[发明专利]一种氧气/二氧化碳燃烧中高钠高钙煤的预处理提质系统及方法

权利要求书

1.一种氧气/二氧化碳燃烧中高钠高钙煤的预处理提质系统，其特征在于，包括第一级气-气换热器(12)、第二级气-气换热器(15)、气-液换热器(13)、CO₂压缩液化装置、空气分离器(14)以及煤粉酸处理系统，煤粉酸处理系统包括给煤风机(3)、碳酸/煤粉酸处理反应室、固液分离器、废水净化装置、水泵(5)和风机(16)；其中，

工作时，锅炉(10)的过热器出口连接汽轮机(7)主蒸汽入口，汽轮机(7)驱动发电机(6)发电，汽轮机(7)排汽口连接凝汽器(9)蒸汽入口，汽轮机(7)抽气位置连接干燥器(8)高温蒸汽入口，从汽轮机(7)抽气位置抽取高温蒸汽，用来干燥由固液分离器分离出来的湿脱钠脱钙煤；空气分离器(14)出口分别连接第一级气-气换热器(12)和第二级气-气换热器(15)；

烟气首先进入除尘器，部分烟气进行再循环进入锅炉(10)，其余烟气送入第一级气-气换热器(12)，第一级气-气换热器(12)连接气-液换热器(13)，气-液换热器(13)出口连接烟气脱硫装置，烟气脱硫后进入第二级气-气换热器(15)，第二级气-气换热器(15)出口分为两路，一路经CO₂压缩液化装置连接CO₂液化封存装置，另一路连接风机(16)，风机(16)将CO₂送入碳酸/煤粉酸处理反应室；

原煤首先进入碎煤机(2)，碎煤机(2)出口连接磨煤机(1)入口，磨煤机(1)煤粉出口连接给煤风机(3)，给煤风机(3)连接碳酸/煤粉酸处理反应室，碳酸/煤粉酸处理反应室出口连接固液分离器入口，固液分离器有两个出口，一个出口连接干燥器(8)入口，并送出湿脱钠脱钙煤；另一个出口连接废水净化装置入口，并送出待处理废水，废水净化装置连接水泵(5)，水泵(5)将处理完成的水送入碳酸/煤粉酸处理反应室循环使用。

2.根据权利要求1所述的一种氧气/二氧化碳燃烧中高钠高钙煤的预处理提质系统，其特征在于，碳酸/煤粉酸处理反应室内置有恒温控制器控制温度；水泵(5)和风机(16)分别与碳酸/煤粉酸处理反应室入口相连。

3.根据权利要求1所述的一种氧气/二氧化碳燃烧中高钠高钙煤的预处理提质系统，其特征在于，碳酸/煤粉酸处理反应室上设置有泄压阀(4)，当其内部压力高于安全值时自动释放气体，用于保证风机(16)及水泵(5)的安全运行。

4.根据权利要求1所述的一种氧气/二氧化碳燃烧中高钠高钙煤的预处理提质系统，其特征在于，第一级冷却装置由第一级气-气换热器(12)与气-液换热器(13)组成，两台换热器直接相连，冷凝水与冷却水共同回收；第二级冷却装置为第二级气-气换热器(15)。

5.根据权利要求1所述的一种氧气/二氧化碳燃烧中高钠高钙煤的预处理提质系统，其特征在于，水泵(5)和风机(16)分别与碳酸/煤粉酸处理反应室相连的管路上布置有单通阀。

6.一种氧气/二氧化碳燃烧中高钠高钙煤的预处理提质方法，其特征在于，该方法基于权利要求1至5中任一项所述的一种氧气/二氧化碳燃烧中高钠高钙煤的预处理提质系统，包括以下步骤：

将空气分离器(14)分离出来的低温氧气和低温氮气分别收集，经锅炉尾部烟道流出并除尘后的烟气，先后在第一级气-气换热器(12)和气-液换热器(13)中分别与低温氧气和冷却水进行换热，使烟气完成初级冷却，并将烟气中的冷凝水以及冷却水回收，之后烟气进入脱硫环节，完成脱硫的烟气进入下一级烟气冷却器，即第二级气-气换热器(15)，此处采用空气分离过程所产生的低温氮气进行冷却，并将冷凝水与第一级冷却所产生的冷凝水及冷却水共同收集，烟气冷却后得到高纯度的二氧化碳，除去在CO₂压缩液化装置中封存利用的二氧化碳之外，抽取部分气态二氧化碳送入碳酸/煤粉酸处理反应室，煤粉中所含大量的钠元素和钙元素在酸性环境下得到脱除；将从碳酸/煤粉酸处理反应室送出的脱钠脱钙煤以及携带的水分在固液分离器中进行分离处理，分离得到的液体在废水净化装置中净化后重新送入碳酸/煤粉酸处理反应室进行水循环利用，而分离得到的固体湿脱钠脱钙煤进入干燥器(8)得到干脱钠脱钙煤，最后送入锅炉(10)炉膛进行燃用。

7.根据权利要求6所述的一种氧气/二氧化碳燃烧中高钠高钙煤的预处理提质方法，其特征在于，碳酸/煤粉酸处理反应室中补充的水来自于烟气冷却所产生的冷凝水及冷却水，将其置于空气中进行自然冷却，当碳酸/煤粉酸处理反应室中的水量不足时及时进行补充。