利用反应器子系统的燃烧空气的作好CO₂捕集准备的循环流化床的热发生的制作方法

专利名称：利用反应器子系统的燃烧空气的作好CO₂捕集准备的循环流化床的热发生的制作方法
技术领域：
本发明大体涉及热发生。更具体地，本发明涉及燃烧空气的作好CO2捕集准备的 流化床的热发生。本发明特别适于设计用于随后的CO2捕集的燃烧空气的循环流化床热发 生系统。
背景技术：
具有用于燃烧矿物燃料的燃烧炉的热发生系统长期以来用于生成受控制的热量， 目标在于做有用功。功可为直接功的形式，就如在窑炉的情况下那样，或者，功可为间接功 的形式，就如在用于工业或海运应用或用于驱动产生电功率的涡轮的蒸汽发生器的情况下 那样。用于蒸汽发生的当代水管炉可为各种类型，包括流化床锅炉。虽然存在各种类型的 流化床锅炉，但是它们全部都根据在反应室中的燃烧之前喷射气体来使固体流化的原理来 运行。在循环流化床(CFB)类型的锅炉中，诸如空气等的气体穿过固体颗粒的床，以产 生趋向于使颗粒彼此分离的力。当气体流增大时，达到在其处颗粒上的力正好足以导致分 离的点。然后床变成流化的，其中，固体之间的气垫允许颗粒自由运动，且为床提供了类似 液体的特性。床的体积密度在流化的时候相对较高，但是该体积密度将在床向上流过反应 室时降低，床在反应室中燃烧以生成热量。形成CFB的固体颗粒典型地包括诸如碎煤或粉煤或其它固体燃料等的燃料颗粒， 以及诸如碎的或粉碎的石灰石、白云石或其它碱性土质材料等的吸附剂颗粒。CFB在锅炉的 反应室中的燃烧会产生烟气和灰。在燃烧过程期间，燃料中的碳氧化，导致二氧化碳(CO2) 的生成。氮也氧化，导致氧化氮(NOx)的生成。另外，硫氧化以形成过氧化钠(SO2)。在燃 烧期间生成的C02、N0x、S02和其它气体形成烟气。灰主要含未燃烧的固体，包括惰性材料和 吸附剂颗粒。灰或灰的一部分有时称为微粒物质。灰被热烟气夹带和携带在向上的流中， 且灰与热烟气一起从燃烧炉中排出。在此流动期间，烟气中的SO2将被吸附剂吸收。传统上使用空气污染控制(APC)子系统来从由这种热发生系统所产生的烟气中 去除各种所谓的污染物，包括C02、NOx, SO2和微粒物质。因此，在到达烟囱且被排到大气中 之前，从燃烧炉中被排出的烟气被引导到APC子系统的各种构件。可将各个APC构件看作 独自的系统。例如，可通过旋风分离器和/或静电沉淀器来处理烟气，以去除微粒物质，通 过选择性催化还原(SCR)系统来处理烟气以去除NOx，通过SO2洗涤器系统来处理烟气以去 除SO2,以及通过CO2洗涤器系统来处理烟气以去除C02。但是，也存在降低排放的其它方式。例如，已知可通过在燃烧过程中使用氧气来降 低 CO2 和 NOx 排放。更具体地，名称为“Oxygen Fired Circulating Fluidized Bed Steam Generator (燃烧氧气的循环流化床蒸汽发生器)”、转让给本申请的受让人的、2003年1月 14日公布的美国专利No. 6，505，567描述了一种使用氧气而非空气来使CFB中的燃料流化 的CFB蒸汽发生系统。所描述的系统有利于将CO2用作合乎需要的最终产物以及使用CO2 来支持燃烧过程两者。‘567专利的公开通过引用而整体地结合在本文中。
根据所描述的技术，将基本纯净的氧气供给流束引入CFB蒸汽发生器中，且燃料 在存在基本纯净的氧气供给流束的情况下燃烧，以产生烟气，该烟气具有CO2和水蒸气作为 其最大的两个组成元素(按体积)，且基本没有N0X。烟气穿过氧气供给流束预热器，该预 热器将热量从烟气传递到氧气供给流束。此外，烟气被分离成最终产物部分和再循环部分。 烟气的最终产物部分被冷却和压缩，以便得到液相C02，而烟气的再循环部分则被引导回到 CFB蒸汽发生器，以有助于其中的燃烧过程。在'567专利中公开的技术提供了将产生的CO2用作合乎需要的最终产物和使用 CO2来支持燃烧过程的柔性。液体CO2的产生还改进了热发生系统的热输出。但是，虽然公 开的技术可用来显著地降低CO2排放，但是由于关于未来政府法令CO2排放和满足这些法令 的成本，仍然有许多地区不愿增加燃烧煤的热发生系统容量。就此而言，研究显示，改装传 统设计的CFB燃煤蒸汽发生系统来进行CO2捕集的投资成本可在每千瓦(kW)$1000至$1600 的范围中。研究还显示用于CO2捕集的能量损失的范围可从25%至40%。此外，特别是在 改装情形下，系统地点本身可能不足以容纳'567专利中描述的类型的构架。因此，虽然存在对用以(例如)产生额外的电功率的更多的热发生系统容量的公 认的需要，而且还认可燃烧煤的CFB系统是生成这种热量的高效方式，但是正在进行的全 球变暖争论以及给予燃烧矿物燃料(例如煤)所造成的CO2排放的越来越多的关注，以及 最为尤其地，捕集CO2的、在资本费用和降低的能量产出两者方面的成本，毫无疑问地延误 了一些(如果不是许多的话)可增大容量且由此提高对国家和世界而言的功率可用性的安 装。因此，存在对一种用于捕集由燃烧矿物燃料的CFB蒸汽发生系统生成的CO2的新 技术的需要。发明目标因此，本发明的目标是提供一种与已知技术相比能够以更少的费用和/或更高的 效率来实现的、用于捕集由燃烧矿物燃料的蒸汽或其它热发生系统生成的CO2的技术。根据包括以下详细描述的本公开以及根据本发明的实践，本发明的另外的目标、 优点、新颖特征对本领域技术人员而言将变得显而易见。虽然在下文中参照(多个)优选 实施例来对本发明进行描述，但是应当理解，本发明不限于此。能够获得本文的教导的本领 域普通技术人员将认识到另外的实现方式、修改和实施例以及其它使用领域，它们处在本 文所公开和要求保护的本发明的范围内且对它们而言本发明可具有重大效用。发明概述根据本发明，可在非CO2捕集模式或CO2捕集模式中运行的热发生系统具有用于预 热空气的预热器，该预热器包括第一通路(passageway)和第二通路。系统通过燃烧矿物燃 料(例如煤或其它矿物燃料)的流化床来运行，以加热工作流体和生成第一气体。第一气 体可由单种类型的气体或多种不同类型的气体的组合形成，但是第一气体在大多数情况下 将为通常被称作烟气的那些。优选地，流化床是循环流化床(CFB)，尽管这不是强制性的。 此工作流体有时将称为第一工作流体，且其可为水、蒸汽、水和蒸汽的混合物或一些其它类 型的工作流体。