本技術(shù)屬于節(jié)能減排，涉及一種燃燒裝置的碳捕集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、鋼鐵工業(yè)具有高能耗、高排放特點(diǎn)，而根據(jù)我國對co2排放量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，工業(yè)領(lǐng)域排放co2約占全國co2排放的70％，而鋼鐵工業(yè)co2排放量又占工業(yè)排放量16％左右。因此，鋼鐵工業(yè)的排放治理是節(jié)能減排的重點(diǎn)領(lǐng)域，發(fā)展與應(yīng)用碳減排技術(shù)已經(jīng)成為鋼鐵工業(yè)的重要技術(shù)方向之一。

2、目前鋼鐵工業(yè)領(lǐng)域的燃燒裝置在燃燒過程所排放的煙氣具有大量的顯熱，整體來看，造成整個系統(tǒng)的熱效率較低，從而需要投入更多的煤氣量，最終使得燃燒裝置消耗的煤氣量較高。較高的煤氣耗量帶來的大量的碳排放，以熱風(fēng)爐為例，其燒爐過程中的碳排放占整個高爐單元40％左右?？梢?，鋼鐵工業(yè)中的碳減排技術(shù)已成為亟待解決的重要問題。再者，常規(guī)燃燒裝置以空氣作為助燃劑、以高爐煤氣作為燃料，從而向燃燒過程引入大量氮?dú)?，造成燃燒生成的煙氣中co2濃度偏低，不利于煙氣后處理中的碳捕集。以鋼鐵行業(yè)熱風(fēng)爐為例，常規(guī)熱風(fēng)爐燒爐煙氣中co2濃度僅為27％左右，但捕集這些碳所用的脫碳裝置的占地面積卻與熱風(fēng)爐本身不相上下，使得系統(tǒng)的投資成本較高、建設(shè)難度較高。

3、再者，捕集煙氣中co2的不僅是為了降低最終排放時的碳含量，被捕集co2還能夠進(jìn)一步被回收利用至其他領(lǐng)域，例如捕集的二氧化碳可以注入到油氣田中，改變油氣田中原有的物理和化學(xué)條件，從而提高油氣的產(chǎn)出率；亦或是捕集的二氧化碳可以通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為有機(jī)物或其他有價值的化合物；再或者將捕集的二氧化碳可以通過一系列化學(xué)反應(yīng)合成天然氣、甲醇等可替代燃料；除此之外，二氧化碳也可直接作為原料用于生產(chǎn)建筑材料等。然而，現(xiàn)有的燃燒爐系統(tǒng)由于煙氣中的二氧化碳濃度低，導(dǎo)致二氧化碳捕集的難度高、效率低，使得二氧化碳的回收利用困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種燃燒裝置的碳捕集系統(tǒng)，通過提供煙氣的內(nèi)循環(huán)路徑來提高煙氣中co2的富集量，從而降低碳捕集的難度，節(jié)省碳捕集的成本。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型提出了一種燃燒裝置的碳捕集系統(tǒng)，包括燃燒裝置，燃燒裝置的出口設(shè)置有煙氣排放管道。煙氣排放管道分支形成煙氣內(nèi)循環(huán)管道和煙氣外排管道，煙氣內(nèi)循環(huán)管道與助燃劑管道和燃料管道相連，助燃劑管道和燃料管道均連接至燃燒裝置的入口，煙氣外排管道上設(shè)置有碳捕集裝置。

3、可選的，煙氣通過碳捕集裝置后輸送至煙囪處排放。

4、可選的，煙氣內(nèi)循環(huán)管道上設(shè)置有循環(huán)風(fēng)機(jī)，煙氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)輸送至助燃劑管道和燃料管道。

5、可選的，助燃劑管道上設(shè)置有富氧裝置，富氧裝置上設(shè)置有氧氣接口。

6、可選的，燃料管道上設(shè)置有富化煤氣接口，富化煤氣為高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣中的一種或多種組合。

7、可選的，循環(huán)風(fēng)機(jī)入口處設(shè)置有co2檢測表，以監(jiān)測煙氣中co2的富集量。

8、可選的，并列地設(shè)置至少兩個燃燒裝置，燃燒裝置的入口均與助燃劑管道和燃料管道相連，燃燒裝置的出口均連接至煙氣排放管道。

9、可選的，燃燒裝置為熱風(fēng)爐或加熱爐。

10、可選的，助燃劑管道和燃料管道上均設(shè)置有流量閥，以調(diào)整煙氣與富化煤氣的比例和/或煙氣和氧氣的比例。

11、本實(shí)用新型的有益效果為：

12、本實(shí)用新型引入了煙氣內(nèi)循環(huán)路徑，煙氣的持續(xù)內(nèi)循環(huán)能夠?qū)煔鈨?nèi)co2濃度提高20％～40％，而co2濃度越高，co2捕集越容易，捕集效果越好。因此，本實(shí)用新型通過提煙氣內(nèi)循環(huán)路徑來提高煙氣中co2濃度能夠顯著降低co2的捕集難度，從而能夠降低碳捕集裝置的布置成本和運(yùn)行成本，有利于co2的回收和再利用，從而實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)價值。

