[go: up one dir, main page]

RU2688078C2 - Работающая на угле электростанция с оксисжиганием с интеграцией тепла - Google Patents

Работающая на угле электростанция с оксисжиганием с интеграцией тепла Download PDF

Info

Publication number
RU2688078C2
RU2688078C2 RU2015117507A RU2015117507A RU2688078C2 RU 2688078 C2 RU2688078 C2 RU 2688078C2 RU 2015117507 A RU2015117507 A RU 2015117507A RU 2015117507 A RU2015117507 A RU 2015117507A RU 2688078 C2 RU2688078 C2 RU 2688078C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
low pressure
condensate
pressure heaters
successive low
flue gas
Prior art date
Application number
RU2015117507A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015117507A3 (ru
RU2015117507A (ru
Inventor
Тьерри ПУРШО
Франсуа ГРАНЬЕ
Фредерик ЖЕЙЖЕ
Original Assignee
Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх filed Critical Дженерал Электрик Текнолоджи Гмбх
Publication of RU2015117507A publication Critical patent/RU2015117507A/ru
Publication of RU2015117507A3 publication Critical patent/RU2015117507A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2688078C2 publication Critical patent/RU2688078C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/007—Supplying oxygen or oxygen-enriched air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/40—Use of two or more feed-water heaters in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
    • F01K9/02—Arrangements or modifications of condensate or air pumps
    • F01K9/023—Control thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/02—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters with water tubes arranged in the boiler furnace, fire tubes or flue ways
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/36—Water and air preheating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2215/00—Preventing emissions
    • F23J2215/50—Carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/70—Condensing contaminants with coolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/07005—Injecting pure oxygen or oxygen enriched air
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/30—Technologies for a more efficient combustion or heat usage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/32—Direct CO2 mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Изобретение относится к энергетике. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием имеет систему сжигания топлива, выполненную с возможностью сжигания угля при использовании потока кислорода с получением потока топочного газа, систему улавливания CО2, соединенную с потоком топочного газа, и паровой цикл с последовательно расположенными подогревателями низкого давления, образующими часть системы конденсата. Система сжигания топлива содержит блок разделения воздуха для удаления N2 из воздуха с получением потока кислорода для котла. Блок разделения воздуха включает в себя теплообменник блока разделения воздуха, который термически и гидравлически соединен с системой конденсата так, чтобы быть гидравлически параллельным по меньшей мере одному последовательному подогревателю низкого давления и гидравлически параллельным на по меньшей мере единицу меньшему числу последовательных подогревателей низкого давления, чем их общее число. Система рекуперации тепла топочного газа, конденсатор топочного газа и блок обработки газа термически интегрированы в систему конденсата. Изобретение позволяет повысить эффективность работы электростанции. 17 з.п. ф-лы, 13 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к тепловым работающих на угле электростанций с оксисжиганием (кислородным сжиганием) с интегрированным улавливанием СО2 и пароводяным силовым циклом.
Информация о предпосылках создания
Уголь обеспечивает значительный процент выработки электроэнергии в современном мире и, как ожидается, сохранит свою доминирующую долю в обозримом будущем. Тем не менее, значительные нагрузки на окружающую среду вынуждают вести разработку систем снижения выбросов для соответствия все возрастающим экологическим требованиям. Как результат, разработки установок должны соответствовать противоречащим требованиям высокоэффективной эксплуатации при сниженных уровнях выбросов СО2, SO2, NOx.
Особенно предпочтительной компоновкой установки, реализованной в результате этих разработок, является паросиловая установка с оксисжиганием с улавливанием CO2. В отличие от системы, работающей при воздушном сжигании, в данной системе для сжигания первичного топлива используется кислород, обычно получаемый в блоке разделения воздуха. В процессах оксисжигания образуется топочный газ, обычно содержащий СО2, воду и O2 в качестве своих главных составляющих, причем концентрация CO2 обычно составляет более 70% по объему. Высокая концентрация CO2 обеспечивает возможность относительно просто улавливать CO2 в блоке обработки газа.
Типичная компоновка электростанции с оксисжиганием и улавливанием включает в себя несколько этапов предварительной очистки перед извлечением СО2. Они могут проводится с помощью электростатического осадителя для удаления твердых частиц, десульфуратора топочного газа для удаления серы и конденсатора топочного газа для удаления воды. По причинам теплоэффективности между электростатическим осадителем и десульфуратором топочного газа может быть дополнительно расположена система рекуперации тепла топочного газа.
Пример типичного пароводяного цикла высокоэффективных паровых электростанций с оксисжиганием показан на фиг.1. Электростанция содержит последовательность паровых турбин с промежуточным перегревом пара для трех давлений (ВД, СД, НД), питаемых паром из котла 42. Отработавший пар из последней паровой турбины низкого давления (НД) конденсируется в конденсаторе 2 перед глубокой очисткой 4 и прокачивается насосом 3 последовательно через серию подогревателей 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления, бак 36 питательной воды и подогреватели 32 высокого давления перед возвращением в котел 42 в замкнутом контуре. Источником тепла для подогревателей низкого и высокого давления, как правило, является пар, извлеченный из паровых турбин низкого/среднего и высокого давления.
Из-за большой выгоды обеспечения наиболее высокоэффективного цикла существует постоянная потребность найти пути лучшей интеграции термостоков систем оксисжигания и улавливания внутри паросиловой установки. Это требует оптимизации стоков тепла систем улавливания с циклом электростанции, чтобы гарантировать отсутствие потерь энергии. В частности, требуют рассмотрения способы интеграции блока разделения воздуха, системы рекуперации тепла топочного газа, конденсатора топочного газа и блока обработки газа в паровом цикле.
Сущность изобретения
Предложены работающий на угле котел с оксисжиганием с системой подвода кислорода и системой улавливания СО2 топочного газа и схема электростанции с паровым циклом, которая интегрирует основные источники выработки тепла систем в целях обеспечения гибкой работы электростанции и улучшенной теплоэффективности электростанции в целом.
В аспекте предложена работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием, имеющая систему сжигания топлива, систему улавливания СО2 и паросиловую установку. Система сжигания топлива содержит блок разделения воздуха, имеющий теплообменник блока разделения воздуха, для удаления N2 из воздуха с получением потока кислорода как части потока сжатого воздуха, используемого для получения потока кислорода, в то время как паровой котел выполнен с возможностью сжигания угля с использованием потока кислорода с получением богатого СО2 потока топочного газа.