在非CO2捕集模式中，仅所生成的第一气体通过第一通路而被弓ι导以预热空气，从 而冷却被引导的第一气体。沿着第一路径引导经冷却的第一气体，且用经预热的空气来使矿物燃料床流化。另一方面，根据本发明的一个方面，如果在CO2捕集模式中运行，则通过流化床的 燃烧而生成的残余固体也被燃烧，以生成带有所捕集到的CO2的第二气体。第二气体也可 由单种类型的气体或多种不同类型的气体的组合形成，但是第二气体在大多数情况下将为 通常被称作烟气的那些。在此模式中，不仅继续通过第一通路来引导所生成的第一气体，而 且还通过第二通路引导所生成的第二气体来预热空气，从而也冷却被引导的第二气体。将 经冷却的第二气体引导到不同于第一路径的第二路径，且可在空气预热器的下游以任何已 知的或其它适当的方式处理经冷却的第二气体，以去除第二气体中的所捕集到的co2。典型地，流化床的燃烧还生成残余固体，该残余固体有时将称为第一固体，其被夹 带在所生成的第一气体中。在这种情况下，优选地将夹带的固体从所生成的第一气体中分 离出来，且通过第一通路引导的第一气体是经分离的第一气体。在非CO2捕集模式中，将来 自这些分离出的固体的热量传递出来，从而冷却分离出的固体。这些经冷却的固体也被燃 烧，以加热工作流体。在CO2捕集模式中，不是冷却分离出的第一固体，而是优选地燃烧分离出的第一固 体，以生成第二气体和被夹带在所生成的第二气体中的残余的第二固体。将夹带的第二固 体从所生成的第二气体中分离出来，且将热量从分离出的第二固体的至少一部分中传递出 来，从而冷却分离出的第二固体。在CO2捕集模式中，这些经冷却的第二固体有利地也被燃 烧，以加热工作流体。在特别优选的实现方式中，分离出的第二固体的一部分也被燃烧，以 生成带有所捕集到的CO2的第二气体。虽然不是强制性的，但在CO2捕集模式中，有利的是将热量从经冷却的第二气体传 递到第二工作流体，从而加热第二工作流体。此第二工作流体也可为水、蒸汽、水和蒸汽的 混合物或一些其它类型的工作流体。但是，优选地，此工作流体将与第一工作流体为相同的 类型。然后可用经加热的第一工作流体以及经加热的第二工作流体来驱动涡轮。在示例性的系统实现方式中，可在非CO2捕集模式或CO2捕集模式中运行的热发生 系统将包括燃烧器，其被构造(即被设置尺寸、成形和/或结合必要的构件)成用于燃烧矿 物燃料的流化床，从而加热工作流体和生成烟气。燃烧器还构造成用于排出经加热的工作 流体和所生成的烟气。包括了预热器，以预热空气，且预热器具有用于引导被排出的烟气的 第一气体通路和构造成用于引导由在燃烧器之外的燃烧所生成的、带有所捕集到的CO2的 其它气体的第二气体通路。燃烧器进一步构造成用于利用经预热的空气来使矿物燃料床流 化。在非CO2捕集模式中，预热器接收被排出的烟气，而不接收该其它气体，且第一通路引 导接收到的烟气，以便预热空气，从而冷却接收到的烟气。另一方面，在CO2捕集模式中，空气预热器优选接收被排出的烟气和其它气体两 者，且第一通路引导接收到的烟气，而第二通路引导接收到的其它气体，以便预热空气，从 而冷却烟气和其它气体两者。将经冷却的烟气从空气预热器引导到第一路径，且将经冷却 的其它气体从空气预热器引导到不同于第一路径的第二路径。如上所述，流化床的燃烧典型地还生成被夹带在被排出的烟气中的残余固体。如 果情况如此，则系统将优选地还包括分离器和热交换器，该分离器有时将称为第一分离器。 分离器可为旋风分离器或其它类型的分离器。分离器构造成用于将夹带的固体从被排出的 烟气中分离出来，且由空气预热器所接收的烟气将为经分离的烟气。热交换器构造成用于
8将热量从固体中传递出来，从而冷却该固体。在非CO2捕集模式中，热交换器接收被分离器 分离出的固体，且将热量从这些接收到的固体中传递出来，从而冷却这些固体。如果提供了 热交换器，则燃烧器有利地进一步构造成用于燃烧经冷却的固体。另一方面，在CO2捕集模式中，系统优选地还将包括反应器和另一个或第二分离 器。此分离器也可为旋风分离器或其它类型的分离器。在此模式中，反应器构造成用于接 收来自第一分离器的分离出的固体，燃烧接收到的固体，从而生成带有所捕集到的CO2和残 余的其它固体的其它气体，以及排出所生成的其它气体(带有夹带在其中的其它固体)。第 二分离器构造成用于将夹带的其它固体从排出的其它气体中分离出来。热交换器接收这些 分离出的其它固体的至少一部分。不像在非CO2捕集模式中，在此模式中，热交换器不从第 一分离器接收分离出的固体。因此，在CO2捕集模式中，热交换器优选地仅将热量从已经被 第二分离器分离的接收到的其它固体中传递出来，从而冷却该接收到的其它固体。根据本 发明的又一个优选但可选的方面，反应器可进一步构造成用于同样接收和燃烧分离出的其 它固体的一部分。可选地，尽管如此有利地，在CO2捕集模式中，系统可包括构造成用于接收从空气 预热器被引导到第二路径的经冷却的其它气体以及第二工作流体的工作流体加热器。如果 情况如此，则加热器将热量从接收到的其它气体传递到接收到的第二工作流体，从而加热 该第二工作流体。工作流体加热器还构造成用于排出经加热的第二工作流体。涡轮可构造 成用于接收从燃烧器中排出的经加热的第一工作流体以及从工作流体加热器中排出的经 加热的第二工作流体。在本发明的一种优选实施例中，在CO2捕集模式中，系统另外包括构造成用于接收 从空气预热器被引导到第二路径的经冷却的其它气体且去除在接收到的其它气体中所捕 集到的CO2的CO2去除器。在一种用于捕集CO2的示例性的系统实现方式中，热发生系统可包括燃烧器、反应 器和空气预热器。燃烧器燃烧矿物燃料的流化床，以加热工作流体和生成第一气体和残余 的第一固体。反应器燃烧所生成的第一固体，从而生成第二气体和残余的第二固体。此处 再次地，空气预热器具有用于引导所生成的第一气体的第一气体通路和用于引导所生成的 第二气体的第二气体通路，以便预热空气和冷却被引导的第一气体和第二气体。燃烧器还 应用经预热的空气来使矿物燃料床流化。如上所述，典型地，所生成的第一气体带着夹带在其中的所生成的第一固体而从 燃烧器中被排出，且所生成的第二气体带着夹带在其中的所生成的残余的第二固体而从反 应器中被排出。在这种情况下，优选的是第一分离器和第二分离器包括在系统中。第一分 离器将夹带的第一固体从排出的第一气体中分离出来。