[发明专利]一种纯氧燃烧实现CO2捕集和水循环利用的方法及系统

摘要

本发明公开了一种纯氧燃烧实现CO2捕集和水循环利用的方法及系统，其方法的步骤为空气分离装置制得的纯氧与水煤浆一起进入增压锅炉内组织燃烧，产生的烟气经过辐射换热器与对流换热器换热后，进入烟气冷凝器，烟气经冷凝换热后释放出潜热，再经过CO2净化处理装置及压缩后生成较为纯净的液态CO2，由烟气冷凝器和CO2净化装置所生成的冷凝水经处理净化后分为两部分，一部分作为锅炉补给水或者进入冷却塔作为冷却水，另一部分进入搅拌池与经磨煤机破碎筛分后的细煤粉及稳定剂混合搅拌后形成水煤浆，再经浆液泵送入增压锅炉内燃烧。通过烟气冷凝器的设置实现烟气中潜热的回收及水的循环利用。

主权项

一种纯氧燃烧实现CO2捕集和水循环利用的系统，其特征在于：包括空气分离系统、增压燃烧及烟气换热系统、烟气净化压缩系统、水煤浆制备系统，其中：所述空气分离系统包括依次相连的空气分离装置（1）和氧气压缩机（2）；所述增压燃烧及烟气换热系统包括依次相连的增压锅炉（3）、辐射换热器（4）、对流换热器（5）；所述烟气净化压缩系统包括依次相连的烟气冷凝器（6）、CO2净化装置（7）、CO2压缩机（8），所述烟气冷凝器（6）和CO2净化装置（7）均连接冷凝水处理装置（14），冷凝水处理装置（14）连接有冷却塔（10）；所述水煤浆制备系统包括依次相连的磨煤机（11）、搅拌池（12）、浆液泵（13）；空气分离系统的氧气压缩机（2）连接增压燃烧及烟气换热系统的增压锅炉（3）；增压燃烧及烟气换热系统的对流换热器（5）连接烟气净化压缩系统的烟气冷凝器（6）；烟气净化压缩系统的冷凝水处理装置（14）连接水煤浆制备系统的搅拌池（12）；水煤浆制备系统的浆液泵（13）连接增压燃烧及烟气换热系统的增压锅炉（3）；由于水煤浆燃料中含有大量的水分，且没有循环烟气，炉内的燃烧气氛实际上为O2/H2O/CO2，主要反应方程式为：、、和；由于气体的可压缩性，使得烟气循环风机的耗能巨大，取消循环风机后，由气态CO2在系统中的富集改为液态H2O及元素H在系统中的富集，减少能耗。