燥吸附塔，即干燥吸附塔一 10a、干燥吸附塔二 10b。吸收塔5的頂部設(shè)有水洗段，吸收塔5水洗段的下方通過洗滌液冷卻器Ilb吸收塔洗滌液儲罐9連通，吸收塔洗滌液儲罐9與吸收塔5的頂部連通。外部水蒸汽分別通過減溫減壓器一 20a、減溫減壓器二 20b、減溫減壓器三20c與再沸器19、胺回收加熱器15及前置煙氣換熱器Ila連通。再沸器19與再生塔6的底部相互連通形成循環(huán)。再生塔6的底部分別連接胺回收加熱器15、貧/富液換熱器14，胺回收加熱器15與再生塔6的中部連接。胺回收加熱器15通過泵與脫硫系統(tǒng)3連接。再生塔6的頂部依次通過富液換熱器16、產(chǎn)品氣冷凝器17與氣液分離器18連接。吸收塔5的底部通過泵連接富液換熱器16后，依次連接貧/富液換熱器14、再生塔的上部連接。貧/富液換熱器14依次通過貧液換熱器13、貧液過濾器12與吸收塔5水洗段的下方連通。脫硝系統(tǒng)I采用SCR脫硝；除塵系統(tǒng)2采用靜電除塵；脫硫系統(tǒng)3采用FGD脫硫。二、二氧化碳捕集方法1、煙道氣來源:某電廠煙道氣含量(體積分數(shù)):H20(20.12 % )、C02(11.19% )、CO(IOOPPm)、N2 (64.51 % )和 O2 (4.17 % )，該煙道氣中還含有灰塵(50mg/Nm3)、NOx (40mg/Nm3)及SOx (72mg/Nm3)。2、目標:捕集CO2產(chǎn)品氣:純度彡96%，氣態(tài)。3、方法步驟:電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集方法的流程如圖2所示，來自電廠的煙氣經(jīng)過脫硝系統(tǒng)1、除塵系統(tǒng)2和脫硫系統(tǒng)3后進入脫硫脫硝水洗塔4底部并向上流動，與從脫硫脫硝水洗塔4上部噴入的脫硫脫硝溶液逆流接觸，進一步脫除煙氣中的S0x、N0x ;剩余煙氣繼續(xù)向上流動進入脫硫脫硝水洗塔4頂部水洗段，再進入前置煙氣換熱器11a，使煙氣溫度低于400C ;降溫后的煙氣從吸收塔5底部進入向上流動與吸收塔5上部噴入向下流動的脫碳吸收劑逆向混合，脫除煙氣中的CO2 ;剩余煙氣在吸收塔5頂部水洗段被水洗液噴淋洗滌，洗除煙氣中夾帶的少量吸收液，煙氣從吸收塔5頂部排空；吸收塔5內(nèi)吸收了 CO2的富液進入富液換熱器，在富液換熱器16內(nèi)，富液與從再生塔6頂部流出的CO2氣體換熱升溫，再進入貧/富液換熱器14進行熱交換后從再生塔6中上部噴入再生塔6 ;富液在再生塔6內(nèi)自上往下流動，在再生塔6中下部被引出進入再沸器19，與從減溫減壓系統(tǒng)通入的水蒸汽進行換熱再生，貧液在再生塔6底部引出后經(jīng)貧/富液換熱器14后進入貧液換熱器13后從吸收塔5水洗段下方噴入吸收塔5完成吸收劑吸收與再生的循環(huán)過程；同時，再生塔6底部的底液經(jīng)胺回收加熱器15進行回收再生，胺回收加熱器15的熱源為水蒸汽；再生塔6內(nèi)CO2氣體被不斷從富液中蒸出從再生塔6頂部通入富液換熱器16，再從富液換熱器16進入氣液分離器18后得到CO2產(chǎn)品氣。再生塔6底部的底液中5-30%的底液進入所述胺回收加熱器15。吸收塔5中的通入的煙氣從吸收塔5頂部煙囪直接排空或經(jīng)洗滌后循環(huán)至吸收塔5頂部煙囪排空。二氧化碳捕集系統(tǒng)中所需水蒸汽分為三個等級，分別為再沸器19所需再生蒸汽、胺回收加熱器15再生所需蒸汽和干燥吸附塔一 IOa/干燥吸附塔二 IOb/前置煙氣換熱器Ila再生所需蒸汽，蒸汽參數(shù)可由減溫減壓裝置控制調(diào)節(jié)。減溫減壓器一 20a，即進入再沸器19的蒸汽控制溫度為143°C，0.3MPa ；、減溫減壓器二 20b，即進入胺回收加熱器15的蒸汽參數(shù)為170°C，0.7MPa ;減溫減壓器三20c，即進入干燥吸附塔一 IOa/干燥吸附塔二 IOb/前置煙氣換熱器Ila再生所需蒸汽的參數(shù)為150°C，0.5MPa。本發(fā)明中設(shè)有水洗液儲罐7和洗滌液儲罐9，分別用于供給水洗塔4和吸收塔5頂部水洗段噴淋用液，保碳脫硫脫硝溶劑設(shè)有溶劑儲罐9和溶劑中和再生罐21。胺回收加熱器15無法再生的殘渣、殘液經(jīng)泵增壓后送至脫硫系統(tǒng)3再利用或統(tǒng)一處理。三、檢測試驗檢測CO2產(chǎn)品氣中CO2的純度為98 %。