利用氣化爐實現(xiàn)碳減排的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種熱能設備尾氣處理系統(tǒng)，特別涉及一種實現(xiàn)碳減排的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]碳減排的概念源自2006年2月正式生效的《京都議定書》，其中規(guī)定了發(fā)達國家和經(jīng)濟轉型國家在2008 - 2012年期間應將溫室氣體排放量從1990年水平減少5.2%，并支持發(fā)達國家和發(fā)展中國家開展CDM (清潔生產(chǎn)機制)項目合作。根據(jù)CDM機制，發(fā)達國家可以通過提供資金和技術的方式，在削減成本較低的發(fā)展中國家進行既符合可持續(xù)發(fā)展要求，又有助于產(chǎn)生溫室氣體減排效果的項目投資，換取投資項目所產(chǎn)生的部分或全部減排額度，以作為自己履行減排義務的組成部分，同時也降低了自己的減排成本。
[0003]在聯(lián)合國《2007?2008年人類發(fā)展報告》中提出了“碳預算”概念，設定了全世界在本世紀將二氧化碳排放總量控制在1.456萬億噸以下的目標，并希望到2050年全球溫室氣體總排放量能夠在1990年的基礎上削減50%。其途徑一是碳定價征收碳稅和實行限額交易制度都能發(fā)揮作用。碳稅可通過降低個稅抵消增加的部分，不會加重納稅負擔；二是執(zhí)行更嚴格的監(jiān)管標準，呼吁各國政府對車輛廢氣排放、建筑物和電器設備實行更嚴格的標準；三是促進低碳能源供應的發(fā)展，碳捕獲和碳封存(CCS)等突破性技術還有待開發(fā)；四是開展資金和技術轉讓方面的國際合作，建立“減緩氣候變化融資機制”(CCMF)，每年撥款250億到500億美元，增加對發(fā)展中國家低碳能源的投資，實現(xiàn)減緩氣候變化的共同目標。根據(jù)世界銀行的研究，中國具有每年減排I億?2億噸二氧化碳的潛力，可為全球提供一半以上的CDM項目。
[0004]對于耗能和污染都較嚴重的工業(yè)鍋爐或窯爐相關產(chǎn)業(yè)而言，如何進行碳減排改造，已經(jīng)成為本領域技術人員在設計該類設備時必須要考慮的因素。
[0005]如中國專利申請200610047522.2號公開的一種燃煤電站煙氣二氧化碳減排及其資源化的方法，其在燃煤鍋爐尾部經(jīng)預除塵后在二氧化碳吸收系統(tǒng)中向煙氣中噴入氨基物質(zhì)溶液以銨鹽的形式吸收煤燃燒中產(chǎn)生的二氧化碳，減排煙氣中20?95%的二氧化碳；以銨鹽的形式吸收的二氧化碳經(jīng)分離凈化為高純度的二氧化碳氣，用于工業(yè)、化工業(yè)、食品加工、采油業(yè)驅油等。
[0006]又如中國專利申請201080062034.3號公開的一種控制動力設備的方法，該動力設備包括:鍋爐，其適于燃燒有機燃料，以及適于產(chǎn)生蒸汽和包含二氧化碳的過程氣體；蒸汽系統(tǒng)；以及二氧化碳捕捉系統(tǒng)，其適于通過使二氧化碳吸收劑溶液與過程氣體接觸來從過程氣體中移除二氧化碳的至少一部分，該方法包括:將動力設備鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽的一部分轉送到二氧化碳捕捉系統(tǒng)的再生器；通過借助于轉送的蒸汽加熱所述二氧化碳吸收劑溶液來在所述再生器中使吸收劑溶液再生；以及借助于至少一個自動控制器來自動地控制碳捕捉系統(tǒng)的運行。
[0007]再如中國專利申請201310014624.4號公開的一種船舶主機余熱回收和尾氣處理系統(tǒng)及方法，所述的系統(tǒng)包括廢氣鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、二氧化碳吸收塔、水栗、水柜、臥式氨合成塔、烷烴裂解裝置和空氣分離機，廢氣鍋爐連接汽輪機；廢氣鍋爐還連接二氧化碳吸收塔；二氧化碳吸收塔內(nèi)安裝有不銹鋼淋浴噴頭；廢氣鍋爐依次與空氣分離機和臥式氨合成塔連接；臥式氨合成塔通過碳鋼管道與烷烴裂解裝置連接；臥式氨合成塔還依次與水柜、水栗和二氧化碳吸收塔連接；該系統(tǒng)基于碳捕捉技術，吸收尾氣中的二氧化碳，降低碳排放。
