[发明专利]燃气锅炉绝氮燃烧及CO2

说明书

本发明公开一种燃气锅炉绝氮燃烧及CO₂捕集与利用工艺，所述工艺所需系统包括天然气供应装置、水电解制氢装置、氧气制备装置、氮气压缩机、碳基绝氮气体混合器、气体换热器、燃气锅炉、烟囱、烟气脱水装置、鼓风机、CO₂回收装置和CO₂压缩机。本发明在增产、节能和减排方面具有优良性能，可以降低吨蒸汽天然气单耗10％以上、提高产量10％以上、降低烟气排放量、实现NO_x超低排放。

技术领域

本发明涉及燃烧技术领域，具体涉及一种燃气锅炉绝氮燃烧及CO₂捕集与利用工艺。

背景技术

随着全球气候变暖触及生态安全、水资源安全和粮食安全等各个方面，加剧了极端气候灾害发生的风险，严重威胁人类的生存环境。而温室气体排放是引起全球气候变暖的最主要因素，其中CO₂产生的温室效应占所有温室气体的70％以上，因此CO₂的减排是一个亟待解决的问题，对于控制温室效应、减缓全球变暖至关重要。

目前燃气锅炉多是采用空气助燃，空气中只有21％的氧气参与燃烧，78％的氮气不仅不参与燃烧，大量氮气被无谓地加热，在高温下排入大气，造成大量的热量损失，造成燃料消耗高；同时氮气在高温下还与氧气反应生成NO_x，NO_x气体排入大气层极易形成酸雨造成环境污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃气锅炉绝氮燃烧及CO₂捕集与利用工艺，以解决现有技术的不足。

本发明采用以下技术方案：

一种燃气锅炉绝氮燃烧及CO₂捕集与利用工艺，所述工艺所需系统包括：

天然气供应装置，用于供应天然气；

水电解制氢装置，用于制备氢气和氧气；

氧气制备装置，用于制备氧气和氮气；

氮气压缩机，用于将氧气制备装置制备的氮气加压输送给下游氮气利用装置；

碳基绝氮气体混合器，用于将水电解制氢装置制备的氧气、氧气制备装置制备的氧气和鼓风机输送的循环烟气混合，制得碳基绝氮气体；

气体换热器，用于将天然气供应装置供应的天然气、水电解制氢装置制备的氢气、碳基绝氮气体混合器提供的碳基绝氮气体和循环烟气换热，以回收循环烟气的余热来加热天然气、氢气和碳基绝氮气体；

燃气锅炉；

烟囱，用于非正常工况下或烟气量过大时，燃气锅炉烟气放空；

烟气脱水装置，用于将余热回收后的循环烟气脱水；

鼓风机，用于将部分余热回收、脱水后的循环烟气加压输送至碳基绝氮气体混合器；

CO₂回收装置，用于将部分余热回收、脱水后的循环烟气净化脱氧，制得CO₂产品；

CO₂压缩机，用于将CO₂回收装置得到的CO₂产品加压输送给下游CO₂利用装置；