13、再者，本實(shí)用新型將煙氣混入燃料中能夠減少低熱值煤氣的使用，從而將系統(tǒng)的熱效率提高6％左右。由于煙氣的加入能夠適量降低煤氣量的消耗，從源頭上減少碳排放。再加上本實(shí)用新型提供的內(nèi)循環(huán)路徑能夠在不投入化學(xué)制劑的前提下純化二氧化碳煙氣，從而改善碳捕集效果，使得co2排放量減少5％以上，達(dá)到了突出的碳減排效果。此外，現(xiàn)有的燃燒裝置對富化煤氣熱值具有一定的適應(yīng)范圍，當(dāng)所用煤氣熱值超過該范圍上限，燃燒裝置就無法正常工作。以熱風(fēng)爐為例，其燃燒器通常按照單燒高爐煤氣或是摻燒少量(10％左右)轉(zhuǎn)爐煤氣或焦?fàn)t煤氣設(shè)計(jì)，一旦當(dāng)煤氣變成單一的轉(zhuǎn)爐煤氣或是焦?fàn)t煤氣，其燃燒器就無法適應(yīng)。而本實(shí)用新型在燃料和助燃劑中混入部分煙氣使得燃料的熱值和助燃劑的氧含量可被靈活調(diào)節(jié)，從而靈活控制燃燒溫度，增大燃燒裝置對高熱值煤氣的適應(yīng)性。

14、本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種燃燒裝置的碳捕集系統(tǒng)，包括燃燒裝置(100)，所述燃燒裝置(100)的出口設(shè)置有煙氣排放管道(600)，其特征在于：所述煙氣排放管道(600)分支形成煙氣內(nèi)循環(huán)管道(610)和煙氣外排管道(620)，其中，所述煙氣內(nèi)循環(huán)管道(610)與助燃劑管道(700)和燃料管道(800)相連，所述助燃劑管道(700)和所述燃料管道(800)均連接至所述燃燒裝置(100)的入口；所述煙氣外排管道(620)上設(shè)置有碳捕集裝置(200)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：煙氣通過所述碳捕集裝置(200)后輸送至煙囪(500)處排放。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述助燃劑管道(700)上設(shè)置有富氧裝置(300)，所述富氧裝置(300)上設(shè)置有氧氣接口(310)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述燃料管道(800)上設(shè)置有富化煤氣接口(810)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述煙氣內(nèi)循環(huán)管道(610)上設(shè)置有循環(huán)風(fēng)機(jī)(400)，煙氣經(jīng)所述循環(huán)風(fēng)機(jī)(400)輸送至所述助燃劑管道(700)和所述燃料管道(800)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述循環(huán)風(fēng)機(jī)(400)的入口處設(shè)置有co2檢測表(410)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：并列地設(shè)置至少兩個所述燃燒裝置(100)；所述燃燒裝置(100)的入口均與所述助燃劑管道(700)和所述燃料管道(800)相連，所述燃燒裝置(100)的出口均連接至所述煙氣排放管道(600)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述助燃劑管道(700)和所述燃料管道(800)上均設(shè)置有流量閥，以調(diào)整煙氣與富化煤氣的比例和/或煙氣和氧氣的比例。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種燃燒裝置的碳捕集系統(tǒng)，屬于節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域。包括燃燒裝置，燃燒裝置的出口設(shè)置有煙氣排放管道，煙氣排放管道分支形成煙氣內(nèi)循環(huán)管道和煙氣外排管道，煙氣內(nèi)循環(huán)管道通過設(shè)置于其上的循環(huán)風(fēng)機(jī)連接至助燃劑管道和燃料管道，助燃劑管道和燃料管道均連接至燃燒裝置的入口。煙氣外排管道上設(shè)置有碳捕集裝置，煙氣通過碳捕集裝置后輸送至煙囪處排放。本技術(shù)通過提供煙氣的內(nèi)循環(huán)路徑提高CO<subgt;2</subgt;的富集量，從而降低碳捕集的難度、改善碳捕集效果、節(jié)省碳捕集成本。

技術(shù)研發(fā)人員：鄒忠平,侯世鋒,唐耀,王賢,王剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231214
技術(shù)公布日：2024/11/18