[0008]然而，以上專利技術所揭示的碳捕捉/碳減排方法均是利用吸收劑來吸收二氧化碳，這一方面增加了吸收劑的成本和相關處理設備的成本，另一方面還要考慮使用后的吸收劑和所吸收的二氧化碳的無害處理問題。
[0009]因此，提供一種既能降低成本又能避免增加新的污染源的碳減排方法及系統(tǒng)已成為業(yè)內(nèi)急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實用新型的目的是提供一種利用氣化爐實現(xiàn)碳減排的系統(tǒng)，根據(jù)本實用新型，既能以較低的成本實現(xiàn)碳減排，又可避免增加新的污染源。
[0011]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種利用氣化爐實現(xiàn)碳減排的系統(tǒng)，包括:生物質(zhì)氣化爐以及適于燃燒生物質(zhì)氣燃料并排出含二氧化碳的煙氣的熱能設備。其中，生物質(zhì)氣化爐的氣化劑入口通過管線與熱能設備的煙氣管道旁路連接；生物質(zhì)氣化爐的生物質(zhì)氣出口通過管線與熱能設備的燃燒器連接。
[0012]優(yōu)選地，進一步包括通過管線與生物質(zhì)氣化爐的氣化劑入口連接的氧氣源。更優(yōu)選地，進一步包括用于將來自熱能設備的煙氣與來自氧氣源的氧氣混合后通過管線輸送至生物質(zhì)氣化爐的氣化劑入口的混合器。
[0013]可選擇地，進一步包括設置在混合器與生物質(zhì)氣化爐的氣化劑入口之間的引風機。
[0014]可選擇地，生物質(zhì)氣化爐為下吸式固定床氣化爐，氣化劑入口設置在氣化反應區(qū)的側面，生物質(zhì)氣出口設置在氣化反應區(qū)的下方。
[0015]可選擇地，生物質(zhì)氣化爐為上吸式固定床氣化爐，氣化劑入口設置在氣化反應區(qū)的下方，生物質(zhì)氣出口設置在氣化反應區(qū)的上方。
[0016]可選擇地，進一步包括用于過濾生物質(zhì)氣化爐生成的生物質(zhì)氣以除去焦油和灰塵的生物質(zhì)氣過濾裝置，生物質(zhì)氣過濾裝置設置于生物質(zhì)氣化爐的生物質(zhì)氣出口與熱能設備的燃燒器之間。
[0017]可選擇地，進一步包括用于向生物質(zhì)氣化爐提供水蒸汽作為氣化劑的一部分的水蒸汽提供源，水蒸汽提供源通過管線與生物質(zhì)氣化爐的氣化劑入口連接。
[0018]可選擇地，進一步包括用于向生物質(zhì)氣化爐提供空氣作為氣化劑的一部分的空氣源，空氣源通過管線與生物質(zhì)氣化爐的氣化劑入口連接。
[0019]此外，還提供一種利用氣化爐實現(xiàn)碳減排的方法，包括:⑴、將熱能設備排出的含二氧化碳的煙氣的至少一部分輸送至生物質(zhì)氣化爐作為生物質(zhì)氣化爐的氣化劑的一部分；以及(2)、將生物質(zhì)氣化爐產(chǎn)生的生物質(zhì)氣的至少一部分輸送至熱能設備作為熱能設備的燃料的至少一部分。
[0020]其中，熱能設備是指燃燒燃料并排出煙氣的裝置，并且其煙氣中含有一定量的二氧化碳。熱能設備既可以是換熱裝置也可以是動能裝置，比如，其可以為各種類型的鍋爐、窯爐或汽輪機組等。
[0021]其中，生物質(zhì)氣化是指以生物質(zhì)為原料，在氣化劑作用下，通常以氧氣(空氣、富氧或純氧)、水蒸氣(或氫氣)作為氣化劑(也稱為氣化質(zhì))，在高溫條件下通過熱化學反應，將生物質(zhì)中可燃的部分轉化為可燃氣的過程。生物質(zhì)氣化時產(chǎn)生的氣體成分主要包括H2、CH4^P CO 等。
[0022]生物質(zhì)的氣化過程主要在氣化爐中進行，由于氣化爐的類型、氣化反應條件、工藝流程、氣化劑的種類、原料的性質(zhì)和粉碎粒度等條件的不同，其氣化反應過程也不盡相同。但生物質(zhì)氣化過程在不同條件下的基本包括:C+02= C02；CO 2+C = 2C0 ；H20+C = C0+H2等。
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