Система улавливания СО2 выполнена и размещена с возможностью удаления CO2 из потока топочного газа.
Паросиловая установка имеет систему конденсата, содержащую конденсатор для конденсации пара, множество подогревателей низкого давления, расположенных последовательно и выполненных и размещенных с возможностью приема конденсата из конденсатора. Бак питательной воды выполнен и размещен с возможностью приема конденсата из последовательных подогревателей низкого давления.
В данной компоновке теплообменник блока разделения воздуха термически и гидравлически соединен с системой конденсата, так чтобы быть гидравлически параллельным по меньшей мере одному последовательному подогревателю низкого давления и гидравлически параллельным на по меньшей мере единицу меньшему числу последовательных подогревателей низкого давления, чем их общее число. Такая компоновка обеспечивает основу для тепловой интеграции источников тепла от системы улавливания СО2, включая блок разделения воздуха, системы рекуперации тепла топочного газа, конденсатора топочного газа и/или блока обработки газа таким образом, чтобы эксплуатировать электростанцию при частичной нагрузке до 40% в кислородном режиме, в воздушном режиме - до 75% нагрузки и в резервном режиме с прерыванием одной из нескольких систем рекуперации тепла.
Дополнительной задачей изобретения является преодоление или по меньшей мере частичное устранение недостатков и слабых сторон уровня техники или предложение полезной альтернативы.
Другие аспекты и преимущества настоящего раскрытия станут очевидными из следующего описания, рассматриваемого вместе с сопровождающими чертежами, которые в качестве примера иллюстрируют примерные варианты осуществления настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
В качестве примера более подробно описан вариант осуществления настоящего раскрытия со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
На фиг. 1 представлена блок-схема из патента уровня техники; и
На фиг. 2-13 представлены блок-схемы примерных вариантов осуществления, показывающие внедрение различных схем интеграции тепла систем улавливания СО2 в работающей на угле электростанции с котлом с оксисжиганием, которые выполнены с возможностью дополнения тепловой интеграции блока разделения воздуха в систему конденсата электростанции с котлом с оксисжиганием.
Подробное описание
Примерные варианты осуществления настоящего раскрытия описываются теперь со ссылками на чертежи, на которых повсюду одинаковые ссылочные позиции используются для обозначения аналогичных элементов. В последующем описании, в целях пояснения, для обеспечения полного понимания раскрытия изложены многие конкретные подробности. Однако настоящее раскрытие может быть реализовано на практике без этих конкретных подробностей и не ограничивается раскрытыми здесь примерными вариантами осуществления.
Примерные варианты осуществления, показанные на фиг. 2-13, применимы к электростанции с оксисжиганием, имеющей работающий на кислороде котел 42 с интегрированной системой улавливания СО2 для глубокой очистки топочного газа, поступающего из котла, и выделения из него СО2 в блоке обработки газа, и пароводяным циклом Ренкина, предназначенной для выработки электроэнергии. Пароводяной цикл включает в себя конструкцию конденсатного насоса для отвода конденсата из конденсатора, имеющую первую ступень 1, соединенную с выходом из конденсатора 2, и вторую ступень 3, расположенную на выходе из установки 4 глубокой очистки конденсата. Данная конструкция находится выше по потоку от ряда подогревания конденсата, состоящего из последовательно расположенных подогревателей 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления. Нагретый конденсат из подогревателей 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления подается в бак 36 питательной воды.
Электростанция с оксисжиганием дополнительно включает в себя блок разделения воздуха для удаления азота из воздуха с получением богатого кислородом потока для подачи в котел 42. Тепловая энергия из блока разделения воздуха предпочтительно удаляется в теплообменнике 11 блока разделения воздуха путем нагревания конденсата, извлеченного из системы конденсата, так чтобы обойти все за вычетом одного из подогревателей 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления, так что теплообменник 11 блока разделения воздуха является гидравлически параллельным на по меньшей мере единицу меньшему числу последовательных подогревателей низкого давления, чем их общее число
В дополнительном примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 2, электростанция с оксисжиганием содержит по меньшей мере пять последовательных подогревателей 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления, расположенных последовательно по потоку конденсата, а теплообменник 11 блока разделения воздуха гидравлически подсоединен к системе конденсата в точке выше по потоку от первого 6 из последовательных подогревателей низкого давления, а также в точке между третьим 8 из последовательных подогревателей низкого давления и четвертым 9 из последовательных подогревателей низкого давления. Таким образом, проходящий через теплообменник 11 блока разделения воздуха конденсат обходит три последовательных подогревателя 6, 7, 8 низкого давления.
В дополнительном альтернативном примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 3, электростанция с оксисжиганием содержит по меньшей мере пять последовательных подогревателей 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления, расположенных последовательно по потоку конденсата, а теплообменник 11 блока разделения воздуха гидравлически подсоединен к системе конденсата в точке выше по потоку от первого 6 из последовательных подогревателей низкого давления, а также в точке между четвертым 9 из последовательных подогревателей низкого давления и пятым 31 из последовательных подогревателей низкого давления. Таким образом, проходящий через теплообменник 11 блока разделения воздуха конденсат обходит четыре последовательных подогревателя 6, 7, 8, 9 низкого давления.
В дополнительном альтернативном примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 4, электростанция с оксисжиганием содержит по меньшей мере пять последовательных подогревателей 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления, расположенных последовательно по потоку конденсата, а теплообменник 11 блока разделения воздуха гидравлически подсоединен к системе конденсата в точке между первым 6 из последовательных подогревателей низкого давления и вторым 7 из последовательных подогревателей низкого давления, а также в точке между третьим 8 из последовательных подогревателей низкого давления и четвертым 9 из последовательных подогревателей низкого давления. Таким образом, проходящий через теплообменник 11 блока разделения воздуха конденсат обходит два последовательных подогревателя 6, 7 низкого давления.
В дополнительном альтернативном примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 5, электростанция с оксисжиганием содержит по меньшей мере пять подогревателей низкого давления, расположенных последовательно по потоку конденсата, а теплообменник 11 блока разделения воздуха гидравлически подсоединен к системе конденсата в точке между первым из последовательных подогревателей низкого давления и вторым из последовательных подогревателей низкого давления, а также в точке между четвертым 9 из последовательных подогревателей низкого давления и пятым 31 из последовательных подогревателей низкого давления. Таким образом, проходящий через теплообменник блока разделения воздуха конденсат обходит три последовательных подогревателя 7, 8, 9 низкого давления, предпочтительно второй, третий и четвертый последовательные подогреватели 7, 8, 9 низкого давления.
