基于单缸背压式汽轮机的燃煤电站的CO2脱除集成系统

摘要

本发明涉及属于节能减排技术领域的一种基于单缸背压式汽轮机的燃煤电站大规模CO₂脱除集成系统，该系统主要由汽轮机发电单元和CO₂捕获单元组成，汽轮机发电单元的汽轮机低压缸由一个背压式低压缸和一个凝汽式低压缸组成，背压式低压缸的排汽管道分为主排汽管道与旁路管道。脱碳工况时，旁路管道关闭，背压缸排汽管道分别与换热器、再沸器连接；非脱碳工况时，主排汽管道关闭，背压缸排汽管道与小汽轮机连接。CO₂捕获单元主要由吸收塔和解析塔组成，解析塔顶部冷却器、CO₂多级压缩单元分别加热部分凝结水，并在混合后进入汽轮机发电单元。本发明能够提高蒸汽的利用率，能够根据不同工况调整碳减排系统的运行，获得更高的电站效率。

主权项

一种基于单缸背压式汽轮机的燃煤电站CO₂脱除集成系统，其特征在于，该系统由汽轮机发电单元(1)和CO₂捕获单元(2)组成；在汽轮机发电单元(1)内，中压缸(5)的排汽分别与背压式低压缸(6)和凝汽式低压缸(7)连接，背压式低压缸(6)的排汽通过主蒸汽管道(L02)经第一节流阀(9)与换热器(23)连接，经第二节流阀(10)通过旁路管道(L03)与小汽机(11)连接；换热器(23)的冷流出口经回热管道(L08)连接至第一级低温回热器(19)；小汽机(11)排汽与凝汽器(12)连接，凝汽器(12)依次与第四级低温回热器(22)、第三级低温回热器(21)、第二级低温回热器(20)和第一级低温回热器(19)连接；凝汽器(12)的出口经管道(L07)分别连接至CO₂捕获单元(2)的再生塔顶部冷却器(31)和多级压缩间冷换热器(38)的入口；凝汽器(12)的入口分别与凝汽式低压缸(7)、第四级低温回热器(22)和小透平(18)连接；锅炉(3)分别连接高压缸(4)和中压缸(5)；高压缸(4)、中压缸(5)、背压式低压缸(6)及凝汽式低压缸(7)和发电机(8)串联；锅炉(3)和高压缸(4)连接后和第二级高压加热器(14)连接，高压缸(4)连接第一级高压加热器(13)，中压缸(5)连接第三级高压加热器(15)，中压缸(5)连接小透平(18)；中压缸(5)经过除氧器(16)，输送泵(17)连接第三级高压加热器(15)；中压缸(5)的排汽连接第一级低温回热器(19)；在CO₂捕获单元(2)内，锅炉尾部排烟经脱硫装置(26)、增压风机(27)后连接至CO₂吸收塔(28)的底部入口，吸收塔(28)的底部经富液泵(33)、贫富液换热器(34)后连接至解析塔(29)的入口，解析塔(29)顶部出口经再生塔顶部冷却器(31)、分离器(32)后连接至CO₂多级压缩单元(37)；解析塔(29)底部则与再沸器(35)连接，再沸器(35)的出口经贫液泵(36)、贫富液换热器(34)、贫液冷却器(30)后连接至吸收塔(28)的顶部入口；再沸器(35)的入口与汽轮机发电单元(1)的换热器(23)热流出口连接，再沸器(35)的出口经热流管道(L11)与再生塔顶部冷却器(31)的出口经冷却管道(L13)汇合后连接至换热器(23)的冷流入口，多级压缩间冷换热器(38)的出口与第一级低温回热器(19)的冷流入口连接。