本發(fā)明與傳統(tǒng)二氧化碳捕集工藝系統(tǒng)相比，電單耗下降約20%，脫碳溶劑等化學(xué)藥劑單耗下降約40%，水單耗下降約15%，系統(tǒng)年穩(wěn)定運行時間可達7200h以上。當CO2產(chǎn)品用于生物養(yǎng)殖時僅需要脫除煙氣或原料氣中的有毒有害雜質(zhì)氣體，保留CO2即可，因此，工藝流程僅需要到水洗脫硫工段出口可達到產(chǎn)品標準。當CO2產(chǎn)品需要達到工業(yè)級時，原料氣需要經(jīng)走完本系統(tǒng)全流程，才能達到工業(yè)級提及濃度99%以上。當CO2產(chǎn)品需要達到工業(yè)級時，原料氣需要經(jīng)走完本系統(tǒng)全流程，再進行精制提純工藝才能達到99.9%以上純度，此時，本工藝流程可為精制流程提供原料氣，達到高度提濃效果。四、總結(jié)上述試驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集方法與裝置，由于采用了電廠輔助蒸汽用于CCS供熱，大大降低了系統(tǒng)能耗，并在吸收塔5入口增設(shè)吸附/干燥工藝和前置式換熱器，可靈活控制吸收塔5入口煙道氣溫度、濕度等參數(shù)，該工藝系統(tǒng)易于大型化放大設(shè)計。
權(quán)利要求
1.一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集裝置，其特征在于，包括凈化系統(tǒng)，凈化系統(tǒng)的出口端連接由一個或兩個以上并聯(lián)連接的脫硫脫硝水洗塔(4)組成的脫硫脫硝水洗系統(tǒng)中每個脫硫脫硝水洗塔(4)的底部，脫硫脫硝水洗塔(4)上部設(shè)有水洗段，水洗段的上方連接水洗液儲罐(7);脫硫脫硝水洗塔(4)的底部還連接一個再生罐(21)，再生罐(21)連接脫硫脫硝溶液儲罐(8)，脫硫脫硝溶液儲罐(8)與脫硫脫硝水洗塔(4)的水洗段的下方連通；脫硫脫硝水洗塔(4)的頂端通過置煙氣換熱器(Ila)連接吸收塔(5)的底部；吸收塔(5)的頂部設(shè)有水洗段，吸收塔(5)水洗段的下方通過洗滌液冷卻器(Ilb)吸收塔洗滌液儲罐(9)連通，吸收塔洗滌液儲罐(9)與吸收塔(5)的頂部連通；外部水蒸汽分別與再沸器(19)、胺回收加熱器(15)及前置煙氣換熱器(Ila)連通；再沸器(19)與再生塔￠)的底部相互連通形成循環(huán)；再生塔(6)的底部分別連接胺回收加熱器(15)、貧/富液換熱器(14)，胺回收加熱器(15)還分別與再生塔￠)的中部、凈化系統(tǒng)連接；再生塔￠)的頂部依次通過富液換熱器(16)與氣液分離器(18)連接；吸收塔(5)的底部依次連接富液換熱器(16)、貧/富液換熱器(14)后，與再生塔的上部連接；貧/富液換熱器(14)通過貧液換熱器(13)與吸收塔(5)水洗段的下方連通。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集裝置，其特征在于，所述的凈化系統(tǒng)包括依次連接的脫硝系統(tǒng)(I)、除塵系統(tǒng)(2)及脫硫系統(tǒng)(3)，所述脫硫脫硝水洗塔(4)與所述胺回收加熱器(15)分別與脫硫系統(tǒng)(3)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集裝置，其特征在于，所述的脫硫脫硝水洗塔(4)與所述前置煙氣換熱器(Ila)之間設(shè)有至少一個干燥吸附塔。
4.如權(quán)利要求1所述的一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集裝置，其特征在于，所述的水蒸汽通過減溫減壓系統(tǒng)分別與再沸器(19)、胺回收加熱器(15)及前置煙氣換熱器(Ila)連通。
5.如權(quán)利要求4所述的一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集裝置，其特征在于，所述的減溫減壓系統(tǒng)包括3個減溫減壓器，減溫減壓器一(20a)與所述再沸器(19)連接；減溫減壓器二(20b)與所述胺回收加熱器(15)連接；減溫減壓器三(20c)與所述前置煙氣換熱器(Ila)連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集裝置，其特征在于，所述的貧液換熱器(13)與所述吸收塔(5)之間設(shè)有貧液過濾器(12)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集裝置，其特征在于，所述的富液換熱器(16)與所述氣液分離器(18)之間設(shè)有產(chǎn)品氣冷凝器(17)。