В альтернативных примерных вариантах осуществления, показанных на фиг. 11-13, электростанция с оксисжиганием содержит только четыре последовательных подогревателя 6, 7, 8, 9 низкого давления вместо по меньшей мере пяти. Выбор между четырьмя или по меньшей мере пятью последовательными подогревателями 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления зависит от применения конденсатора топочного газа и решения разрешать операцию улавливания или нет.
Каждый из альтернативных примерных вариантов осуществления дает возможность согласовать температуры блока разделения воздуха с системой конденсата, тем самым обеспечивая оптимальную рекуперацию тепла, определяемую сочетанием температуры на выходе и критериями производительности рекуперации, что приводит к максимальной передаче полезной энергии.
В примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 6, работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием содержит множество подогревателей 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления, расположенных последовательно по потоку конденсата, в то время как система улавливания СО2 содержит конденсатор 16 топочного газа для удаления способных конденсироваться веществ из потока топочного газа. Конденсатор 16 топочного газа дополнительно включает в себя конденсатопровод 14 конденсатора топочного газ, подсоединенный к системе конденсата на первом конце выше по потоку от первого 6 из последовательных подогревателей низкого давления, а на втором конце - между первым 6 из последовательных подогревателей низкого давления и вторым 7 из последовательных подогревателей низкого давления. В данной компоновке система конденсата дополнительно включает в себя перепускной клапан 15 между первым 6 из последовательных подогревателей низкого давления и первым концом конденсатопровода 14 конденсатора топочного газа, так что когда перепускной клапан 15 закрыт, конденсат полностью обходит первый последовательный подогреватель 6 низкого давления.
Было установлено, что данная конкретная компоновка обеспечивает эффективную работу, если электростанция с оксисжиганием эксплуатируется в воздушном режиме, например, во время пуска, или если нужно отсоединить конденсатор 16 топочного газа для технического обслуживания. Хотя данный вариант осуществления показан со схемой расположения теплообменника 11 блока разделения воздуха, эквивалентной показанной на фиг. 2, данный вариант осуществления может применяться и к другим схемам расположения теплообменника 11 блока разделения воздуха, в том числе показанным на фиг. 3, 4 или 5.
В дополнительных примерных вариантах осуществления, показанных на фиг. 11-13, система конденсата не включает в себя каких-либо последовательных подогревателей низкого давления между первым концом и вторым концом конденсатопровода 14 конденсатора топочного газа. В данной компоновке первый 6 из последовательных подогревателей низкого давления расположен ниже по потоку от второго конца конденсатопровода 14 конденсатора топочного газа, а общее число последовательных подогревателей низкого давления обычно равно четырем. Расход конденсата через конденсатопровод 14 конденсатора топочного газа регулируется перепускным клапаном 15, расположенным в системе конденсата между первым и вторым концами конденсатопровода 14 конденсатора топочного газа.
В примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 2, работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием в дополнение к системе конденсата, имеющей по меньшей мере четыре последовательных подогревателя 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления, включает в себя систему улавливания СО2 с системой 40 рекуперации тепла топочного газа для рекуперации тепла топочного газа. Система рекуперации тепла топочного газа дополнительно включает в себя основной контур 39 рекуперации тепла, выполненный с возможностью течения теплоносителя по замкнутому контуру через систему рекуперации тепла топочного газа, так что упомянутый теплоноситель обменивается тепловой энергией с топочным газом. В основной контур 39 рекуперации тепла включен теплообменник 22 системы рекуперации тепла топочного газа с конденсатопроводом 19 теплообменника системы рекуперации тепла топочного газа, гидравлически подсоединенным на первом конце к системе конденсата в точке между первым 6 из последовательных подогревателей низкого давления и вторым 7 из последовательных подогревателей низкого давления, а на втором конце дополнительно подсоединенным к системе конденсата в точке между третьим 8 из последовательных подогревателей низкого давления и четвертым 9 из последовательных подогревателей низкого давления.
В дополнительном примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 2, клапан 38 регулировки расположен в системе конденсата гидравлически между третьим 8 из последовательных подогревателей низкого давления и четвертым 9 из последовательных подогревателей низкого давления в точке выше по потоку от второго конца конденсатопровода 19 теплообменника системы рекуперации тепла топочного газа и вторым концом конденсатопровода 5 теплообменника блока разделения воздуха. Это делает возможным регулирование соотношения потоков конденсата, протекающих через теплообменник 22 системы рекуперации тепла топочного газа, теплообменник 11 блока разделения воздуха и находящиеся выше по потоку последовательные подогреватели 6, 7, 8 низкого давления.
В примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 7, работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием в дополнение к системе конденсата, имеющей по меньшей мере четыре последовательных подогревателя 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления, включает в себя систему улавливания СО2 с системой 40 рекуперации тепла топочного газа для рекуперации тепла топочного газа. Система рекуперации тепла топочного газа дополнительно включает в себя основной контур 39 рекуперации тепла, выполненный с возможностью течения теплоносителя по замкнутому контуру через систему рекуперации тепла топочного газа, так что упомянутый теплоноситель обменивается тепловой энергией с топочным газом. В основной контур 39 рекуперации тепла включен теплообменник 22 системы рекуперации тепла топочного газа с конденсатопроводом 19 теплообменника системы рекуперации тепла топочного газа, который гидравлически подсоединен на первом конце к системе конденсата в точке между первым 6 из последовательных подогревателей низкого давления и вторым 7 из последовательных подогревателей низкого давления, а на втором конце дополнительно подсоединен к системе конденсата в точке между четвертым 9 из последовательных подогревателей низкого давления и пятым 31 из последовательных подогревателей низкого давления.
В дополнительном примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 7, клапан 38 регулировки расположен в системе конденсата гидравлически между третьим 8 из последовательных подогревателей низкого давления и четвертым 9 из последовательных подогревателей низкого давления в точке выше по потоку от второго конца конденсатопровода 5 теплообменника блока разделения воздуха. Это делает возможным регулирование соотношения потоков конденсата, протекающих через теплообменник 22 системы рекуперации тепла топочного газа, теплообменник 11 блока разделения воздуха и находящиеся выше по потоку последовательные подогреватели 6, 7, 8 низкого давления.
В примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 8, по причинам аварийных ситуаций/обеспечения безопасности электростанция включает в себя первый трубопровод 23 текучей среды и второй трубопровод 25 текучей среды. Первый трубопровод 23 текучей среды имеет первый конец, подсоединенный к системе конденсата между первым 6 из последовательных подогревателей низкого давления и второй ступенью 3 конденсатного насоса, расположенной ниже по потоку от конденсатора 2, и второй конец, соединенный с конденсатопроводом 19 системы рекуперации тепла топочного газа выше по потоку от теплообменника 22 системы рекуперации тепла топочного газа. В примерном варианте осуществления, в котором электростанция включает в себя конденсатор топочного газа, первый трубопровод 23 текучей среды имеет первый конец, подсоединенный к системе конденсата между первым концом конденсатопровода 14 конденсатора топочного газа и второй ступенью 3 конденсатного насоса, расположенной ниже по потоку от конденсатора 2, и второй конец, соединенный с конденсатопроводом 19 системы рекуперации тепла топочного газа выше по потоку от теплообменника 22 системы рекуперации тепла топочного газа. Первый трубопровод 23 текучей среды включает в себя клапан 24, который закрыт во время нормального режима работы и открыт в аварийном режиме работы для тепловой защиты системы рекуперации тепла топочного газа. Когда для предотвращения обратного потока конденсата через конденсатопровод 19 системы рекуперации тепла топочного газа в конденсатопровод 14 конденсатора топочного газа активирована аварийная защита, упомянутый конденсатопровод 19 системы рекуперации тепла топочного газа включает в себя средство предотвращения обратного потока, такое как механический или приводной обратный клапан, в конденсатопроводе 19 системы рекуперации тепла топочного газа, гидравлически выше по потоку от второго конца первого трубопровода 23 текучей среды. Второй трубопровод 25 текучей среды соединяет теплообменник системы рекуперации тепла топочного газа с конденсатором 2 и включает в себя клапан 26, который закрыт во время нормального режима работы и открыт в аварийном режиме работы для тепловой защиты системы рекуперации тепла топочного газа. Когда активирована аварийная защита, чтобы гарантировать, что конденсат перетекает в конденсатор 2, клапан 29 расположен в конденсатопроводе 19 системы рекуперации тепла топочного газа гидравлически между вторым концом конденсатопровода 19 системы рекуперации тепла топочного газа и вторым трубопроводом 25 текучей среды. В закрытом состоянии для аварийной защиты он обеспечивает возможность потока конденсата из конденсатопровода 19 системы рекуперации тепла топочного газа в конденсатор 2.
В дополнительном примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 9, работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием содержит пять подогревателей 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления, расположенных последовательно по потоку конденсата. Система улавливания СО2 содержит конденсатор 16 топочного газа ниже по потоку от системы 40 рекуперации тепла топочного газа и теплообменник 33 блока обработки газа для охлаждения сжатого богатого СО2 топочного газа перед отделением CO2. Конденсатор 16 топочного газа включает в себя конденсатопровод 14 конденсатора топочного газа, подсоединенный к системе конденсата на первом конце выше по потоку от первого 6 из последовательных подогревателей низкого давления и подсоединенный на втором конце в точке между первым 6 из последовательных подогревателей низкого давления и вторым 7 из последовательных подогревателей низкого давления. Теплообменник 33 блока обработки газа имеет конденсатопровод 30 блока обработки газа, подсоединенный на первом конце к системе конденсата в точке между первым 6 из последовательных подогревателей низкого давления и вторым 7 из последовательных подогревателей низкого давления и подсоединенный на втором конце к системе конденсата в точке гидравлически между пятым 31 из последовательных подогревателей низкого давления и баком 36 питательной воды.
В дополнительном примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 10, работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием содержит по меньшей мере четыре подогревателя 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления, расположенных последовательно по потоку конденсата. Система улавливания CO2 содержит конденсатор 16 топочного газа ниже по потоку от системы 40 рекуперации тепла топочного газа и теплообменник 33 блока обработки газа для охлаждения сжатого богатого СО2 топочного газа перед отделением CO2. Конденсатор 16 топочного газа включает в себя конденсатопровод 14 конденсатора топочного газа, подсоединенный к системе конденсата на первом конце выше по потоку от первого 6 из последовательных подогревателей низкого давления и подсоединенный на втором конце в точке между первым 6 из последовательных подогревателей низкого давления и вторым 7 из последовательных подогревателей низкого давления. Теплообменник 33 блока обработки газа имеет конденсатопровод 30 блока обработки газа, подсоединенный на первом конце к системе конденсата в точке между первым 6 из последовательных подогревателей низкого давления и вторым 7 из последовательных подогревателей низкого давления и подсоединенный на втором конце к системе конденсата в точке между четвертым 9 из последовательных подогревателей низкого давления и пятым 31 из последовательных подогревателей низкого давления.
В примерных вариантах осуществления, показанных на фиг. 11-13, работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием имеет четыре подогревателя 6, 7, 8, 9 низкого давления, в то время как система улавливания CO2 дополнительно содержит конденсатор 16 топочного газа, имеющий конденсатопровод 14 конденсатора топочного газа, подсоединенный на первом и втором концах выше по потоку от первого 6 из последовательных подогревателей низкого давления. Перепускной клапан 15 для регулирования количества конденсата, протекающего через конденсатор топочного газа, расположен между концами конденсатопровода 14 конденсатора топочного газа. Конденсатопровод 30 блока обработки газа может быть подсоединен к системе конденсата в разных точках. Например, в примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 2, первый и второй конец конденсатопровода 30 блока обработки газа подсоединены в точке между первым 6 из последовательных подогревателей низкого давления и вторым 7 из последовательных подогревателей низкого давления и в точке между четвертым 9 из последовательных подогревателей низкого давления и пятым 31 из последовательных подогревателей низкого давления соответственно.
В другом примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 3, первый и второй концы конденсатопровода 30 блока обработки газа подсоединены в точке между первым 6 из последовательных подогревателей низкого давления и вторым 7 из последовательных подогревателей низкого давления, и в точке между третьим 8 из последовательных подогревателей низкого давления и четвертым 9 из последовательных подогревателей низкого давления.
В другом примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 11, первый и второй концы конденсатопровода 30 блока обработки газа подсоединены в точке выше по потоку от первого 6 из последовательных подогревателей низкого давления и в точке между четвертым 9 из последовательных подогревателей низкого давления и баком 36 питательной воды.