因此，由第一气体通路引导的所生 成的第一气体将为经分离的第一气体，而由反应器燃烧的所生成的第一固体将为分离出的 第一固体。第二分离器将夹带的第二固体从排出的第二气体中分离出来。因此，由第二气 体通路引导的所生成的第二气体将为经分离的第二气体。优选的是还包括热交换器，以将热量从分离出的第二固体的至少一部分中传递出 来，从而冷却这些分离出的热的其它固体。如果情况如此，则燃烧器还燃烧经冷却的第二固 体。可选地，反应器同样可燃烧分离出的第二固体的一部分。空气预热器优选将经冷却的第一气体引导到第一路径，且将经冷却的第二气体引导到不同的第二路径。如果情况如此，则有利的是工作流体加热器接收被引导到第二路径 的经冷却的第二气体以及其它工作流体，且将热量从接收到的第二气体传递到接收到的其 它工作流体，从而加热该其它工作流体。涡轮接收来自燃烧器的经加热的工作流体和来自 加热器的经加热的工作流体两者。无论是否包括工作流体加热器，都可包括CO2去除器，以 仅接收被引导到第二路径的经冷却的第二气体和去除接收到的第二气体中的所捕集到的 CO2。附图简述

图1是根据本发明的、包括循环流化床(CFB)蒸汽发生器的空气或热发生系统的 示意图，该循环流化床(CFB)蒸汽发生器能够捕集二氧化碳(CO2)最终产物。优诜实施例的允许的描述普通的系统构件和相关联的运行图1描绘了根据本发明的示例性的燃烧空气的循环流化床(CFB)热发生系统100 的示意图。CFB热发生系统100使用空气来燃烧矿物燃料。在以下描述的特定的示例性的实现方式中，矿物燃料是粉煤。应当理解，可使用其 它类型的矿物燃料来代替粉煤，但是，优选使用具有高碳含量的矿物燃料，例如粉煤或石油 焦或生物质(biomass)。工作流体是H2O,其在过程中的不同点处可成液体、气体或混合的液 体和气体的状态。但是，此处再次地，应当理解的是可使用其它类型的工作流体来代替H20。 此外，将理解的是在各种构件内流动的工作流体可为相同的类型或不同的类型。CFB热发生系统100能够运行为单循环功率发生系统，以产生电功率。但是，当安 装用于进行CO2捕集时，CFB热发生系统100能够运行为联合循环功率发生系统，以产生电 功率和产生二氧化碳(CO2)最终产物。当安装用于进行CO2捕集时，CFB热发生系统100还 可选地能够产生氮(Nx)最终产物。CFB热发生系统100特别有益于最大程度地降低或甚至消除用于CO2捕集的任何 能量损失(energy penalty) 0实际上，在安装用于进行O2燃烧之后，可获得大致相同的净 电力输出。CFB热发生系统100具有燃烧空气的CFB热发生器110，CFB热发生器110起流化 和燃料燃烧容器的作用，且有时称为燃烧器。系统100还包括若干个下游烟气处理构件，其 中的一些通常被看作空气污染控制(APC)子系统的一部分。非CO,捕集樽式和CO2捕集樽式之间的运行变化的综沭和相关构件的尺寸设置在功能上，在非CO2捕集模式和CO2捕集模式两者中使用的CFB热发生系统100的 所有构件在两种运行模式中以相同的方式起作用。但是，如下面将描述的那样，当在CO2捕 集模式中运行时，必须由CFB热发生系统100中通常采用的构件处理的流的容量将不同于 由在非CO2捕集模式中运行的CFB热发生系统100中的对应的构件所处理的流。也就是说， 流的属性(例如体积和/或温度)将是不同的。例如，在非CO2捕集模式中来自CFB热发生 器110的工作流体流102将比在CO2捕集模式中来自CFB热发生器110的工作流体流102 具有更小的体积。如将在下面强调的那样，在这些构件中的一些的情况下，这将需要将构件 本身设置得对于非CO2捕集模式中的运行来说稍微过大，即，比对于非CO2捕集模式中的运 行而言所需要的大。但是，在其它构件的情况下，将仅需要构件的运行控制的调节，并且因 此构件可针对非CO2捕集模式中的运行来进行尺寸设置。
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因此，如下面将进一步描述的那样，在CFB热发生系统100中，一些构件尺寸设置 成超过在非CO2捕集运行模式中所需要的尺寸。优选地，这些构件尺寸增大以提供比非CO2 捕集模式中需要的多大约百分之十至百分之十五(10-15%)的容量。仅当在CO2捕集模式 中运行时使用此额外的容量以降低或消除传统上为CO2捕集所付的损失。使燃料流化和燃饶燃料以加热驱动涡轮的工作流体CFB热发生器110包括由壁管限定的燃烧炉。燃料在该燃烧炉中燃烧且生成热量。 更具体地，将空气142供应到CFB热发生器110的燃烧炉的下段。此处空气使被供给到CFB 热发生器110的燃烧炉的下段中的燃料及吸附剂混合物114流化并与之反应，从而协助燃 料的燃烧。空气142优选地通过底板炉篦和底板炉篦上方两个高度处的入口两者供给到CFB 热发生器110，如图所示。另外，优选的是通过空气辅助式燃料和吸附剂供给喷嘴将燃料和 吸附剂的混合物114供给到燃烧炉，从而有利地最大程度地减小壁穿透部开口尺寸和燃料
滑槽堵塞可能性。燃料和吸附剂混合物114中的燃料的燃烧空气式的燃烧产生通常称为烟气的热 的燃烧气体，以及通常称为灰的热的残余固体。一些热固体落到燃烧炉的底部上。最后，将 标示为热固体115的这些热固体从era热发生器Iio的燃烧炉的底部排到传统的或其它适 当的灰冷却器116。但是，许多产生的热固体被夹带在热的燃烧气体中，即被夹带在烟气中。烟气带着 夹带在其中的热固体而在CFB热发生器110的燃烧炉内上升，且作为烟气104从CFB热发 生器110的上段排出。通过将燃烧产生的热量传递到流过燃烧炉壁管的工作流体来冷却燃烧炉。如上所 述，在此示例性的实现方式中，工作流体是吐0。当热量传递到工作流体时，工作流体在CFB 热发生器110的燃烧炉的壁管中在向上的流中上升。经加热的工作流体102最终从CFB热 发生器110的上段排出，且通过管线被引导到包括在CFB热发生系统100中的涡轮190，在 此实现方式中，涡轮190是蒸汽涡轮。经加热的工作流体驱动涡轮190。涡轮190又驱动发 电机(未显示)，从而发电。当CFB热发生系统100在CO2捕集模式中运行时，被引入到CFB热发生器110的 矿物燃料和吸附剂114'的量优选比当在非CO2捕集模式中运行时被引入到CFB热发生器 110的矿物燃料和吸附剂114的量增大了大约百分之十至百分之十五(10-15% )。