[发明专利]一种燃煤电厂锅炉烟气同步回收二氧化碳及氮气的系统

说明书

本发明涉及烟气净化及利用技术领域，尤其是一种燃煤锅炉烟气同步回收二氧化碳及氮气的系统。该种燃煤电厂锅炉烟气同步回收二氧化碳及氮气的系统，包括烟气预处理系统、PSA1系统、PSA2系统、二氧化碳压缩提纯系统、二氧化碳精馏贮存系统和PSA制高纯氮系统。本发明的一种燃煤锅炉烟气同步回收二氧化碳及氮气的系统，能够极大地减少烟气的碳排放量，能够同时回收烟气中的二氧化碳、氮气，并能将二氧化碳、氮气的浓度提纯至工业级，其中工业级二氧化碳可液化贮存至成品罐内，并配有装瓶泵、装车泵，便于以各种形式对外输送，得到的工业级氮气则可根据需要进一步加压，供工业园区集中使用，设备运行稳定性高，不易产生堵塞，维修方便。

技术领域

本发明涉及烟气净化及利用技术领域，尤其是一种燃煤锅炉烟气同步回收二氧化碳及氮气的系统。

背景技术

随着工业化进程的发展,我国二氧化碳作为废气的排放量每年已愈100亿吨。二氧化碳的来源主要有天然气开采及其燃烧、合成氨生产、石油炼制工业、炼钢工业、锅炉燃烧、焦炭及重油燃烧。过量的二氧化碳的排放，会造成温室效应，给环境带来很大危害。因此控制二氧化碳的排放量，及对排放的二氧化碳回收、利用，已成为世界各国十分关注的问题。氮气是一种压缩系数和体积系数都很大的气体，在水中溶解度小，还因其是惰性气体，不燃烧，无毒、无腐蚀性；常作为工业生产中的重要气源，用于保护气、热工仪表压缩气源等。

近年来，我国大力推进燃煤小锅炉淘汰整治工作，发展工业园区集中供热形式，以此提高能源利用效率，减少大气污染排放物。这对于园区集中供热的热电企业来说，通过对锅炉烟气中氮气的捕集，并借助于园区内管廊，将氮气集中供应，不仅可以减少工业园区整体对氮气生产设备的投资，还可以为热电企业增添利润，互惠互利；同时通过对锅炉烟气中的二氧化碳捕集、回收，将其销售于食品加工、石油开采等行业，为热电企业进一步创效打下基础。

中国专利申请CN107899376A公开了一种烟气中二氧化碳和氮气的联合捕集回收装置及方法，该装置包括烟气处理系统，第一CO2膜分离单元，第二CO2膜分离单元以及N2膜分离单元。该装置具有对二氧化碳的高富集程度，并能回收氮气，避免资源浪费。但是该装置在使用时对二氧化碳和氮气处理不全面，虽然捕集效果好但是不能对二氧化碳和氮气进行提纯，而且设备使用过程中容易产生堵塞，堵塞后维修不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃煤电厂锅炉烟气同步回收二氧化碳及氮气的系统，克服前述现有技术的不足，全面彻底的捕集并提纯二氧化碳和氮气，对烟气中的二氧化碳及氮气进行同步回收，极大减少烟气中碳排放量，设备运行稳定性高，不易产生堵塞，维修方便。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种燃煤电厂锅炉烟气同步回收二氧化碳及氮气的系统，包括烟气预处理系统、PSA1系统、PSA2系统、二氧化碳压缩提纯系统、二氧化碳精馏贮存系统、PSA制高纯氮系统；所述的烟气预处理系统用于对来自锅炉烟气降温、脱水；PSA1系统用于变压吸附预处理后的烟气，排出氮气和氧气；PSA2系统用于对PSA1系统解吸气中的二氧化碳进一步变压吸附提纯；二氧化碳压缩提纯系统用于对PSA2系统二氧化碳解吸气加压液化，去除水分及腐蚀性杂质；精馏贮存系统用于对二氧化碳提纯系统产出的二氧化碳通过精馏塔进一步精提纯后，贮存至成品罐内；PSA制高纯氮系统用于对PSA1系统中排除的含氮气、氧气烟气进行变压吸附，排出高纯氮气。

进一步的，所述的烟气预处理系统包括：引风机、第一冷却器、分水罐，其中锅炉烟道与引风机入口通过管道相连接；第一冷却器热段入口与引风机出口通过管道相连接；分水罐与第一冷却器热段出口通过管道相连接；第一压缩机进气口与分水罐顶部的排气口通过管道相连接。