В другом примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 12, первый и второй концы конденсатопровода 30 блока обработки газа подсоединены в точке выше по потоку от первого 6 из последовательных подогревателей низкого давления и в точке между третьим 8 из последовательных подогревателей низкого давления и четвертым 9 из последовательных подогревателей низкого давления.
В другом примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 13, первый и второй концы конденсатопровода 30 блока обработки газа подсоединены в точке выше по потоку от первого 6 из последовательных подогревателей низкого давления и в точке между вторым 7 из последовательных подогревателей низкого давления и третьим 8 из последовательных подогревателей низкого давления. Для того чтобы в целом регулировать поток конденсата через теплообменники системы улавливания СО2 и теплообменник блока разделения воздуха, клапан 38 регулировки расположен в системе конденсата гидравлически между последовательными подогревателями 6, 7, 8, 9, 31 низкого давления, непосредственно выше по потоку от вторых концов конденсатопроводов 5, 19, 30 теплообменника 11 блока разделения воздуха, теплообменника 22 системы рекуперации тепла топочного газа и теплообменника 33 блока обработки газа.
Хотя изобретение было показано и описано здесь тем, что представляется наиболее практичным примерным вариантом осуществления, специалистами будет принято во внимание, что настоящее раскрытие может быть осуществлено в других конкретных формах, без отступления от его сути и существенных характеристик. Например, хотя теплообменники упоминаются в единственном числе, каждая система может включать в себя многочисленные теплообменники, гидравлически присоединенные к системе конденсата, расположенные или параллельно, или последовательно. Поэтому раскрытые здесь варианты осуществления рассматриваются во всех отношениях как иллюстративные, а не ограничивающие. Объем изобретения указан прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим описанием, и подразумевается, что ею охватываются все изменения, находящиеся в пределах ее значения и диапазона и эквивалентов.
Ссылочные позиции
1 Первая ступень конденсатного насоса
2 Конденсатор
3 Вторая ступень конденсатного насоса
4 Установка глубокой очистки конденсата
5 Конденсатопровод теплообменника блока разделения воздуха
6 Подогреватель низкого давления №1
7 Подогреватель низкого давления №2
8 Подогреватель низкого давления №3
9 Подогреватель низкого давления №4
11 Теплообменник блока разделения воздуха
14 Конденсатопровод конденсатора топочного газа
15 Перепускной клапан
16 Конденсатор топочного газа
19 Конденсатопровод теплообменника системы рекуперации тепла топочного газа
22 Теплообменник системы рекуперации тепла топочного газа
23 Трубопровод текучей среды
24 Клапан
25 Трубопровод текучей среды
26 Клапан
29 Клапан
30 Конденсатопровод теплообменника блока обработки газа
31 Подогреватель низкого давления №5
32 Подогреватели высокого давления
33 Теплообменник блока обработки газа
36 Бак питательной воды
38 Клапан регулировки
40 Система рекуперации тепла топочного газа
42 Котел
ВД Паровая турбина высокого давления
СД Паровая турбина среднего давления
НД Паровая турбина низкого давления.

Claims (68)

1. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием, имеющая: систему сжигания топлива, содержащую:
блок разделения воздуха для удаления N2 из воздуха с получением потока кислорода, имеющий теплообменник блока разделения воздуха;
паровой котел, выполненный с возможностью сжигания угля при использовании потока кислорода с получением потока топочного газа;
систему улавливания СО2, выполненную и размещенную с возможностью удаления СО2 из потока топочного газа;
паросиловую установку с системой конденсата, содержащую:
конденсатор для конденсации пара;
множество последовательных подогревателей низкого давления, расположенных последовательно и пронумерованных последовательно в направлении потока конденсата, выполненных и размещенных с возможностью приема конденсата из конденсатора; и
бак питательной воды, выполненный и размещенный с возможностью приема конденсата из последовательных подогревателей низкого давления,
отличающаяся тем, что теплообменник блока разделения воздуха термически и гидравлически подсоединен к системе конденсата конденсатопроводом теплообменника блока разделения воздуха, так чтобы быть гидравлически параллельным по меньшей мере одному последовательному подогревателю низкого давления, но не более, чем общее число последовательных подогревателей низкого давления минус один, и при этом система улавливания СО2 дополнительно включает в себя систему рекуперации тепла топочного газа для рекуперации тепла от топочного газа, содержащую:
основной контур рекуперации тепла, выполненный с возможностью течения теплоносителя по замкнутому контуру через систему рекуперации тепла топочного газа, так что упомянутый теплоноситель обменивается тепловой энергией с топочным газом;
теплообменник системы рекуперации тепла топочного газа в основном контуре рекуперации тепла, имеющий конденсатопровод теплообменника системы рекуперации тепла топочного газа, гидравлически подсоединенный к системе конденсата:
на первом конце между первым из последовательных подогревателей низкого давления и вторым из последовательных подогревателей низкого давления, и на втором конце между третьим из последовательных подогревателей низкого давления и четвертым из последовательных подогревателей низкого давления; или
на первом конце между первым из последовательных подогревателей низкого давления и вторым из последовательных подогревателей низкого давления, и на втором конце между четвертым из последовательных подогревателей низкого давления и пятым из последовательных подогревателей низкого давления; или
на первом конце выше по потоку от первого из последовательных подогревателей низкого давления, и на втором конце между вторым из последовательных подогревателей низкого давления и третьим из последовательных подогревателей низкого давления; или
на первом конце выше по потоку от первого из последовательных подогревателей низкого давления, и на втором конце между третьим из последовательных подогревателей низкого давления и четвертым из последовательных подогревателей низкого давления.
2. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, в которой теплообменник блока разделения воздуха гидравлически подсоединен к системе конденсата:
выше по потоку от первого из последовательных подогревателей низкого давления; и
между третьим из последовательных подогревателей низкого давления и четвертым из последовательных подогревателей низкого давления.
3. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, в которой конденсатопровод теплообменника блока разделения воздуха гидравлически подсоединен к системе конденсата в точке:
выше по потоку от первого из последовательных подогревателей низкого давления; и
между четвертым из последовательных подогревателей низкого давления и баком питательной воды.
4. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, в которой конденсатопровод теплообменника блока разделения воздуха гидравлически подсоединен к системе конденсата в точке:
выше по потоку от первого из последовательных подогревателей низкого давления; и
между вторым из последовательных подогревателей низкого давления и третьим из последовательных подогревателей низкого давления.
5. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, в которой конденсатопровод теплообменника блока разделения воздуха гидравлически подсоединен к системе конденсата в точке:
между первым из последовательных подогревателей низкого давления и вторым из последовательных подогревателей низкого давления; и
между третьим из последовательных подогревателей низкого давления и четвертым из последовательных подогревателей низкого давления.
6. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, в которой конденсатопровод теплообменника блока разделения воздуха гидравлически подсоединен к системе конденсата в точке:
между первым из последовательных подогревателей низкого давления и вторым из последовательных подогревателей низкого давления; и
между четвертым из последовательных подогревателей низкого давления и баком питательной воды.
7. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, дополнительно содержащая в системе конденсата клапан регулировки потока конденсата, расположенный гидравлически:
между первым концом и вторым концом конденсатопровода теплообменника блока разделения воздуха; и
между первым концом и вторым концом конденсатопровода теплообменника системы рекуперации тепла топочного газа.
8. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, дополнительно содержащая первый трубопровод текучей среды:
подсоединенный к системе конденсата между первым из последовательных подогревателей низкого давления и второй ступенью конденсатного насоса, расположенной ниже по потоку от упомянутого конденсатора; и
подсоединенный к конденсатопроводу системы рекуперации тепла топочного газа выше по потоку от теплообменника системы рекуперации тепла топочного газа, при этом упомянутый конденсатопровод системы рекуперации тепла топочного газа включает в себя средство предотвращения обратного потока, расположенное гидравлически выше по потоку от второго конца первого трубопровода текучей среды.
9. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 8, дополнительно содержащая:
второй трубопровод текучей среды, соединяющий теплообменник системы рекуперации тепла топочного газа с конденсатором; и
клапан, расположенный в конденсатопроводе системы рекуперации тепла топочного газа гидравлически между вторым концом конденсатопровода системы рекуперации тепла топочного газа и вторым трубопроводом текучей среды, причем в закрытом состоянии клапан выполнен и размещен с возможностью обеспечения потока конденсата из конденсатопровода системы рекуперации тепла топочного газа в конденсатор.
10. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, в которой система улавливания СО2 дополнительно содержит конденсатор топочного газа для удаления способных конденсироваться веществ из потока топочного газа, имеющий конденсатопровод конденсатора топочного газа, подсоединенный к системе конденсата на:
первом конце - в точке выше по потоку от первого из последовательных подогревателей низкого давления; и
втором конце - в точке между упомянутым первым из последовательных подогревателей низкого давления и первым концом конденсатопровода конденсатора топочного газа; и
перепускной клапан, расположенный между первым концом конденсатопровода конденсатора топочного газа и вторым концом конденсатопровода конденсатора топочного газа.
11. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, в которой система улавливания СО2 дополнительно содержит конденсатор топочного газа для удаления способных конденсироваться веществ из потока топочного газа, имеющий конденсатопровод конденсатора топочного газа, подсоединенный к системе конденсата:
на первом конце - выше по потоку от первого из последовательных подогревателей низкого давления; и
на втором конце - между первым из последовательных подогревателей низкого давления и вторым из последовательных подогревателей низкого давления, и
при этом система конденсата дополнительно включает в себя перепускной клапан между первым из последовательных подогревателей низкого давления и первым концом конденсатопровода конденсатора топочного газа, так что когда перепускной клапан закрыт, конденсат полностью обходит первый из последовательных подогревателей низкого давления.
12. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, в которой система улавливания СО2 дополнительно содержит теплообменник блока обработки газа, имеющий конденсатопровод блока обработки газа, подсоединенный к системе конденсата в точке:
между первым из последовательных подогревателей низкого давления и вторым из последовательных подогревателей низкого давления; и
между пятым из последовательных подогревателей низкого давления и баком питательной воды.
13. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, в которой система улавливания СО2 дополнительно содержит теплообменник блока обработки газа, имеющий конденсатопровод блока обработки газа, подсоединенный к системе конденсата в точке:
между первым из последовательных подогревателей низкого давления и вторым из последовательных подогревателей низкого давления; и
между четвертым из последовательных подогревателей низкого давления и пятым из последовательных подогревателей низкого давления.
14. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, в которой система улавливания СО2 дополнительно содержит теплообменник блока обработки газа, имеющий конденсатопровод блока обработки газа, подсоединенный к системе конденсата в точке:
между первым из последовательных подогревателей низкого давления и вторым из последовательных подогревателей низкого давления; и
между третьим из последовательных подогревателей низкого давления и четвертым из последовательных подогревателей низкого давления.
15. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, в которой система улавливания СО2 дополнительно содержит теплообменник блока обработки газа, имеющий конденсатопровод блока обработки газа, подсоединенный к системе конденсата в точке:
выше по потоку от первого из последовательных подогревателей низкого давления; и
между четвертым из последовательных подогревателей низкого давления и баком питательной воды.
16. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, в которой система улавливания СО2 дополнительно содержит теплообменник блока обработки газа, имеющий конденсатопровод блока обработки газа, подсоединенный к системе конденсата в точке:
выше по потоку от первого из последовательных подогревателей низкого давления; и
между третьим из последовательных подогревателей низкого давления и четвертым из последовательных подогревателей низкого давления.
17. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по п. 1, в которой система улавливания СО2 дополнительно содержит теплообменник блока обработки газа, имеющий конденсатопровод блока обработки газа, подсоединенный к системе конденсата в точке:
выше по потоку от первого из последовательных подогревателей низкого давления; и
между вторым из последовательных подогревателей низкого давления и третьим из последовательных подогревателей низкого давления.
18. Работающая на угле электростанция с котлом с оксисжиганием по любому из пп. 12-17, дополнительно содержащая в системе конденсата клапан регулировки потока конденсата, расположенный гидравлически:
параллельно теплообменнику блока разделения воздуха; и
параллельно теплообменнику блока обработки газа.
