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【研究背景】 我國(guó)以煤為主的能源稟賦決定了煤電將會(huì)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)充當(dāng)托底角色，燃煤發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的CO?作為主要碳排放源，成為了“2030碳達(dá)峰、2060碳中和”愿景目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)約束。開(kāi)發(fā)具有大規(guī)模CO?捕集功能的新型低碳燃燒技術(shù)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。其中，富氧燃燒技術(shù)采用空分系統(tǒng)所產(chǎn)生的氧氣(純度>95%)代替助燃空氣，同時(shí)采用煙氣再循環(huán)調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)的介質(zhì)溫度和傳熱特性，實(shí)現(xiàn)煙氣中CO?高濃度富集，便于CO?的分離與捕集，是最具發(fā)展前景的規(guī)模化碳捕集技術(shù)。 【成果介紹】 本成果提出了一種富氧燃燒高效低成本運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)與其對(duì)應(yīng)示范裝置。著眼于發(fā)展經(jīng)濟(jì)、安全和可靠的富氧燃燒技術(shù)需求，本成果重點(diǎn)圍繞兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題： (1)基于氧/燃料雙向分級(jí)的富氧燃燒火焰組織、傳熱調(diào)控與污染抑制原理； (2)基于靜/動(dòng)態(tài)仿真的富氧燃燒系統(tǒng)集成優(yōu)化和控制技術(shù)，組織共性技術(shù)研發(fā)和工程示范。 本成果建立了常壓與加壓富氧燃燒條件下的分級(jí)燃燒、傳熱和污染物控制理論，開(kāi)發(fā)了常壓富氧燃燒的分級(jí)燃燒系統(tǒng)，研制了加壓富氧燃燒的燃燒、換熱及返料等關(guān)鍵裝備，突破了酸性氣體共壓縮純化等共性關(guān)鍵技術(shù)，掌握了常壓富氧燃燒的系統(tǒng)集成、優(yōu)化與控制方法，并提升富氧燃燒大型化設(shè)計(jì)能力。 其中，運(yùn)用富氧壓縮S/N/Hg一體化脫除技術(shù)，SO?/NOx/Hg脫除率分別達(dá)到99%，93%和98%；35MWth富氧燃燒工業(yè)示范連續(xù)運(yùn)行168h，鍋爐燃燒效率90.68%，煙氣中CO?濃度71-82%，NOx濃度（等效空氣燃燒）110mg/Nm³。相比空氣工況，富氧工況下脫汞效率（以ESP前為基準(zhǔn)）和ESP除塵效率進(jìn)一步提升。 圖2 應(yīng)城35MWth富氧燃燒工業(yè)示范系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行 【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】 與現(xiàn)有的其它碳捕集技術(shù)，包括燃燒前、燃燒后碳捕集技術(shù)，富氧燃燒碳捕集技術(shù)的改造成本更低，系統(tǒng)效率更高、生成成本更低、投資與碳減排成本更低。 【技術(shù)指標(biāo)】 【資質(zhì)榮譽(yù)】 獲日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明展金獎(jiǎng)(2017)、國(guó)際自動(dòng)化學(xué)會(huì)電力工業(yè)設(shè)施獎(jiǎng)(2017)、湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)(2018)。

本發(fā)明涉及一種將 LNG 冷能用于空分制氧和碳捕獲的天然氣富氧燃燒系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括 LNG 冷能空分制氧子系統(tǒng)、富氧高壓加水燃燒循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)和高壓液氧碳捕獲子系統(tǒng)，將 LNG 冷能應(yīng)用于天然氣富氧燃燒電廠的空分制氧過(guò)程中，同時(shí)冷凝回收富氧燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳，實(shí)現(xiàn)碳的零排放。解決富氧燃燒電廠空分制氧能耗高、碳捕獲成本大的問(wèn)題。此外，還可以附加高壓液氮再循環(huán)制氧子系統(tǒng)，進(jìn)一步利用液氮冷能，降低制氧能耗，從而提高系統(tǒng)能效水平。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了冷能連續(xù)傳遞使用，同時(shí)解決了富氧燃燒電廠空分制氧能耗高，碳捕獲成

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于垃圾富氧焚燒的一次風(fēng)注氧混合一體化·689·裝置，包括：其兩端可分別與一次風(fēng)管道連接的管狀本體；注氧器，其包括設(shè)置于本體的管體內(nèi)呈環(huán)狀的注氧環(huán)，以及均勻設(shè)置在該注氧環(huán)上的多個(gè)噴嘴，氧氣從外部進(jìn)入該注氧環(huán)并通過(guò)上述噴嘴噴入本體的管體內(nèi)；以及同軸套設(shè)在本體內(nèi)管壁上并位于注氧器下游的混流片組，每個(gè)混流片組包括一個(gè)第一混流片和一個(gè)第二混流片，兩混流片軸向間隔平行設(shè)置。本發(fā)明的裝置可使得氧氣以

本產(chǎn)品主要應(yīng)用于秸稈直燃發(fā)電廠。生物質(zhì)能已成為世界上僅次于煤炭、石油和天然氣的第四大能源。在我國(guó)，生物質(zhì)特別是秸稈發(fā)電技術(shù)得到了廣泛重視，目前已有30多個(gè)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目獲核準(zhǔn)，到2020年，我國(guó)將建成約3000萬(wàn)千瓦的生物質(zhì)發(fā)電能力。