因此，用 于将矿物燃料和吸附剂114和114'输送到CFB热发生器110的构件(未显示)也将需要 具有比为在非CO2捕集模式中将矿物燃料和吸附剂114输送到CFB热发生器110而所需的 容量多大约百分之十至百分之十五(10-15%)的容量。由于当CFB热发生系统200在CO2捕集模式中运行时被引入到CFB热发生器110 的矿物燃料和吸附剂114'的量的增加，落到燃烧炉的底部上的热固体的量也将相应地增 加。最终，将标示为热固体115的这些热固体从era热发生器110的燃烧炉的底部排到传 统的或其它适当的灰冷却器116，灰冷却器116优选地尺寸设置成比为非CO2捕集模式中的 运行所需的大大约百分之十至百分之十五(10-15% )。当在CO2捕集模式中运行时，CFB热发生系统100的涡轮190将需要具有比为非 CO2捕集模式中的运行所需的容量大大约百分之十至百分之十五(10-15%)的容量(如果
11CFB热发生系统100要在两种运行模式中生成大致相同的功率量的话)。可通过在在CO2捕 集模式中的运行期间在涡轮190中使用与在在非CO2捕集模式中的运行期间在涡轮190中 使用的叶片有所不同的叶片来获得增大的涡轮容量。例如，可行的是，在从非CO2捕集模式 中的运行转换到CO2捕集模式中的运行之前，对涡轮190进行叶片重装(re-blade)。因此， 涡轮190的叶片重装是优选的。在非CO2捕集模式中通往涡轮190的经加热的工作流体流的体积将不同于CO2捕 集模式中的那些。如果CFB热发生系统100要在两种运行模式中生成大致相同的功率量， 则在CO2捕集模式中通往涡轮190的流也将不同于在非CO2捕集模式中通往CFB热发生系 统100的涡轮190的流。就此而言，在CO2捕集模式中来自CFB热发生器110的经加热的 工作流体102的流的体积将超过在非CO2捕集模式中来自CFB热发生器110的经加热的工 作流体102的流的体积。另外，如将在下面进一步论述的那样，在CO2捕集模式中，新的过 热蒸汽流286也被涡轮190接收。涡轮的容量增大又将要求CFB热发生系统100的发电机(未显示)具有比为非CO2 捕集模式中的运行所需的容量多大约百分之十至百分之十五(10-15%)的容量(如果CFB 热发生系统100要在两种运行模式中生成大致相同的功率量的话)。CFB热发生系统100的锅炉供给流体加热器、泵和冷凝器(全部都没有显示)也将 具有比为非CO2捕集模式所需的容量相应地更大的容量，如果CFB热发生系统100要在非 CO2捕集模式和CO2捕集模式两者中生成大致相同的功率量的话。再循环固体烟气104被管道系统输送到热固体_气体分离器118 (显示为旋风分离器)。热固 体_气体分离器118将热固体中的至少一些从烟气中分离出来。优选地，热固体_气体分 离器118具有结合到其壁结构中的管路，且热固体-气体分离器118被流过这些管路的工 作流体冷却，在此实现方式中，工作流体是水或水和蒸汽的混合物。在热固体-气体分离器118内，优选地至少将超过预定尺寸的那些热固体从它们 被夹带在其中的热烟气中分离出来。应当注意，虽然显示了仅一个分离器118，但是经常使 用多个分离器118。分离出的热固体将含有未燃烧的燃料、飞灰和吸附剂。如果未安装用于进行CO2捕集，则分离出的热固体112就在重力作用下从热固 体_气体分离器118流到两个再循环路径中的一个或两个，并且最终被重新引入CFB热发 生器110的燃烧炉的下段中、且再次经受在CFB热发生器110中发生的燃烧过程。沿着一 个路径将热的分离出的固体112a直接引导回CFB热发生器110，而不对其进行冷却。沿着 另一路径通过热交换器136将热的分离出的固体112b引导回CFB热发生器110，热交换器 136被描绘成流化床热交换器(FBHE)，在热交换器136中，通过在热的分离出的固体112b 返回到发生器110之前通过将热量传递到工作流体来冷却热的分离出的固体112b。将认识 到的是，热交换器中的工作流体可如期望地与CFB热发生器110中的工作流体为相同或不 同的类型。应当注意，虽然显示了单个热交换器136，但是如果该实现方式包括多个分离器 118，则典型地为各个分离器提供单独的热交换器。如果安装用于进行CO2捕集，则通过附加的反应器子系统沿着另一个路径沿重力 流将热的分离出的固体112b'引导回CFB热发生器110，在该反应器子系统中，热的分离出 的固体112b'在其返回到热交换器136并最终返回到发生器110之前被进一步处理。下面将对包括反应器210、热固体-气体分离器218和尾部烟道222的附加的反应器子系统进行 进一步详细描述。如果安装用于进行CO2捕集，优选不将热的分离出的固体112b引导到热 交换器136。一个或多个流化送风机176起对热交换器136提供流化空气177或177'的作用。 如果不安装用于进行CO2捕集，流化空气177就使离开交换器136的经冷却的固体112c和 在其它路径上运动的热固体112a流化，且将这些流化的固体推动到CFB热发生器110以用 于再循环。再循环固体被插入发生器110中的CFB中，且随其燃烧。另一方面，如果安装用于进行CO2捕集，流化空气177'就使离开交换器136的经 冷却的固体212c和在其它路径上运动的热固体112a流化，且将这些流化的固体推动到CFB 热发生器110以用于再循环。这里，再次，再循环固体被插入发生器110中的CFB中，且随 其燃烧。当分离出的固体112从联合式热固体-气体分离器118的下段中被引导出来时， 典型地使用一个或多个灰控制阀(未显示)来控制分离出的固体在两个可用路径之间的流 动，而不管系统100是否安装用于进行CO2捕集。如上所述，在任一情况下，路径中的一个 提供到CFB热发生器110的燃烧炉的下段的直接连接，而其它路径则提供到CFB热发生器 110的燃烧炉的下段的(多个)间接连接。就此而言，将沿着一个路径而被输送的分离出的固体112a直接供给到CFB热发生 器110的燃烧炉的下段。另一方面，沿着其它路径而被输送的分离出的固体112b或112b' 在穿过热交换器136之后间接地被供给到CFB热发生器110的燃烧炉的下段。