RU2015117507A 2014-05-08 2015-05-07 Работающая на угле электростанция с оксисжиганием с интеграцией тепла RU2688078C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14290138.8A EP2942494B1 (en) 2014-05-08 2014-05-08 Coal fired oxy plant with heat integration
EP14290138.8 2014-05-08

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015117507A RU2015117507A (ru) 2016-11-27
RU2015117507A3 RU2015117507A3 (ru) 2018-10-26
RU2688078C2 true RU2688078C2 (ru) 2019-05-17

Family

ID=50928036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015117507A RU2688078C2 (ru) 2014-05-08 2015-05-07 Работающая на угле электростанция с оксисжиганием с интеграцией тепла

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10006634B2 (ru)
EP (1) EP2942494B1 (ru)
JP (1) JP6577745B2 (ru)
KR (1) KR101920110B1 (ru)
CN (1) CN105091016B (ru)
AU (1) AU2015202029B2 (ru)
CA (1) CA2889174C (ru)
PL (1) PL2942494T3 (ru)
RU (1) RU2688078C2 (ru)
TW (1) TWI648506B (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2942497B1 (en) 2014-05-08 2018-10-31 General Electric Technology GmbH Oxy boiler power plant oxygen feed system heat integration
EP2942495B1 (en) * 2014-05-08 2018-10-10 General Electric Technology GmbH Coal fired oxy plant with heat integration
CN105371291A (zh) * 2015-11-09 2016-03-02 华电电力科学研究院 烟气余热梯级利用协同脱除so3提高除尘效率的系统
CN107551751A (zh) * 2017-08-30 2018-01-09 江苏汇创流体工程装备科技有限公司 一种燃煤电厂排放烟气中水分及热量回收利用方法及其系统
CN109442376A (zh) * 2018-12-11 2019-03-08 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种空气加热器和低压省煤器联合利用排烟余热系统
CN109520001A (zh) * 2018-12-12 2019-03-26 沧州华润热电有限公司 一种热网疏水系统
CN110553246A (zh) * 2019-09-30 2019-12-10 大唐郓城发电有限公司 锅炉烟气余热利用系统及其利用方法
CN110882611B (zh) * 2019-12-18 2024-05-24 安徽工业大学 一种锅炉烟气脱白系统
CN111396854A (zh) * 2020-03-26 2020-07-10 湖州纳尼亚实业有限公司 一种水循环热能智能回收系统
CN113251431A (zh) * 2021-06-17 2021-08-13 玉锋实业集团有限公司 一种烟气消白回收利用淀粉乳升温系统
CN113701142B (zh) * 2021-08-24 2024-10-01 浙江浙能科技环保集团股份有限公司 一种管式换热器热媒水余热加热凝结水系统及控制方式
CN114887409B (zh) * 2022-04-26 2024-07-05 成都易态科技有限公司 一种将高温烟气余热利用、除尘及脱硝高效结合的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5765365A (en) * 1993-03-15 1998-06-16 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Coal gasification power generator
RU2152526C1 (ru) * 1999-01-25 2000-07-10 Открытое акционерное общество "Энергетический научно-исследовательский институт им. Г.М. Кржижановского" Способ и энергетическая установка для получения электроэнергии из сланца
RU2248453C2 (ru) * 1998-08-31 2005-03-20 III Вильям Скотт Роллинс Электростанция и способ получения энергии с комбинированием циклов
DE102004059358A1 (de) * 2003-12-01 2005-06-23 Technische Universität Dresden Verfahren zur Auskoppelung der Wärme zur Erzielung eines hohen Kraftwerkswirkungsgrades
WO2009010931A2 (en) * 2007-07-19 2009-01-22 L'air Liquide-Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Thermal integration of oxygen plants
US20090308292A1 (en) * 2006-12-07 2009-12-17 Ihi Corporation Coal burning boiler apparatus

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2921441A (en) 1953-12-17 1960-01-19 Sulzer Ag Feed water preheating system for steam power plants
US2991620A (en) 1956-06-11 1961-07-11 Nekolny Jaroslav Desuperheater arrangements for steam turbines
US3032999A (en) 1959-02-13 1962-05-08 Babcock & Wilcox Ltd Steam turbine power plants
CH401096A (de) 1963-03-01 1965-10-31 Sulzer Ag Verfahren und Vorrichtung zur Speisung einer Hilfsturbine in einer Dampfkraftanlage
FR89216E (fr) 1965-01-26 1967-05-26 Babcock & Wilcox France Association turbine à gaz-turbine à vapeur
DE1551264A1 (de) 1965-03-01 1969-06-26 Steinmueller Gmbh L & C Kreisprozess fuer Dampfkraftanlagen
US3835650A (en) 1973-05-03 1974-09-17 Gen Electric Steam air preheater for a steam boiler system
US4069674A (en) * 1977-01-14 1978-01-24 Warren Glenn B Power plant
JPS6088806A (ja) 1983-10-21 1985-05-18 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 内燃機関の廃熱回収装置
DE3408937A1 (de) 1984-01-31 1985-08-08 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Kombinierte gas-/dampf-kraftwerkanlage
FI77512C (fi) 1987-06-18 1989-03-10 Timo Korpela Foerfarande foer att foerbaettra verkningsgraden i en aongkraftanlaeggningsprocess.
US4897999A (en) 1989-02-03 1990-02-06 Varney John W Steam power plant
JP2792777B2 (ja) 1992-01-17 1998-09-03 関西電力株式会社 燃焼排ガス中の炭酸ガスの除去方法
JPH062806A (ja) * 1992-06-22 1994-01-11 Toshiba Corp 給水加熱装置
JP3524939B2 (ja) * 1993-04-30 2004-05-10 株式会社東芝 排気再燃式複合発電プラント
US5345756A (en) 1993-10-20 1994-09-13 Texaco Inc. Partial oxidation process with production of power
JPH09170405A (ja) * 1995-12-18 1997-06-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 加圧流動層複合発電設備
JPH09209715A (ja) * 1996-02-02 1997-08-12 Hitachi Ltd 排気再燃型コンバインドプラントの低温腐食防止装置
US5836162A (en) 1996-08-08 1998-11-17 Power Software Associates, Inc. Feedwater heater drain recycle system
CA2409700C (en) 2000-05-12 2010-02-09 Clean Energy Systems, Inc. Semi-closed brayton cycle gas turbine power systems
AU2003298266A1 (en) 2002-11-08 2004-06-07 Alstom Technology Ltd Gas turbine power plant and method of operating the same
ZA200304880B (en) * 2003-02-24 2004-05-04 Air Liquide Integrated heat recovery systems and methods for increasing the efficiency of an oxygen-fired furnace.