中試階段/n該成果通過(guò)“產(chǎn)-學(xué)-研”協(xié)作，歷經(jīng) 20 年的研究與探索，掌握了富 氧燃燒碳捕集技術(shù)的基礎(chǔ)理論、設(shè)計(jì)導(dǎo)則和計(jì)算方法，完成了富氧燃燒 相關(guān)的鍋爐、燃燒器和氧注入器、煙氣冷凝器、低能耗三塔空分系統(tǒng)和 壓縮純化系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)和裝備的研發(fā)，先后建成了 0.3MW、3MW 和 35MW 等一系列高水平的小試、中試裝置和工業(yè)示范裝置，并完成了 200MWe 全 流程大型示范的預(yù)可行性研究和中國(guó)富氧燃燒實(shí)施路線圖研究。 該成果為燃煤火電機(jī)組實(shí)現(xiàn)低碳排放提供了技術(shù)解決方案。國(guó)際能 源署研究認(rèn)為，中國(guó)火電

本發(fā)明公開(kāi)了一種采用富氧燃燒技術(shù)的熱解氣化垃圾焚燒爐，包括氧氣制備單元、氧氣注入單元和焚燒爐主體單元；氧氣注入單元，與所述氧氣制備單元和焚燒爐主體單元連接，其包括增壓風(fēng)機(jī)、關(guān)斷閥和兩氧氣流量控制裝置，每個(gè)氧氣流量控制裝置均包括流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥、截止閥、混合器和供風(fēng)風(fēng)機(jī)；所述關(guān)斷閥分別與一流量計(jì)連接；焚燒爐主體單元，包括焚燒爐本體和煙氣凈化裝置，所述焚燒爐本體包括第一燃室、第二燃室和隔板。本發(fā)明能有效解決由于空氣中氧含量低或垃圾熱值低所造成的燃燒溫度低、燃燒效率，污染物排放不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。

本發(fā)明公開(kāi)了一種用富氧燃燒鍋爐煙氣制取生物質(zhì)高熱值氣化氣的系統(tǒng)及方法，其中系統(tǒng)包括循環(huán)流化床氣化器、旋風(fēng)分離器；循環(huán)流化床氣化器具有進(jìn)料口；循環(huán)流化床氣化器還設(shè)置有進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口用于輸入氣化介質(zhì)；循環(huán)流化床氣化器用于在氣化介質(zhì)的作用下將生物質(zhì)物料氣化得到氣化氣；氣化介質(zhì)采用溫度為 120℃～140℃的富氧燃燒鍋爐低溫?zé)煔猓恍L(fēng)分離器用于分離顆粒獲得潔凈氣化氣。本發(fā)明將生物質(zhì)氣化系統(tǒng)與富氧燃燒鍋爐系統(tǒng)配合使用，采用富氧燃燒鍋爐低溫?zé)煔庾鳛樯镔|(zhì)氣化反應(yīng)的氣化介質(zhì)，既提高了富氧燃燒鍋爐系統(tǒng)的能量利用效率，又提高了生物質(zhì)氣化氣的品質(zhì)，使整體熱能的利用效率提高、降低了生產(chǎn)成本，提高了電廠的整體經(jīng)濟(jì)性。

本發(fā)明公開(kāi)了一種煙氣循環(huán)式的垃圾熱解氣化富氧焚燒爐，包括焚燒爐主體、煙氣循環(huán)送風(fēng)系統(tǒng)、煙氣過(guò)濾裝置、富氧送風(fēng)系統(tǒng)、煙氣余熱換熱器、煙氣凈化裝置；其中焚燒爐主體包括一燃室和二燃室，分別用于垃圾熱解氣化和可燃物質(zhì)的焚燒；循環(huán)的煙氣通過(guò)煙氣循環(huán)送風(fēng)系統(tǒng)注入焚燒爐內(nèi)，提高爐內(nèi)湍流度，強(qiáng)化垃圾焚燒，減少未完全燃燒污染物如二噁英前驅(qū)體的生成，降低污染物排放。富氧送風(fēng)系統(tǒng)能提高焚燒溫度、減少輔助燃料消耗，煙氣過(guò)濾裝置、煙氣凈化裝置可進(jìn)一步減少污染物排放，煙氣余熱換熱器可以回收煙氣余熱。本發(fā)明能有效解決垃圾熱值低、含水量高、空氣中含氧量低所帶來(lái)的焚燒溫度低、燃燒效率差、輔助燃料消耗多，污染物排放不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于燃煤發(fā)電富氧燃燒的外置式氧氣注入裝置，該裝置包括沿著圓柱形煙道軸向方向彼此分層間隔設(shè)置的氧氣注入管路，各層氧氣注入管路均包括處于煙道外部的豎管、環(huán)形管、噴·688·管和清潔用孔，其中各個(gè)豎管一端分別與環(huán)形管相連通，所有豎管的另外一端共同連接于氧氣輸入主管；環(huán)形管相對(duì)于圓柱形煙道環(huán)繞而設(shè)置，其內(nèi)側(cè)經(jīng)由與圓形煙道的表面以相同銳角傾斜相交的多個(gè)噴管與煙道相連通；清潔用孔設(shè)置在環(huán)形管的最下方

本發(fā)明公開(kāi)了一種帶富氧設(shè)備的全預(yù)混冷凝式壁掛爐，包括：通過(guò)管路彼此連接的風(fēng)機(jī)、空氣控制閥、富氧設(shè)備和空氣進(jìn)氣管，通過(guò)管路彼此連接的燃?xì)膺M(jìn)氣管、燃?xì)饪刂崎y和燃?xì)獗壤y，以及燃燒室、換熱器、混合器和整體控制系統(tǒng)，其中當(dāng)接收來(lái)自控制系統(tǒng)的指令時(shí)，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)并引入空氣，空氣流經(jīng)富氧設(shè)備提高其氧氣含量后，與所引入的燃?xì)庠诨旌掀鲀?nèi)混合均勻，最后進(jìn)入燃燒室點(diǎn)火燃燒；與此同時(shí)，供暖用水流經(jīng)換熱器被加熱，并經(jīng)供暖水出口流出以便使用。