氧氣鍋爐功率設(shè)備氧氣供應(yīng)系統(tǒng)熱聯(lián)合的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開大體涉及應(yīng)用至燃煤氧氣鍋爐功率設(shè)備的熱聯(lián)合方案，并且更具體地涉及氧氣供應(yīng)系統(tǒng)向這種設(shè)備內(nèi)的熱聯(lián)合。
【背景技術(shù)】
[0002]如今煤炭貢獻(xiàn)了世界上的很大比例的電力產(chǎn)生，并且被期望在可預(yù)見的將來維持其支配份額。但是，顯著的環(huán)境壓力已經(jīng)導(dǎo)致增加的環(huán)境需求，其不僅僅需要高效率而且需要降低的C02、S02、NOx的排放水平和極低水平的汞。
[0003]尤其有利的設(shè)備布置是帶有C02捕獲的氧氣燃燒蒸汽設(shè)備的使用。氧氣燃燒系統(tǒng)使用通常在空氣分離單元中產(chǎn)生的氧氣，而不是空氣，以用于初級燃料的燃燒。氧氣經(jīng)常與惰性氣體(例如，再循環(huán)廢氣)混合，以便將燃燒溫度保持在適當(dāng)?shù)乃?。此外，?yōu)選的是，分離地或此外在蒸汽旋管氧氣預(yù)熱器中預(yù)熱來自空氣分離單元的氧氣。
[0004]氧氣燃燒過程產(chǎn)生具有作為其主要組分的C02、水以及02的廢氣，按體積C02濃度典型地大于大約70%。因而，在氣體處理單元中可相對簡單地進(jìn)行從氧氣燃燒過程的廢氣的C02捕獲。
[0005]在圖1中顯示了高效率氧氣燃燒蒸汽設(shè)備的典型的水蒸汽循環(huán)的實例。設(shè)備包括由來自鍋爐142的蒸汽供應(yīng)的再加熱蒸汽渦輪HP、IP、LP的三重壓力系列。來自最后的低壓蒸汽渦輪LP的廢汽在精處理104之前在冷凝器102中冷凝，并在閉環(huán)中在返回至鍋爐142之前借助于冷凝物栗103接連地栗壓穿過一系列的低壓加熱器103、107、108、109、131、供應(yīng)水箱136以及高壓加熱器132。用于低壓和高壓加熱器的熱源典型地為從低壓/中壓以及高壓蒸汽渦輪取出的蒸汽。
[0006]由于在確保最高效率循環(huán)中的大益處，存在對下列的持續(xù)需求:發(fā)現(xiàn)將在蒸汽功率設(shè)備內(nèi)的氧氣燃燒捕獲系統(tǒng)的熱需求和散熱更好地聯(lián)合的方式。這需要帶有設(shè)備循環(huán)的捕獲系統(tǒng)的熱需求和散熱的最優(yōu)化，來確保不浪費能量。尤其是，這需要如下考慮:如何將蒸汽旋管氧氣預(yù)熱器聯(lián)合入熱循環(huán)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]提供一種帶有后燃燒廢氣C02捕獲系統(tǒng)的燃煤氧氣鍋爐和蒸汽循環(huán)功率設(shè)備方案，其聯(lián)合系統(tǒng)的主要熱產(chǎn)生源，以便提供靈活的設(shè)備操作和改善的整體設(shè)備熱效率。
[0008]本公開基于用于將空氣分離單元熱聯(lián)合入燃煤氧氣鍋爐功率設(shè)備的冷凝物系統(tǒng)的新穎方案的一般觀點。
[0009]一方面提供了一種燃煤氧氣鍋爐功率設(shè)備，該燃煤氧氣鍋爐功率設(shè)備包括蘭金蒸汽循環(huán)，其具有:高壓蒸汽渦輪，其適于膨脹蒸汽且具有出口 ；中壓蒸汽渦輪，其適于膨脹來自高壓蒸汽渦輪的蒸汽；以及低壓蒸汽渦輪，其適于膨脹來自具有蒸汽取出端口的中壓蒸汽渦輪的蒸汽。循環(huán)的冷凝物系統(tǒng)還包括:冷凝器，其適于冷凝從低壓蒸汽渦輪排出的蒸汽；一系列低壓加熱器，其適于接收并連續(xù)地加熱來自冷凝器的冷凝物；供應(yīng)水箱，其構(gòu)造且布置為從該系列低壓加熱器接收冷凝物；以及一系列高壓加熱器，其適于從供應(yīng)水箱接收冷凝物。