如上所述，如 果安装用于进行CO2捕集，仅在分离出的固体112b'还穿过附加的反应器子系统210、218 之后，将分离出的固体112b'间接地供给到热交换器136，并且从热交换器136供给到燃烧 炉110的下段。通过将热量传递到工作流体而在热交换器136中冷却输送自分离器118的分离出 的固体112b或输送自附加的反应器子系统的分离出的固体212a，在所描述的示例性的实 现方式中，此工作流体是水或水-蒸汽混合物，其在设置在热交换器136内的管路中流动， 从而导致经冷却的固体112c，或者经冷却的固体212c (如果安装用于进行CO2捕集的话) 被引导到CFB热发生器110的燃烧炉的下段。通过使用任何传统的或其它适当的技术来控 制两个可用路径之间的分离出的固体的流动和划分，可沿着一个路径或另一路径或者同时 沿着多个路径将分离出的固体供给到CFB热发生器110的燃烧炉的下段，从而使得未经冷 却的固体流束和/或经冷却的固体流束返回到CFB热发生器110。此控制又允许CFB热发 生器110中的温度通过所接收到的再循环固体流而被控制。预热流化空气热固体的任何剩余部分(例如小于预定尺寸的那些热固体)仍然被夹带在经分离 的烟气106中，经分离的烟气106被管道系统从热固体-气体分离器118引导到尾部烟道 122。尾部烟道122具有结合到其壁结构中的管路，且尾部烟道122被流过这些管路的工作 流体冷却。在所描述的示例性的实现方式中，此工作流体是水或水和蒸汽的混合物，尽管如 果期望的话可使用其它类型的工作流体。在尾部烟道122中，执行额外的传热任务，以冷却 烟气和任何剩余的夹带的热固体。另外的管道系统将经冷却的烟气150从尾部烟道引导到 预热器144，预热器144能够预热供给到CFB热发生器110的流化空气。预热器144优选
13为零泄漏的管状预热器。将认识到的是，从尾部烟道流到预热器144的烟气150富含氮气。 优选地，流化空气188或188'(如果安装用于进行CO2捕集的话)在被引入到CFB热发生 器110的燃烧炉之前被管道系统引导到预热器144。预热器包括两个可用的独立的气体通路。通路144a用于在任何一种运行模式中 引导烟气150来预热空气。通路144b用于仅在CO2捕集运行模式中引导气体250，以用于 同样预热空气。如果不安装用于进行CO2捕集，预热器144就仅将热量从输送自尾部烟道 122的烟气150传递到流化空气188。另一方面，如果安装用于进行CO2捕集，预热器144就 将热量从输送自尾部烟道122的烟气150和输送自附加的反应器子系统的尾部烟道222的 气体250两者传递到流化空气188'。在任一情况下，流化空气188或188'在预热器144 中预热到期望的温度。如图所示，通过一个或多个送风机180，空气188或188'被加压且 被推动到预热器144并且最终被推动到CFB热发生器110，该一个或多个送风机180显示为 主空气(PA)扇或辅助空气(SA)扇。管道系统将预热空气142或预热空气142'(如果安 装用于进行CO2捕集的话)从预热器144引导到CFB蒸汽发生器110的燃烧炉。管道系统 沿着一路径将与剩余的夹带的固体一起离开预热器144的经冷却的烟气154从预热器144 引导到APC子系统的微粒去除构件152。如果安装用于进行CO2捕集，管道系统就沿着一不 同的路径将离开预热器144的、来自附加的反应器子系统的经冷却的气体254从预热器144 引导到另外的处理构件，如将在下面详细地描述的那样。将认识到的是，由于被引入到CFB热发生器110的矿物燃料的量的增加，在CO2捕 集模式中被运送到CFB热发生器110的空气142'的量优选也将比在非CO2捕集模式中被 运送到CFB蒸汽发生器110的空气142的量大百分之十至百分之十五(10-15% )，如果CFB 热发生系统100要在两种运行模式中生成大致相同的功率量的话。同样地，与空气188的 流相比，同样需要通往预热器144的空气流188'的体积的对应的增加。下游烟气处理显示为静电沉淀器系统(EPS)的微粒去除构件152去除仍然被夹带在经冷却的烟 气154内的相对精细的固体。通过更多的管道系统将离开微粒去除构件152的烟气158输 送到送风机162，该送风机162显示为吸风(ID)风扇。通过更多的管道系统朝向排气烟囱(未显示)输送离开送风机162的所有烟气 164，在到达烟囱之前，所有烟气164典型地穿过APC子系统的另外的构件。管线和管道考虑到上述内容，如本领域技术人员将理解的那样，CFB蒸汽发生系统100的工作 流体管线(未显示)以及空气和烟气管道(未显示)也将具有与在非CO2捕集模式中所需 要的容量相比相应地更大的容量，如果CFB热发生系统100要在两种运行模式中生成大致 相同的功率量的话。用于CO2捕集的改装和相关联的运行变化CFB热发生系统100在任何特定的时间都可以或可以不安装用于进行CO2捕集。通 常，初始运行将处在非CO2捕集模式中。在这种情况下，可在以后轻易地改装CFB热发生系 统100，以用于CO2捕集模式中的运行。如上所述，为了有利于CO2捕集，将在图1中标示为 可选的各种构件200添加到该系统。更具体地，CFB热发生系统100装有并行供给流体加 热器(PFFH) 282、气体冷却器260、(多个)送风机262、气体处理构件266，以及包括反应器
14210、热固体-气体分离器218和尾部烟道222的附加的反应器子系统。在CO2捕集模式中 在CFB热发生系统100内的这些构件和相关联的运行流中的变化在下面被描述。用以加热驱动涡轮的另外的工作流体的下游气体处理当安装用于进行CO2捕集时，PFFH282 (在所描述的示例性的实现方式中是并行给 水加热器(PFWH))通过另外的管道系统接收离开预热器144的经冷却的气体254。PFFH282 将热量从气体254传递到供给工作流体284，在此实现方式中，供给工作流体284是液体形 式的H2O,或者是通常所谓的给水。可使用已知的或其它技术来控制热传递，从而使得供给 工作流体284被加热到期望的温度。优选地，供给工作流体的状态在PFFH282中从液体变 成气体，例如从水变成蒸汽。然后将经加热的工作流体流286引导到涡轮190。涡轮190优 选装备成用于自PFFH282的低能级热回收且设置用于压缩机中间冷却器。离开PFFH282的 烟气259被管道系统引导到气体冷却器260。