[实用新型]一种锅炉低温冷却碳捕集系统

说明书

本实用新型公开了一种锅炉低温冷却碳捕集系统，包括：脱硫脱硝装置，用于脱去烟气中的含硫含硝物质；除尘器，用于除去烟气中的固体杂质；低温冷却器，用于将烟气中的二氧化碳凝华成干冰；固相混合物收集器，用于分离收集干冰；脱硫脱硝装置、除尘器及低温冷却器通过管路依次连通，固相混合物收集器设置在低温冷却器的底部，且脱硫脱硝装置还与锅炉排烟口连通，使锅炉产生的烟气经过脱硫脱硝装置、除尘器、低温冷却器及固相混合物收集器的处理后达到锅炉碳减排的要求。该系统能够低成本地实现化石燃料锅炉的近零碳排放；并且物理的低温液化二氧化碳工艺简单，没有任何化学或污染物的产生。

技术领域

本实用新型涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种锅炉低温冷却碳捕集系统。

背景技术

快速的工业发展进程给人们带来便捷生活的同时，也给人们带来巨大的环境问题。全球超过85％的能量需求来自于化石燃料的燃烧。在世界各国，燃烧化石燃料的锅炉是二氧化碳排放的主要来源。

全球的科学家从20世纪七八十年代开始致力于研究二氧化碳的捕集与封存(CCS)，各种各样二氧化碳捕集方法应运而生。从化石燃料的燃烧中捕集二氧化碳主要有3条技术路线：燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧法。二氧化碳的捕集方法有溶液吸收法、膜分离法、电化学法、酶法、光生物合成法、催化剂法、化学链法以及这些方法的混合使用等，烟气与天然气中二氧化碳的捕集目前主要采用溶液吸收法。

但上述这些方法都存在系统能耗高、设备及运行成本高的问题，难以经济可行地大面积推广。

实用新型内容

(一)实用新型目的

本实用新型的目的是提供一种锅炉低温冷却碳捕集系统以解决化石燃料锅炉的碳排放问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型的第一方面提供了一种锅炉低温冷却碳捕集系统，包括：脱硫脱硝装置，用于脱去烟气中的含硫含硝物质；除尘器，用于除去所述烟气中的固体杂质；低温冷却器，用于将所述烟气中的二氧化碳凝华成干冰；固相混合物收集器，用于分离收集所述干冰；所述脱硫脱硝装置、所述除尘器及所述低温冷却器通过管路依次连通，所述固相混合物收集器设置在所述低温冷却器的底部，且所述脱硫脱硝装置还与锅炉排烟口连通，使所述锅炉产生的烟气经过所述脱硫脱硝装置、所述除尘器、所述低温冷却器及所述固相混合物收集器的处理后达到锅炉碳减排的要求。

进一步地，所述低温冷却器内部排布有供冷却介质进行换冷的冷却介质循环管路。

进一步地，所述冷却介质为单一元素的液相介质或单一化合物的液相介质的单一工质介质；所述单一工质介质为液氮、液氢、液氧、液氩、液氦等单一元素的液相介质，或液态甲烷、乙烷、丙烷等单一化合物的液相介质中的任意一种；或含有或不含有氟利昂的混合制冷剂、液化天然气混合物、碳氢化合物混合物、溴化物混合物、其他二元溶液混合物中的任意一种。

进一步地，所述冷却介质的冷源为电站锅炉或汽机的蒸汽驱动的制冷压缩机。

进一步地，所述冷却介质的冷源为电站锅炉驱动的火电机组产生的调峰电力、电网调峰调频电力或电网低谷电力驱动的电制冷压缩机。

进一步地，所述低温冷却器为单级低温冷却器或多级低温冷却器。

进一步地，所述低温冷却器为两级低温冷却器，包括：第一级低温冷却器和第二级低温冷却器；所述固相混合物收集器为两个，包括：第一固相混合物收集器和第二固相混合物收集器；所述第一级低温冷却器用于分离烟气中的水分，使所述水分形成的冰及粉尘固相混合物，并由与所述第一级低温冷却器连通的所述第一固相混合物收集器分离收集；所述第二级低温冷却器用于分离烟气中的二氧化碳，使所述二氧化碳形成的干冰及粉尘固相混合物，并由所述第二级低温冷却器连通的第二固相混合物收集器分离收集。