RU2012151027A - Способ и устройство для кислородно-топливного сжигания с применением водорода - Google Patents

Способ и устройство для кислородно-топливного сжигания с применением водорода Download PDF

Info

Publication number
RU2012151027A
RU2012151027A RU2012151027/06A RU2012151027A RU2012151027A RU 2012151027 A RU2012151027 A RU 2012151027A RU 2012151027/06 A RU2012151027/06 A RU 2012151027/06A RU 2012151027 A RU2012151027 A RU 2012151027A RU 2012151027 A RU2012151027 A RU 2012151027A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
combustion chamber
oxidizing agent
oxygen
combustion
Prior art date
Application number
RU2012151027/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Ахмед Мостафа ИЛКЭДИ
Уйиг Омома ИДАХОСА
Original Assignee
Дженерал Электрик Компани
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 Компани filed Critical Дженерал Электрик Компани
Publication of RU2012151027A publication Critical patent/RU2012151027A/ru

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING 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
    • F23L7/00Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/007Supplying oxygen or oxygen-enriched air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C9/00Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/06Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04527Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general
    • F25J3/04533Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general for the direct combustion of fuels in a power plant, so-called "oxyfuel combustion"
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04563Integration with a nitrogen consuming unit, e.g. for purging, inerting, cooling or heating
    • F25J3/04569Integration with a nitrogen consuming unit, e.g. for purging, inerting, cooling or heating for enhanced or tertiary oil recovery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING 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
    • F23L2900/00Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/07001Injecting synthetic air, i.e. a combustion supporting mixture made of pure oxygen and an inert gas, e.g. nitrogen or recycled fumes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING 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
    • F23L2900/00Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/07002Injecting inert gas, other than steam or evaporated water, into the combustion chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING 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
    • F23L2900/00Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/07005Injecting pure oxygen or oxygen enriched air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2260/00Coupling of processes or apparatus to other units; Integrated schemes
    • F25J2260/80Integration in an installation using carbon dioxide, e.g. for EOR, sequestration, refrigeration etc.
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/32Direct CO2 mitigation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect 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)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

1. Способ, включающий:сжигание потока 22 топлива, включающего первичное топливо и водород, в камере 14 сгорания в присутствии окислителя для получения отходящего газа 62, причем окислитель по существу не содержит азота и включает кислород идиоксид углерода;конденсацию отходящего газа 62 для получения выходящего потока, который включает по меньшей мере 95 об.% диоксида углерода; инаправление по меньшей мере части выходящего потока в камеру сгорания.2. Способ по п.1, в котором отходящий газ 62 по существу не содержит кислорода.3. Способ по п.1, в котором количество водорода в потоке 22 топлива составляет по меньшей мере приблизительно 5 об.% от потока топлива.4. Способ по п.1, в котором сжигание проводят при соотношении топлива и окислителя, которое меньше или равно стехиометрическому соотношению.5. Способ по п.4, в котором сжигание проводят при коэффициенте избытка топлива, который меньше или равен приблизительно 0,9.6. Способ по п.1, в котором сжигание включает сжигание потока топлива при температуре пламени менее приблизительно 1650°С (3000°F).7. Способ по п.6, в котором количество кислорода, присутствующего в окислителе, составляет менее приблизительно 25 об.% от общего количества окислителя.8. Способ по п.1, дополнительно включающий направление по меньшей мере части выходящего потока в установку 74 для добычи нефти вторичными методами.9. Способ по п.1, дополнительно включающий сжатие по меньшей мере части выходящего потока перед его направлением в камеру 14 сгорания.10. Устройство 50, включающее:камеру 14 сгорания, включающую входное отверстие 42 для кислорода, входное отверстие 44 для потока топлива, входное отверстие 48 для диоксида углерода

Claims (10)