用以去除H2O的下游气体处理在此值得一提的是，在CO2捕集模式中，如果系统燃烧煤的话，离开附加的反应器 子系统的尾部烟道222的气体250的在体积上最大的两个组成元素是CO2和H20。但是，气 体250也可能包含一些NOx，例如N02。气体的该组成由附加的反应器子系统的反应器210 中发生的反应所产生，就如将在下面进一步描述的那样。在气体冷却器260中，气体259中的一些H2O蒸气被冷凝出。气体冷却器260优 选通过使气体259以逆流的方式与相对更冷的水接触(这又导致气体259中相对大部分的 H2O蒸气冷凝成液体水且与烟气分离)来做到这一点。在进一步处理之前，由气体冷却器 260将气体259冷却到尽可能最低的温度可为有益的。因此在冷却接收到的气体259且从 接收到的气体259中冷凝和分离出H2O之后，气体冷却器260排出脱水气体261，现在该脱 水气体261主要包含C02。脱水气体261被管道系统引导到送风机262。用以捕集CO2和队的下游气体处理将离开送风机262的气体264引导到在其处气体264可被进一步处理的位置处。 更具体地，将气体264引导到回收子系统266。回收子系统266包括液体回收构件，该液体 回收构件可运行以用于使气体264内的CO2液化，以便使液体CO2最终产物适于商业应用。 液体CO2产物例如可被用于强化采油(EOR)或被封存(sequestered)。回收子系统266优选还包括用于回收不可冷凝的氮和氧气的回收构件。如果情况 如此，这些回收构件可运行以用于从气体264中产生氮(N2)产物和氧气(O2)。如在液体CO2 产物的情况下一样，N2产物同样(举例而言)可被用于EOR或被封存。取决于实现方式，可 能合乎需要的是，将任何被回收的O2引导回附加的反应器子系统的反应器210。附加的反应器子系统-系统构件和相关联的流如上所述，附加的反应器子系统包括反应器210、热固体-气体分离器218和尾部 烟道222。当在CO2捕集模式中运行时，优选通过重力将热固体112b'的流从分离器118引 导到反应器210。将认识到的是，在CFB热发生器110中由燃烧产生的灰富含CaSO4和CaO。 包括燃料颗粒(例如碎煤或粉煤或其它固体燃料)以及吸附剂颗粒(例如碎的或粉状的石 灰石、白云石或其它碱性土质材料)的固体颗粒形成同样被供给到反应器210的燃料及吸 附剂混合物114"。在一些实现方式中，可能有利的是，将诸如碳酸钙等的吸收剂单独地或与热固体122b'和/或燃料及吸附剂混合物114" 一起地被注射到反应器210中。来自该 (多个)送风机180的流化空气流束142'也被引导到反应器210的下部。燃料及吸附剂混合物114"中的燃料与热固体112b'中的燃料的任何固体颗粒 一起在反应器210中燃烧，这会生成热量。更具体地，将空气142'供应到反应器210的燃 烧炉的下段。在此处，空气142'使供给到反应器210的燃烧炉的下段中的热固体112b' 和燃料以及吸附剂混合物114"流化且与它们反应，从而协助燃料的燃烧。可使用各种技术来控制反应器210的运行，使得从反应器中排出的气体204富含 C02。举例而言，当在反应器210中产生的该气体穿过反应器时，该气体可被充以CaO，即石 灰石，而且该气体由此可与任何吸收剂且与包含在进入的烟气中的CaO接触，以便借助于 以下反应来捕集包含在烟气中的CO2 Ca0+C02 => Ca CO3如果反应器210是再循环式快速流化床反应器，气体通过时间(transit time) 就将取决于期望的CO2捕集效率。已经报道了，在这种类型的反应器中的CO2捕集效率 在百分之二十至百分之八十(20-80%)的范围中，带有小于10秒的气体通过时间，且带 有为若干分钟的固体通过时间。名称为“Method Of Simultaneously Reducing CO2 And SO2Emissions In A Combustion Installation(同时降低燃烧装置中的0)2和502排放的方 法)”且转让给本申请的受让人的2004年5月18日公布的美国专利No. 6，737，031描述了 一种可轻易地被匹配用于在本文描述的CFB热发生系统100中被使用的类型的再循环式快 速流化床反应器和相关联的分离器。‘031专利的公开通过引用而整体地结合在本文中。存在于离开反应器210的排出的气体204中的固体中的一些在固体-气体分离器 218中被引出，固体-气体分离器218被描绘成旋风分离器。带有所捕集到的CO2内容物的 一部分(其它部分已经随分离出的固体一起被去除)的气体206从分离器218中排出，且 被引导到尾部烟道222。分离出的固体212被从联合式热固体_气体分离器218的下段引导出。可从此处 沿着不同的再循环路径引导分离出的固体212的部分。就此而言，优选通过重力使分离出 的固体212b直接返回到反应器210以用于再循环。但是，将分离出的固体212a引导到热 交换器236，在被再循环到CFB热发生器110之前，分离出的固体212a在热交换器236中被 冷却。使用一个或多个灰控制阀(未显示)控制两个路径之间的分离出的固体流，如之前 已经针对来自分离器118的流的控制进行过描述的那样。将沿着间接地通回CFB热发生器110的燃烧炉的下段的路径而被输送的分离出的 固体212a供给到热交换器236，此处分离出的固体212a被工作流体冷却，如之前所论述的 那样。将认识到的是，这些固体将主要由CaS组成。经冷却的固体212c与来自分离器118 的热的分离出的固体112a—起被来自(多个)送风机176的空气177'流化和推动到CFB 热发生器110，以用于再循环。此处再次地，通过使用任何传统的或其它适当的技术来控制 分离出的固体212a的流，可控制热交换器236内的温度。这又将允许控制离开CFB热发生 器110的工作流体102的温度。另外，通过控制来自分离器218的沿着所有再循环路径的热固体流，可控制反应 器210中的温度。更具体地，控制两个路径之间的离开分离器218的再循环的固体212的 流动和划分，以使得受控制的体积的未经冷却的固体212b返回到反应器210，有助于控制
