煤化学链燃烧发电工艺及其装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102052102A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102052102A(43)申请公布日2011.05.11(21)申请号201010565811.8(22)申请日2010.11.26(71)申请人绍兴文理学院地址312000浙江省绍兴市越城区环城西路508号(72)发明人吴福儿(74)专利代理机构绍兴市越兴专利事务所33220代理人方剑宏(51)Int.Cl.F01D15/10(2006.01)F01K7/18(2006.01)F01K11/02(2006.01)C10J3/56(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称煤化学链燃烧发电工艺及其装置(57)摘要本发明公开了一种煤化学链燃烧发电工艺及其装置，用于利用煤发电需吸收二氧化碳的场合。主要由煤气化炉、煤旋风分离器、还原器、还原器旋风分离器、氧化器、氧化器旋风分离器、压气机、一级涡轮机、饱和器、二级涡轮机、冷凝器、发电机组成。煤在气化炉内气化为CO、CH4，送入还原器内，在还原器内与NiO反应生成高温高压纯CO2气体，在一级涡轮机中作功，带动发电机发电。从一级涡轮机出来的气体经冷凝器冷凝成纯CO2气体和水，纯CO2气体加以加收。本发明为一种无火焰燃烧技术，用化学链燃烧方式分离出纯CO2，从而有效控制CO2排放。CN1025ACCNN110205210202052109A权利要求书1/1页1.一种煤化学链燃烧发电装置，其特征在于：包括煤气化炉，煤气化炉与空分器相连，第一旋风分离器与煤气化炉循环连接，还原器与第一旋风分离器相连，第二旋风分离器与还原器循环连接，还原器内置有NiO，氧化器与还原器的出料口相连，第三旋风分离器与氧化器循环连接，还原器与氧化器的出料口相连，一级涡轮机、饱和器、二级涡轮机分别与压气器相连，一级涡轮机与第二旋风分离器相连，冷凝器与一级涡轮机相连，氧化器与饱和器相连，二级涡轮机与第三旋风分离器相连，发电机分别与一级涡轮机、二级涡轮机相连。2.一种煤化学链燃烧发电工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)、空气经空分器后与煤一起送入煤气化炉，煤气化炉与第一旋风分离器组成循环流化床，煤在气化炉内气化为CO、CH4，渣从气化炉下部排出；(2)、煤气化炉内生成的CO、CH4送入还原器内，还原器与第二旋风分离器组成循环流化床，在还原器内，CO、CH4与NiO反应生成高温高压纯CO2气体；(3)、在还原器内反应生成的高温高压纯CO2气体，经第二旋风分离器送入到一级涡轮机中作功，带动发电机发电，从一级涡轮机出来的气体，经冷凝器冷凝成纯CO2气体和水，纯CO2气体加以回收；(4)、在还原器内生成的Ni被送至氧化器中，经压气器、饱和器压缩后的空气同时送入氧化器中，氧化器与第三旋风分离器组成循环流化床，产生氧化反应将Ni氧化成NiO，生成的NiO送至还原器内循环使用；(5)、从第三旋风分离器中出来的的N2气送到二级涡轮机中作功，带动发电机发电。2CCNN110205210202052109A说明书1/2页煤化学链燃烧发电工艺及其装置技术领域：[0001]本发明涉及一种煤化学链燃烧发电工艺及其装置，用在发电需减少二氧化碳排放场合。背景技术：[0002]全球气候变暖主要是由于以CO2为主的温室气体大量排放而导致地球温室效应的加剧而造成的。控制和减少CO2的排放量对于解决大气温室效应和全球变暖的影响具有重要作用。我国是CO2排放大国，排放量约占世界CO2排放总量的1/5，其中大部分CO2是由燃煤产生的。在未来相当长的时期内，我国以煤炭为主的能源格局不会改变，煤炭消耗量将持续增长，以化石燃料为主要的能源生产中，CO2的排放量约占人类各种活动所引起的CO2排放总量的70％以上，控制燃煤生产中CO2的排放对于解决大气温室效应和全球变暖具有显著的作用。而从燃煤锅炉的尾气中分离CO2能耗非常大。[0003]有基于此，申请人作出本发明，旨在采用无火焰燃烧，用化学链燃烧方式分离出纯CO2，从而有效控制CO2排放。发明内容：[0004]针对上述所要解决的技术问题，本发明的第一方面目的是提供一种煤化学链燃烧发电装置，其特征在于：包括煤气化炉，煤气化炉与空分器相连，第一旋风分离器与煤气化炉循环连接，还原器与第一旋风分离器相连，第二旋风分离器与还原器循环连接，还原器内置有NiO，氧化器与还原器的出料口相连，第三旋风分离器与氧化器循环连接，还原器与氧化器的出料口相连，一级涡轮机、饱和器、二级涡轮机分别与压气器相连，一级涡轮机与第二旋风分离器相连，冷凝器与一级涡轮机相连，氧化器与饱和器相连，二级涡轮机与第三旋风分离器相连，发电机分别与一级涡轮机、二级涡轮机相连。[0005]本发明的第二方面目的是提供一种煤化学链燃烧发电工艺，包括以下