专利名称：无二氧化碳排放的燃煤燃气轮机发电系统及方法
技术领域：
本发明涉及环境保护领域.它是将常规燃煤发电系统中的燃煤锅炉鼓风机送入
空气改为送入纯氧和co2使煤充分燃烧，而又无氮的氧化物生成使它全部变成(A，然后收集co2利用使之零排放的方法，它基于燃煤燃气轮机发电排出的尾气中产生的co2制成化工
产品(干冰、化肥等)。此方法包括发电、化工产品生产方法。
二.
背景技术：
目前与本发明相关的技术主要包括燃煤燃气轮机发电系统，C02处理技术，化工产品生产其各自技术发展状况和特征如下 1.燃煤燃气轮机发电系统，是以流化床锅炉燃煤产生燃气技术为基础.以燃气推动燃气轮机发电，再利用高温排气在余热锅炉中产生蒸气驱动汽轮机发电。由于送入锅炉的是压縮空气燃烧后产生的尾气是一个既含(A，氮的氧化物等混合尾气，很难将C02分离出来。 2.燃煤燃气轮机发电系统排出的尾气中二氧化碳处理技术二氧化碳大量排放引起全球气候变暖的问题日益严重，热能发电产生大量的C02是导致大气中C02增加的根本原因.因此在燃煤燃气轮机发电过程中有效利用和处理(A是十分关键技术.而目前燃气轮机发电在燃烧室燃后产生的(A，是由于是引入空气燃烧，排烟中的(A被氮的氧化物等气体稀释.使(A浓度变得很低，处理难度大.如处理这部分(A需消耗大量能耗.经济上不合算。
三.
发明内容
本发明的目的在于克服燃煤燃气轮机发电系统生产中的敝端，解决C02废气对大气的污染. 1.本发明的目的在于利用燃煤燃气轮机发电过程中.引入纯氧使它产生大量(A通过物理吸收系统和C02压縮液化生产化工产品K(如干冰，碳酸氢铵、化肥等等。)
2.为获取足量的C02.在供燃气轮机燃烧煤气中供应纯氧，使煤气中CO完全燃烧形成C(V同时产生大量余热.经余热锅炉获高温饱和蒸气来推动汽轮机发电，尾蒸气还可供城市供热取暖；由于给燃烧室供纯氧，它是从空分装置经增压获得。 3.为防止在流化床锅炉燃烧中产生氮的氧化物等有害气体，引入纯氧的同时也送入C02气体，解除尾气吸收C02被氮的氧化物等气体稀释的难题。
本发明的目的可通过如下措施来实现 无C02排放的燃煤燃气轮机发电系统，该系统包含空分装置A，氧增压器B，流化床锅炉C，燃烧室D，冷却水套E，燃气轮机F，余热锅炉G，汽轮机H， C02物理吸收I， C02压縮J，化工产品K。其中空分装置A经氧增压机B与流化床锅炉C同时又与燃烧室D相连，流化床锅炉C产生的煤气进入燃烧室D与空分装置A供给的纯氧充分燃烧产生高温高压气流推动燃气轮机F发电，其中为缓解燃气轮机F的工作温度通入冷却水被加热后进入余热锅炉G，
3其回热的高温饱和蒸汽推动汽轮机H发电，它的余热可供城市取暖；(5)燃气轮机F尾气中 的C02经物理吸收I 一部分反馈给流化床锅炉C，其余的经液化压縮J生产化工产品K，使 C02全部转化实现C02零排放。
四.技术方案 本发明的目的还可以通过如下措施来现实 无C02排放的燃煤燃气轮机发电系统及方法包括下述步骤(1)从流化床锅炉供
应煤气C : (2)从空分装置A经增压获得纯氧；(3)冷却水进入燃烧室D的冷却外套E ; (4)
进入燃烧室D的煤气与空分装置A供给的纯氧充分燃烧产生高温高压气流推动燃气轮机F 发电，其中为缓解燃气轮机F的工作温度通入冷却水被加热后进入余热锅炉G，其回热的高 温饱和蒸汽推动汽轮机H发电，它的余热可供城市取暖；(5)燃气轮机F尾气中的C02经物 理吸收I再经液化压縮J生产化工产品K， (6)部份C02返回再送入流化床锅炉C。
本发明与现有技术相比具有如下优点 l，本发明有机的组合成循环发电和化工产品K，充分利用了系统内的资源，现实了 系统的高效性、优越的环保性和良好的经济性。 2.本发明采用纯氧供流化床锅炉中的煤炭燃烧，同时又送入C02，防止有害的氮氧 化物产生，使尾气既无C02，排放又无有害的氮氧化物排放，大大提高了环境保护质量。
3.本发明采用纯氧与煤气燃烧供燃气轮机作功，提高了发电机的出力，又产生大 量(A，经吸收后制成化工产品K(干冰).解决了(A零排放又获得化工产品K.这先进新 颖的组合提高了整体的经济效益和社会效益. 4.本发明是由空分装置A经氧增压器B的纯氧送入燃烧室G，还可以省去了燃气 轮机前级的压气机，降低了燃机的造价又有利于提高机组运行的稳定性和安全可靠性.还 增加发电出力，而在燃烧室增加水冷外套既有利于燃气降温又增加了热量循环。
5.本发明不仅以煤炭为燃料，而且也可采用其它燃料，如生物质、石油焦、渣油、城 市垃圾等，具有很好的燃料适应性.
五.