[0010]氧氣鍋爐功率設(shè)備進(jìn)一步包括:空氣分離單元，其具有帶有蒸汽旋管氧氣預(yù)熱器的氧氣管線，其中，取出管線將蒸汽取出端口連接至蒸汽旋管氧氣預(yù)熱器。泄放管線然后將蒸汽旋管預(yù)熱器流體地連接至流體地在系列低壓預(yù)熱器和供應(yīng)水箱之間的蘭金蒸汽循環(huán)的點。
[0011]在一方面中，中壓蒸汽渦輪是多級中壓蒸汽渦輪，并且蒸汽取出端口構(gòu)造且布置為從中壓蒸汽渦輪的中間級取出蒸汽。
[0012]在一方面中，緊急管線連接至泄放管線和冷凝器。
[0013]本發(fā)明的又一目的在于，克服或至少改良現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足或提供有益的備選項。
[0014]本公開的其它的特征和優(yōu)點從結(jié)合附圖進(jìn)行的下列描述將變得顯而易見，附圖借助于實例示出了本發(fā)明的示范實施例。
【附圖說明】
[0015]借助于實例，在下文中參照附圖而更加充分地描述了本公開的實施例，其中:
圖1是示范實施例可應(yīng)用至的現(xiàn)有技術(shù)的燃煤氧氣鍋爐功率設(shè)備的示意圖；
圖2是空氣分離單元蒸汽旋管氧氣預(yù)熱器向燃煤氧氣鍋爐功率設(shè)備內(nèi)的熱聯(lián)合的示意圖；
圖3是圖2的熱聯(lián)合系統(tǒng)的示意圖，在其中顯示了前進(jìn)入冷凝物系統(tǒng)的備選泄放管線；
以及
圖4是圖2的另一熱聯(lián)合系統(tǒng)的示意圖，在其中顯示了前進(jìn)入冷凝物系統(tǒng)的又一備選泄放管線。
[0016]附圖標(biāo)記:
IIP渦輪
2取出端口 3氧氣供應(yīng)管線 4取出管線 5蒸汽旋管氧氣預(yù)熱器 6控制閥 7過熱降溫器 8泄放管線 9冷凝物箱 10 冷凝物栗
II低壓加熱器#3
12低壓加熱器#4
13泄放控制閥
14緊急管線
15冷凝器 20 低壓加熱器#5
22系列高壓加熱器
23供應(yīng)水箱
24低壓加熱器#1
25低壓加熱器#2
42鍋爐
101冷凝器取出栗第一級 102冷凝器 103栗
104冷凝物精處理設(shè)備 106系列低壓加熱器#1 107系列低壓加熱器#2 108系列低壓加熱器#3 109系列低壓加熱器#4 131系列低壓加熱器#5 132系列高壓加熱器 136供應(yīng)水箱 142鍋爐
HP 高壓蒸汽渦輪 IP中壓蒸汽渦輪 LP 低壓蒸汽渦輪 ASU空氣分離單元。
【具體實施方式】
[0017]現(xiàn)在參照附圖描述本公開的示范實施例，其中，遍及附圖相同的標(biāo)號用來意指相同的元件。在下列描述中，出于說明的目的，提出許多具體細(xì)節(jié)來提供本公開的透徹理解。但是，本公開可不在這些具體細(xì)節(jié)下實踐，并且不限于在本文中公開的示范實施例。
[0018]遍及本說明書，對系列單元進(jìn)行引用。在本文中，布置成系列的系列器件從上游端部開始，如在其正常操作期間通過穿過單元的工作流體的名義流限定的。
[0019]可供應(yīng)至在圖1中顯示的燃煤氧氣鍋爐功率設(shè)備的在圖2中顯示的示范實施例，提供用于向氧氣供應(yīng)管線3的熱供應(yīng)的蒸汽取出布置和冷凝物返回方案，該氧氣供應(yīng)管線3從空氣分離單元發(fā)出。如在圖2中所顯