JP3611327B1 (ja) * 2003-07-04 2005-01-19 勝重 山田 再熱・再生式ランキングサイクルの火力発電プラント
EP1643100B1 (de) 2004-09-29 2017-06-28 Ansaldo Energia IP UK Limited Kraftwerksanlage und zugehöriges Betriebsverfahren
JP4959156B2 (ja) 2004-11-29 2012-06-20 三菱重工業株式会社 熱回収設備
DE102005026534B4 (de) 2005-06-08 2012-04-19 Man Diesel & Turbo Se Dampferzeugungsanlage
JP2007147161A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Electric Power Dev Co Ltd 燃焼装置の排ガス処分方法及び装置
US7874140B2 (en) 2007-06-08 2011-01-25 Foster Wheeler North America Corp. Method of and power plant for generating power by oxyfuel combustion
RU2495707C2 (ru) 2009-01-28 2013-10-20 Сименс Акциенгезелльшафт Способ и устройство для отделения диоксида углерода от отходящего газа работающей на ископаемом топливе электростанции
DE102009014185B4 (de) * 2009-03-20 2010-12-16 GMK-Gesellschaft für Motoren und Kraftanlagen mbH Vorrichtung zur Energieumwandlung nach dem ORC-Prinzip, ORC-Anlage mit einer derartigen Vorrichtung und Verfahren zur Inbetriebnahme und/oder zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung
JP5148546B2 (ja) 2009-04-09 2013-02-20 三菱重工業株式会社 熱回収装置
DE102009056707A1 (de) 2009-04-18 2010-10-21 Alstom Technology Ltd. Dampfkraftwerk mit Solarkollektoren
JP2012525974A (ja) * 2009-05-08 2012-10-25 アルストム テクノロジー リミテッド 二酸化炭素捕捉及び燃料処理のための圧縮プロセスからの熱回収
DE102009032537A1 (de) 2009-07-10 2011-01-13 Hitachi Power Europe Gmbh Kohlekraftwerk mit zugeordneter CO2-Wäsche und Wärmerückgewinnung
US20120174622A1 (en) 2009-07-13 2012-07-12 Alstom Technology Ltd System for gas processing
EP2290200A1 (de) 2009-07-15 2011-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Dampfkraftwerksanlage mit Dampfturbineneinheit und Prozessdampfverbraucher und Verfahren zum Betreiben einer Dampfkraftwerksanlage mit Dampfturbineneinheit und Prozessdampfverbraucher
CN102192639A (zh) 2010-03-09 2011-09-21 天华化工机械及自动化研究设计院 一种增设流化床干燥降低燃煤电厂煤耗的方法
JP5260585B2 (ja) * 2010-03-12 2013-08-14 株式会社日立製作所 石炭火力発電プラント及び石炭火力発電プラントの運転方法
US20110290163A1 (en) 2010-05-26 2011-12-01 Hisashi Kobayashi Hybrid oxy-fuel boiler system
US20120129112A1 (en) 2010-11-22 2012-05-24 Foster Wheeler North America Corp. Method Of And A System For Combusting Fuel In An Oxyfuel Combustion Boiler
WO2012135574A2 (en) * 2011-03-31 2012-10-04 Alstom Technology Ltd System and method for controlling waste heat for co2 capture
US8833081B2 (en) * 2011-06-29 2014-09-16 Alstom Technology Ltd Low pressure steam pre-heaters for gas purification systems and processes of use
JP5450540B2 (ja) 2011-09-12 2014-03-26 株式会社日立製作所 Ｃｏ２回収装置を備えたボイラーの熱回収システム
US20130099508A1 (en) 2011-10-19 2013-04-25 Alstom Technology Ltd. Methods for using a carbon dioxide capture system as an operating reserve
DE102012013414A1 (de) 2012-07-05 2014-05-08 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung von Energie
US20140065559A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-06 Alstom Technology Ltd. Pressurized oxy-combustion power boiler and power plant and method of operating the same
US20140060459A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Heat recovery system and heat recovery method
US8545782B1 (en) * 2012-10-16 2013-10-01 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. CO2 recovery apparatus and CO2 recovery method
US20160033128A1 (en) 2013-03-21 2016-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Power generation system and method to operate
CN103234198B (zh) * 2013-04-19 2015-10-28 上海交通大学 超细煤粉富氧燃烧工艺及系统
EP2942495B1 (en) * 2014-05-08 2018-10-10 General Electric Technology GmbH Coal fired oxy plant with heat integration

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5765365A (en) * 1993-03-15 1998-06-16 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Coal gasification power generator
RU2248453C2 (ru) * 1998-08-31 2005-03-20 III Вильям Скотт Роллинс Электростанция и способ получения энергии с комбинированием циклов
RU2152526C1 (ru) * 1999-01-25 2000-07-10 Открытое акционерное общество "Энергетический научно-исследовательский институт им. Г.М. Кржижановского" Способ и энергетическая установка для получения электроэнергии из сланца
DE102004059358A1 (de) * 2003-12-01 2005-06-23 Technische Universität Dresden Verfahren zur Auskoppelung der Wärme zur Erzielung eines hohen Kraftwerkswirkungsgrades
US20090308292A1 (en) * 2006-12-07 2009-12-17 Ihi Corporation Coal burning boiler apparatus
WO2009010931A2 (en) * 2007-07-19 2009-01-22 L'air Liquide-Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Thermal integration of oxygen plants

Also Published As

Publication number Publication date
US20150323180A1 (en) 2015-11-12
EP2942494B1 (en) 2019-08-21
PL2942494T3 (pl) 2020-03-31
AU2015202029A1 (en) 2015-11-26
TW201610366A (zh) 2016-03-16
RU2015117507A3 (ru) 2018-10-26
CN105091016B (zh) 2020-04-10
KR101920110B1 (ko) 2018-11-19
CA2889174A1 (en) 2015-11-08
CA2889174C (en) 2020-04-14
US10006634B2 (en) 2018-06-26
TWI648506B (zh) 2019-01-21
AU2015202029B2 (en) 2018-08-16
RU2015117507A (ru) 2016-11-27
JP2015215156A (ja) 2015-12-03
CN105091016A (zh) 2015-11-25
KR20150128597A (ko) 2015-11-18
JP6577745B2 (ja) 2019-09-18
EP2942494A1 (en) 2015-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2688078C2 (ru) Работающая на угле электростанция с оксисжиганием с интеграцией тепла
AU2011225455B2 (en) Coal-fired power plant, and method for operating coal-fired power plant
RU2662751C2 (ru) Работающая на кислородном сжигании угля электростанция с интеграцией тепла
US20100031660A1 (en) System and assemblies for pre-heating fuel in a combined cycle power plant
EP3077632B1 (en) Combined cycle system
KR101878536B1 (ko) 열 통합형 공기 분리 유닛을 갖는 순산소 보일러 발전소
US8863493B2 (en) Solar power plant with integrated gas turbine
RU2564367C2 (ru) Паротурбинная электростанция
EP3219940B1 (en) Combined cycle power plant and method for operating such a combined cycle power plant