图1本发明的无C02排放的燃煤燃气轮机发电系统及方法的流程图
六.具体的实施例如图1所示 本发明包括联合循环发电子系统，C02处理生产子系统.该系统中A-空分装置， B-氧增压器，C-流化床锅炉，D-燃烧室，E-冷却水套，F-燃气轮机，G-余热锅炉，H-汽轮 机，，I_C02物理吸收，J_C02压縮，K-化工产品. 本实施例提供一种无C02排放的燃煤燃气轮机发电子系统，该系统包括空分装置 A，氧增压器B，流化床锅炉C，冷却水套E，燃烧室D，燃气轮机F，余热锅炉G，汽轮机H.其中 冷却水通过冷却水套E送入余热锅炉G利用热交换产生高压饱和蒸气；形成高温高压蒸气 推动汽轮机H发电. 本实施例还提供一种C02处理生产子系统该系统包括I_C02物理吸收，J_C02压 縮. 本实施例还提供一种制化工产品K(如制干冰，化肥等等)子系统该系统包括经 燃气轮机作功后的C02物理吸收I和C02经压縮J与化工产品K相连.
本方法的流程如下(参照图1) 氧气1经增压2进入燃烧室D同时进入流化床锅炉C，流化床锅炉产生的煤气3进 入燃烧室D，冷却水4进入燃烧室D的冷却水套E，煤气3与纯氧在燃烧室D燃烧后产生高 温高压燃气7推动燃气轮机F发电，其产生的尾气8进入余热锅炉G，尾气中C02由物理吸 收I 一部分14反馈给流化床锅炉C，其余吸收的C0211送入压縮液化J，液态C02制成干冰 K，余热锅炉G产生的高压蒸汽9用来推动汽轮机H发电，流出的尾蒸气10可供城市供暖， 冷却水4注入燃烧室D冷却水套E它产生的蒸气6输入余热锅炉加热，供产生高温高压蒸 汽。 本方法实施例采用煤炭.其有关参数如下
煤炭消耗量 19. 20(Kg/s) 燃气轮机发电21.2万KW 汽轮机发电 12. 3万KW
空分装置耗功 2. 1万KW(A压縮机耗功1.4万KW
可供发电量 30万KW C02回收率 100%。
权利要求
1. 无C02排放的燃煤燃气轮机发电系统，该系统包含空分装置A，氧增压器B，流化床锅 炉C，燃烧室D，冷却水套E，燃气轮机F，余热锅炉G，汽轮机H， C02物理吸附I， C02压縮J， 化工产品K，其特征在于空分装置A经氧增压机B与流化床锅炉C和燃烧室D相连，经氧增 压后的纯氧在流化床锅炉C产生煤气进入燃烧室D再与纯氧燃烧后推动燃气轮机F相连， 尾气进入余热锅炉G再加热由燃烧室冷却外套E送来的高压饱和蒸气推动汽轮机H相连， 尾蒸气可送往城市供暖；该系统中还包括在燃烧室D与余热锅炉G相连，经物理吸收I分离 后与C02压縮J相连，再与化工产品K相连，使C02全部转化，实现C02零排放。
2. 如权利要求1所述的无C02排放的燃煤燃气轮机发电系统，其特征还在于氧增压器 B既和流化床锅炉C相连又和燃烧室D相连，物理吸收I既和C02压縮J相连又和流化床锅 炉C相连。
3. 无(A排放的燃煤燃气轮机发电方法包括下述步骤(l)从空分装置A经氧增压获 得纯氧；(2)纯氧和二氧化碳送入流化床锅炉C获得煤气；(3)冷却水进入燃烧室D的冷却 外套E ; (4)进入燃烧室D的煤气与空分装置A供给的纯氧充分燃烧产生高温高压气流推动 燃气轮机F发电，其中为缓解燃气轮机F的工作温度通入冷却水进入余热锅炉G，其回热的 高温饱和蒸汽推动汽轮机H发电，它的余热可供城市取暖；(5)燃气轮机F尾气中的C02经 物理吸收I， 一部分反馈至流化床锅炉C，其余的C02再经液化压縮J供生产化工产品K，使 (A全部实现零排放。
4. 如权利要求3所述的无C02排放的燃煤燃气轮机发电方法，其特征在于还包括以下 步骤(1)冷却水注入燃烧室D的冷却水套E， (2)在冷却水套E吸热后的蒸汽也送入余热 锅炉G，有效的利用此热能。
5. 如权利要求3所述的无C02排放的燃煤燃气轮机发电方法，其特征还在于将C02送 入流化床锅炉C，防止氮氧化物产生。
6. 如权利要求3所述的无C02排放的燃煤燃气轮机发电方法不仅以煤炭为燃料，还能 选用生物质、城市垃圾、石油焦、渣油中的至少一种。
全文摘要
本发明涉及一种无CO2排放的燃煤燃气轮机发电系统及方法，该系统包括燃煤燃气轮机联合循环发电子系统、CO2处理生产干冰子系统；本方法是往流化床锅炉注入纯氧和CO2，又向燃气轮机的燃烧室注入纯氧，将煤气中CO全部变为CO2又防止氮的氧化物产生，再将CO2吸收后压缩制成干冰，实现CO2的零排放。该燃煤燃气轮机发电系统及方法具有环保性能先进、综合利用率高和经济性好的优点。
文档编号F02C3/20GK101705844SQ20091018667
公开日2010年5月12日 申请日期2009年12月10日 优先权日2009年12月10日
发明者严爱国, 刘星辰, 杨威, 杨成凡, 杨青华, 桂泽文, 毛春, 熊正毅, 熊翠岚, 熊翠微, 熊馗 申请人:熊正毅