[实用新型]一种适用于水泥窑烟气中CO2连续捕集的装备系统

说明书

技术领域

本实用新型属于废气处理装置技术领域，具体涉及一种适用于水泥窑烟气中CO₂连续捕集的装备系统。

背景技术

气候变化已成为影响人类生存和发展的问题之一，而工业排放的二氧化碳被认为是导致气候变暖的主要原因，我国作为世界上最大的发展中国家，以煤炭为主的一次能源和以火力发电为主的二次能源结构，随着经济总量的迅速增长，一次能源和二次能源的CO₂排放具有增长快、总量大的特点，而当前碳减排和应对气候变化的CCS(Carbon Capture and Storage,碳捕获与封存)或CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage,碳捕获、利用与封存)技术的高投资、高捕集成本的运气经济性成为了推广应用的严重障碍，现有的CCS或CCUS技术的研究及示范应用主要集中在必须分离去除高浓度CO₂的煤化工、合成气与煤电领域，而煤电领域集中在以IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle，整体煤气化联合循环发电系统)煤气化、燃气-蒸汽联合循环发电技术的应用中。

由于目前最大的CO₂排放点源主要是以煤为原料的电厂，在CO₂捕集技术领域或CCS技术方面将CO₂的捕获技术方法及系统称之为燃烧前捕集、燃烧中捕集和燃烧后捕集。

(1)燃烧前捕集：主要是以IGCC煤气化、燃气-蒸汽联合循环发电(IGCC)技术为基础，先将煤气化，得到CO和H₂，再经过水蒸气变换，CO转为CO₂，然后通过分离或CO₂捕获技术，分别得到高浓度的H₂和CO₂，H₂可以燃烧发电或作为无碳能源输出。IGCC技术中实施CO₂的捕集将使能源消耗增加10～40％，吨CO₂捕集成本达20～50美元，其中CO₂捕集液再生能源约占60％。

(2)燃烧中捕集：又称富氧燃烧捕集技术，先经利用空分系统，将空气中所含大量的氮气除去，得到高纯度的O₂，然后将高浓度O₂引入燃烧系统，利于CO₂的进一步捕获和处理，或以纯氧作为助燃剂，同时在燃烧过程中对锅炉内加压，使得燃烧后烟气中的主要成分为CO₂和水，分离水后，这样烟气中高浓度的CO₂气体可以直接进行压缩捕捉。富氧燃烧捕集技术除投资高、运行成本高外，增加能源消耗20～50％，吨CO₂捕集成本达50～90美元。

(3)燃烧后捕集：指直接对电厂燃烧后的烟气实施CO₂的分离和捕集，捕集装置位于电厂烟气排放下游，可分为化学吸收法、物理吸附法、膜分离法、化学链分离法等。由于电厂排放的CO₂浓度低、压力小，导致能耗及成本过大，尚不适宜大规模推广。