一种循环流化床电厂烟气捕获CO2方法及装置

一种循环流化床电厂烟气捕获CO

1.一种循环流化床电厂烟气捕获CO₂方法，其特征在于包括如下步骤：  （1）烟气脱硫脱硝来自于省煤器的烟气，一部分到流化床再生器作为再生热源，另一部分通过热交换器与从流化床再生器换热后的烟气一起进入静电除尘器，此时烟气温度为350～400 ^oC，此时一部分除尘后烟气到流化床再生器作为热源，另一部分除尘后烟气从脱硝塔底部进入进行脱硝，脱硝后烟气中含有较少的NOx，通过热交换器与水进行热交换后烟气温度为130～160 ^oC，热交换器产生的水蒸汽一部分作为再生流化介质，一部分作为吸附剂活化介质，通过热交换器的一部分脱硝后烟气到流化床再生器作为再生热源，另一部分脱硝后烟气从脱硫塔底部进入脱硫塔进行脱硫，经脱硫后烟气中含有少量的NOx和SO₂，此时烟气温度为60～100 ^oC；（3）捕获CO₂烟气经脱硫脱硝后，一部分烟气作为流化床再生器的流化介质，另一部分烟气从位于循环流化床底部气体分布板下方进入循环流化床内，与循环流化床内的已活化CO₂吸附剂进行接触捕获CO₂；循环流化床内安装有列管式换热器，及时带走反应产生的热量，保证系统的稳定运行；吸附CO₂饱和的吸附剂与烟气一起从循环流化床顶部流出，经旋风分离器，从底部分离出的饱和吸附剂进入流化床再生器，从旋风分离器顶部分理出的含低浓度CO₂的清洁烟气经换热器后进入烟气排放系统；（4）吸附剂的再生从旋风分离器底部分离的饱和吸附剂，经流化床再生器上部进入流化床再生器的外层，来自电厂热蒸汽或脱硫脱硝后的烟气作为流化介质，从流化床再生器顶部进入流化床再生器内管的底部，经分布板与吸附剂接触；省煤器的烟气、脱硝前烟气和脱硝后烟气作为吸附剂再生热源，从流化床再生器下部进入流化床再生器内层，一方面对流化介质进行加热，另一方面对外层的饱和吸附剂进行加热，烟气经换热后重新与从省煤器出来的烟气一起进入静电除尘器；再生后的吸附剂与蒸汽或烟气混合气经旋风分离器进行气固分离，分离后的吸附剂进入流化床活化器；蒸汽和CO₂混合气经冷凝器后将蒸汽冷凝下来，得到高浓度的CO₂或含高浓度CO₂的烟气，高浓度CO₂的烟气通过多次再生循环逐渐提高CO₂浓度；（5）吸附剂的活化再生吸附剂经过列管式换热器，待温度达到活化温度130～160 ^oC后，从流化床活化器顶部进入流化床活化器，从换热器来的热蒸汽作为活化介质从流化床活化器底部进入，通过分布板与再生吸附剂接触，待活化完毕后，活化介质与活化后的吸附剂一同从流化床活化器上部出来，进入旋风分离器进行气固分离，活化后的吸附剂进入列管式换热器冷却至反应所需温度后进入流化床循环使用，从旋风分离器出来的活化介质通过冷凝器将水蒸汽冷凝下来。
2.如权利要求1所述的一种用于循环流化床电厂烟气捕获CO₂方法的流化床再生器是由炉体（51）、内筒（47）、外层（48），中心管（49）、气体分部板（50）、换热后热烟气出口（43）、再生热源烟气进口（44）、再生流化介质进口（45）、吸附CO₂饱和吸附剂进口（46）组成，炉体（51）内侧有保温耐火层（52），炉体（51）内有内筒（47），炉体（51）与内筒（47）之间是外层（48），内筒（47）的下端连接气体分布板（50），中心管（49）位于内筒（47）的中央，中心管（49）上端为再生流化介质进口（45），中心管（49）下端是开口，并且中心管（49）管壁与内筒（47）下端是密封连接，再生热源烟气进口（44）连接在内筒（47）的下端，换热后热烟气出口（43）连接在内筒（47）的上端，吸附CO₂饱和吸附剂进口（46）位于外层（48）顶端，外层（48）上部有再生器旋风分离器出口。
3.如权利要求2所述的一种用于循环流化床电厂烟气捕获CO₂方法的流化床再生器，其特征在于所述的气体分布板（50），开孔率为 0.5～2%，孔径为Ф0.5～2 mm，气体分布板弧度α为π/2～π rad。
4.如权利要求2所述的一种用于循环流化床电厂烟气捕获CO₂方法的流化床再生器，其特征在于所述的再生器旋风分离器出口有2－4个，并对称分布。