16反应器210中的温度。在分离出的热固体212返回到反应器210和/或CFB热发生器110之前，可选地 可例如通过添加水或水蒸气或者通过添加反应促进剂(例如钠盐)而处理分离出的热固体 212，以改进它们的用于CO2和SO2捕集的反应性。尾部烟道222具有结合到其壁结构中的管路，且尾部烟道222被流过这些管路的 工作流体冷却。在所描述的示例性的实现方式中，此工作流体是水或水和蒸汽的混合物，尽 管如果期望的话可使用其它类型的工作流体。在尾部烟道222中，执行额外的传热任务，以 冷却气体和任何剩余的夹带的热固体。另外的管道系统将烟气250从尾部烟道引导到预热 器144，以及从预热器144引导到上述下游处理构件。当在CO2捕集模式中被安装和运行时，送风机176和180优选调节成使得通往CFB 热发生器Iio和热交换器136的空气的量导致遍及CFB热发生系统100的与在非CO2捕集 模式中的运行期间的速度相比大了大约百分之十至百分之十五(10-15%)的速度，以便将 工作流体输出和温度相应地提高到在在非CO2捕集模式中的运行期间获得的那些之上。因此，以上描述的本发明的实施例提供了一种有利于燃烧空气的CFB热发生系统 的转换以使得能够与已知技术相比以更少的费用和/或更高的效率捕集所生成的CO2的技 术。所描述的技术最大程度地减小或甚至消除了关于CO2捕集的任何能量损失。实际上， 在安装用于进行CO2捕集之后，可获得大致相同的净电力输出(无论是否安装用于进行CO2 捕集)。应当注意，使用所描述的技术，转换至CO2捕集不需要修改燃烧空气的CFB蒸汽发 生器压力部件或燃烧空气的CFB热发生系统的其它构件。虽然已经描述了我们的发明的(多个)实施例，但将理解的是，本领域技术人员仍 可容易地对其进行实施例的修改(上文已经提到过这些修改中的一些)。因此，所附权利 要求意在覆盖本文提到的修改，以及落在我们的发明的真实精神和范围内的所有的其它修 改。
权利要求
一种可在非CO2捕集模式或CO2捕集模式中运行的热发生系统，包括燃烧器，其构造成用于(i)燃烧矿物燃料的流化床以加热工作流体和生成烟气，以及(ii)排出经加热的工作流体和所生成的烟气；以及预热器，其构造成用于预热空气，且具有用于引导被排出的烟气来预热所述空气的第一气体通路以及用于引导由在所述燃烧器之外的燃烧所生成的、带有所捕集到的CO2的其它气体的第二气体通路；其中，所述燃烧器进一步构造成用于利用经预热的空气使矿物燃料床流化；其中，在所述非CO2捕集模式中，(i)所述预热器接收被排出的烟气，而不接收所述其它气体，以及(ii)所述第一通路引导所述接收到的烟气来预热所述空气，从而冷却被引导的烟气。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述CO2捕集模式中 所述预热器还接收所述其它气体；所述第二通路还引导接收到的其它气体来预热所述空气，从而冷却被引导的其它气体；所述预热器将经冷却的烟气引导到第一路径，以及将经冷却的其它气体引导到不同于 所述第一路径的第二路径。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流化床的燃烧还生成残余的第一固 体，且所述燃烧器进一步构造成用于排出带有夹带在其中的所生成的第一固体的所生成的 烟气，且所述系统进一步包括构造成用于将夹带的第一固体从被排出的烟气中分离出来的分离器，其中，由所述预 热器接收到的被排出的烟气是经分离的烟气；以及构造成用于将热量从固体中传递出来从而冷却所述固体的热交换器； 其中，仅在所述非CO2捕集模式中，所述热交换器将热量从分离出的第一固体传递出 来，从而冷却分离出的第一固体，且所述燃烧器进一步构造成用于燃烧经冷却的第一固体。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述分离器是第一分离器，且所述系统在 所述CO2捕集模式中进一步包括反应器，其构造成用于(i)燃烧分离出的第一固体，从而生成所述其它气体和残余的 第二固体，以及(ii)排出带有夹带在其中的所生成的第二固体的所生成的其它气体；以及 构造成用于将夹带的第二固体从排出的其它气体中分离出来的第二分离器； 其中，所述热交换器将热量从分离出的第二固体的至少一部分中传递出来，从而冷却 这些分离出的第二固体，且所述燃烧器进一步构造成用于燃烧经冷却的第二固体；其中，所述预热器还接收经分离的其它气体，且所述第二通路还引导接收到的其它气 体来预热所述空气，从而冷却被引导的其它气体，且所述预热器将经冷却的烟气引导到第 一路径，且将经冷却的其它气体引导到不同于所述第一路径的第二路径。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所述反应器进一步构造成还用于燃烧分离出的其它固体的一部分。
6.根据权利要求4所的系统，其特征在于，所述工作流体是第一工作流体，且所述系统 进一步包括工作流体加热器，其构造成用于(i)将热量从被引导到所述第二路径的所述经冷却的其它气体传递到第二工作流体，以及(ii)排出经加热的第二工作流体；以及 构造成用于接收排出的第一工作流体和排出的第二工作流体的涡轮。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括构造成用于从被引导到所述第二路径的经冷却的其它气体中去除所捕集到的CO2的 CO2去除器。
8.一种运行热发生系统的方法，所述热发生系统具有用于预热空气的预热器，所述预 热器包括第一气体通路和第二气体通路，所述方法包括燃烧矿物燃料的流化床，以加热工作流体和生成第一气体；在非CO2捕集模式中，仅通过所述第一气体通路引导所生成的第一气体来预热所述空 气，从而冷却所生成的第一气体；沿着第一路径引导经冷却的第一气体；以及 用经预热的空气使矿物燃料床流化。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述流化床的燃烧还生成残余固体，且所 述方法仅在CO2捕集模式中进一步包括还燃烧生成的残余固体，以生成带有所捕集到的CO2的第二气体； 还通过第二气体通路引导所生成的第二气体来预热所述空气，从而冷却所生成的第二 气体；以及沿着不同于所述第一路径的第二路径引导经冷却的第二气体，以及 从沿着所述第二路径而被引导的经冷却的第二气体中去除所捕集到的co2。