8.—種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-7中任意一項提供的電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集裝置，煙氣經(jīng)過凈化系統(tǒng)凈化后通入脫硫脫硝水洗塔(4)底部并向上流動，與從脫硫脫硝水洗塔(4)上部噴入的脫硫脫硝溶液逆流接觸，進一步脫除煙氣中的SOx、NOx ;剩余煙氣繼續(xù)向上流動進入脫硫脫硝水洗塔(4)頂部水洗段，再進入前置煙氣換熱器(11a)，使煙氣溫度低于40°C;降溫后的煙氣從吸收塔(5)底部進入向上流動與吸收塔(5)上部噴入向下流動的脫碳吸收劑逆向混合，脫除煙氣中的CO2;剩余煙氣在吸收塔(5)頂部水洗段被水洗液噴淋洗滌，洗除煙氣中夾帶的少量吸收液，煙氣從吸收塔(5)頂部排空； 吸收塔(5)內(nèi)吸收了 CO2的富液進入富液換熱器，在富液換熱器(16)內(nèi)，富液與從再生塔(6)頂部流出的CO2氣體換熱升溫，再進入貧/富液換熱器(14)進行熱交換后從再生塔￠)中上部噴入再生塔￠);富液在再生塔￠)內(nèi)自上往下流動，在再生塔(6)中下部被引出進入再沸器(19)，與從減溫減壓系統(tǒng)通入的水蒸汽進行換熱再生，貧液在再生塔(6)底部引出后經(jīng)貧/富液換熱器(14)后進入貧液換熱器(13)后從吸收塔(5)水洗段下方噴入吸收塔(5)完成吸收劑吸收與再生的循環(huán)過程；同時，再生塔(6)底部的底液經(jīng)胺回收加熱器(15)進行回收再生，胺回收加熱器(15)的熱源為水蒸汽；再生塔(6)內(nèi)CO2氣體被不斷從富液中蒸出從再生塔(6)頂部通入富液換熱器(16)，再從富液換熱器(16)進入氣液分離器(18)后得到CO2產(chǎn)品氣。
9.如權(quán)利要求8所 述的一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述再生塔(6)底部的底液中5-30%的底液進入所述胺回收加熱器(15)。
10.如權(quán)利要求8所述的一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述吸收塔(5)中的通入的煙氣從吸收塔(5)頂部煙囪直接排空或經(jīng)洗滌后循環(huán)至吸收塔(5)頂部煙囪排空。
11.如權(quán)利要求8所述的一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述減溫減壓系統(tǒng)中蒸汽壓力不大于IOMpa,溫度不大于540°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電站鍋爐煙氣中二氧化碳捕集方法與裝置，包括煙氣預(yù)處理系統(tǒng)所包含的脫硝、除塵和脫硫系統(tǒng)，以及水洗塔、吸收塔和再生塔等主塔設(shè)備。該系統(tǒng)還包括有蒸汽供給系統(tǒng)、溶液儲罐系統(tǒng)、煙氣干燥/吸附和換熱系統(tǒng)、溶液吸收-再生系統(tǒng)，以及胺回收加熱器等組成。本發(fā)明將電廠和CCS有機集成于一個系統(tǒng)，有效利用了電廠大量的蒸汽供給條件，解決了煙道氣帶水進入脫碳循環(huán)系統(tǒng)破壞水平衡的問題，大大降低了脫碳溶劑消耗量。為脫碳溶劑設(shè)計的溶劑吸收-再生循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置了貧液換熱器、貧/富液換熱器以及富液換熱器，大大提高了系統(tǒng)能量利用效率，使CCS系統(tǒng)能耗明顯下降。
文檔編號B01D53/78GK103143249SQ20131007075
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者倪建軍, 張建文, 池國鎮(zhèn), 張艷偉 申請人:上海鍋爐廠有限公司