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述流化床的燃烧还生成被夹带在所生 成的第一气体中的残余固体，且所述方法进一步包括将夹带的固体从所生成的第一气体中分离出来，其中，通过所述第一通路而被引导的 所述第一气体是经分离的第一气体；以及仅在所述非CO2捕集模式中，将热量从分离出的固体中传递出来，从而冷却分离出的固 体，并且燃烧经冷却的固体，以加热所述工作流体。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述固体是第一固体，且所述方法仅在 所述CO2捕集模式中进一步包括还燃烧分离出的第一固体，以生成带有所捕集到的CO2的第二气体，以及被夹带在所生 成的第二气体中的残余的第二固体；将夹带的第二固体从所生成的第二气体中分离出来；将热量从分离出的第二固体的至少一部分中传递出来，从而冷却分离出的第二固体， 以及燃烧经冷却的第二固体，以加热所述工作流体；还通过所述第二通路引导所生成的第二气体来预热所述空气，从而冷却被引导的第二 气体；以及沿着不同于所述第一路径的第二路径引导经冷却的第二气体。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于燃烧分离出的第二固体的一部分，以生成带有所捕集到的CO2的第二气体。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述工作流体是第一工作流体，且所述 方法进一步包括将热量从经冷却的第二气体传递到第二工作流体；以及用经加热的第一工作流体和经加热的第二工作流体驱动涡轮。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括从沿着所述第二路径而被引导的经冷却的第二气体中去除所捕集到的C02。
15.一种用于捕集CO2的热发生系统，包括构造成用于燃烧矿物燃料的流化床以加热工作流体以及生成第一气体和残余的第一 固体的燃烧器；构造成用于燃烧所生成的第一固体从而生成第二气体和残余的第二固体的反应器；以及具有第一气体通路和第二气体通路的预热器，所述第一气体通路构造成用于引导所生 成的第一气体，而所述第二气体通路构造成用于引导所生成的第二气体，以便预热空气，从 而冷却被引导的第一气体和被引导的第二气体；其中，所述燃烧器进一步构造成用于使用经预热的空气，以使矿物燃料床流化。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于所述空气预热器进一步构造成用于将经冷却的第一气体引导到第一路径，以及将经冷 却的第二气体引导到不同于所述第一路径的第二路径。
17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述燃烧器进一步构造成用于排出带 有夹带在其中的、所生成的残余的第一固体的所生成的第一气体，且所述反应器进一步构 造成用于排出带有夹带在其中的、所生成的残余的第二固体的所生成的第二气体，且所述 系统进一步包括构造成用于将夹带的第一固体从排出的第一气体中分离出来的第一分离器，其中，由 第一气体通路引导的所生成的第一气体是经分离的第一气体，而由所述反应器燃烧的所生 成的第一固体是分离出的第一固体；以及构造成用于将夹带的第二固体从排出的第二气体中分离出来的第二分离器，其中，由 第二气体通路引导的所生成的第二气体是经分离的第二气体。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括热交换器，其构造成用于将热量从分离出的第二固体的至少一部分中传递出来，从而 冷却这些分离出的热的其它固体；其中，所述燃烧器进一步构造成用于燃烧经冷却的第二固体。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于所述反应器进一步构造成还用于燃烧分离出的第二固体的一部分。
20.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，(i)所述空气预热器进一步构造成用于 将经冷却的第一气体引导到第一路径，以及将经冷却的第二气体引导到不同于所述第一路 径的第二路径，以及(ii)所述工作流体是第一工作流体，经冷却的第一气体，且所述系统 进一步包括构造成用于将热量从被引导到所述第二路径的经冷却的第二气体传递到第二工作流 体的工作流体加热器；以及构造成用于接收经加热的第一工作流体和经加热的第二工作流体的涡轮。
21.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述空气预热器进一步构造成用于将经冷却的第一气体引导到第一路径，以及将经冷却的第二气体引导到不同于所述第一路径 的第二路径，且所述系统进一步包括构造成用于从被引导到所述第二路径的所述经冷却的第二气体中去除所捕集到的CO2 的CO2去除器。
全文摘要
燃烧器(100)燃烧矿物燃料(114，114′)的流化床，以加热工作流体(102)和生成烟气(104)。空气预热器(144)具有分别用于引导所生成的烟气(150)和由在燃烧器(110)之外的燃烧所生成的、带有所捕集到的CO2的其它气体(250)的第一和第二气体通路(144a，144b)。当在非CO2捕集中运行时，空气预热器(144)接收烟气(150)，而不接收该其它气体(250)，且第一气体通路(144a)引导烟气(150)，以便预热空气(188)。但是，当在CO2捕集模式中运行时，空气预热器(144)接收烟气(150)和该其它气体(250)，且第二气体通路(144b)还引导该其它气体(250)，以便预热空气(188′)。在任一模式中，经预热的空气(188，188′)被燃烧器(110)所应用，以使矿物燃料(114，114′)的床流化。
文档编号F23L15/04GK101960218SQ200980107454
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月26日 优先权日2008年2月27日
发明者G·N·利耶达尔, H·E·小安德鲁斯, J·L·马里安, N·Y·恩萨卡拉 申请人:阿尔斯托姆科技有限公司