1. Способ, включающий:
сжигание потока 22 топлива, включающего первичное топливо и водород, в камере 14 сгорания в присутствии окислителя для получения отходящего газа 62, причем окислитель по существу не содержит азота и включает кислород и
диоксид углерода;
конденсацию отходящего газа 62 для получения выходящего потока, который включает по меньшей мере 95 об.% диоксида углерода; и
направление по меньшей мере части выходящего потока в камеру сгорания.
2. Способ по п.1, в котором отходящий газ 62 по существу не содержит кислорода.
3. Способ по п.1, в котором количество водорода в потоке 22 топлива составляет по меньшей мере приблизительно 5 об.% от потока топлива.
4. Способ по п.1, в котором сжигание проводят при соотношении топлива и окислителя, которое меньше или равно стехиометрическому соотношению.
5. Способ по п.4, в котором сжигание проводят при коэффициенте избытка топлива, который меньше или равен приблизительно 0,9.
6. Способ по п.1, в котором сжигание включает сжигание потока топлива при температуре пламени менее приблизительно 1650°С (3000°F).
7. Способ по п.6, в котором количество кислорода, присутствующего в окислителе, составляет менее приблизительно 25 об.% от общего количества окислителя.
8. Способ по п.1, дополнительно включающий направление по меньшей мере части выходящего потока в установку 74 для добычи нефти вторичными методами.
9. Способ по п.1, дополнительно включающий сжатие по меньшей мере части выходящего потока перед его направлением в камеру 14 сгорания.
10. Устройство 50, включающее:
камеру 14 сгорания, включающую входное отверстие 42 для кислорода, входное отверстие 44 для потока топлива, входное отверстие 48 для диоксида углерода и выходное отверстие 46 для отходящего газа;
воздухоразделительную установку 12, гидравлически сообщающуюся с камерой 14 сгорания через входное отверстие 42 для кислорода;
источник 58 потока топлива, гидравлически сообщающийся с камерой 14 сгорания и включающий источник топлива и источник водорода; и
конденсатор 16, выполненный с возможностью приема отходящего газа из камеры сгорания через выходное отверстие 46 для отходящего газа и возврата выходящего потока в камеру 14 сгорания через входное отверстие 48 для диоксида углерода.
RU2012151027/06A 2011-11-30 2012-11-29 Способ и устройство для кислородно-топливного сжигания с применением водорода RU2012151027A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/307,646 2011-11-30
US13/307,646 US20130133337A1 (en) 2011-11-30 2011-11-30 Hydrogen assisted oxy-fuel combustion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2012151027A true RU2012151027A (ru) 2014-06-10

Family

ID=47257601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012151027/06A RU2012151027A (ru) 2011-11-30 2012-11-29 Способ и устройство для кислородно-топливного сжигания с применением водорода

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130133337A1 (ru)
EP (1) EP2600060A1 (ru)
JP (1) JP2013113580A (ru)
CN (1) CN103133140A (ru)
RU (1) RU2012151027A (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2944371A1 (en) * 2014-05-12 2015-11-18 Siemens Aktiengesellschaft Multi-fluid mixer and method for mixing a plurality of fluids
PT109894A (pt) * 2017-02-03 2018-08-03 Utis Ultimate Tech To Industrial Savings Lda Método para aumentar a eficiência de sistemas combustão contínua
KR102113796B1 (ko) * 2018-10-25 2020-05-21 한국에너지기술연구원 직화식 초임계 이산화탄소 발전 시스템 및 방법
US20240252976A1 (en) * 2020-08-19 2024-08-01 Ralph J. Mancini Method for pre-purification of a feed gas stream
CN113054750B (zh) * 2021-03-15 2022-07-22 成都精智艺科技有限责任公司 一种清洁氢与可再生能源氢联合生产系统
CN114110574B (zh) * 2021-12-03 2024-04-05 上海源晗能源技术有限公司 燃气锅炉绝氮燃烧及co2捕集与利用工艺
WO2023240372A1 (es) * 2022-06-17 2023-12-21 Pedro Alejandro Riquelme Medina Sistema y método para captar los gases de combustión y recolectar su material particulado
KR20250091612A (ko) * 2023-12-14 2025-06-23 포스코홀딩스 주식회사 연소설비에서 소비되는 연료를 저감하고 생성된 co2를 회수하는 시스템 및 방법
CN118729271A (zh) * 2024-06-14 2024-10-01 杭州壹白仕节能科技有限公司 一种氢氧合成燃气助燃系统及方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2954972B2 (ja) * 1990-04-18 1999-09-27 三菱重工業株式会社 ガス化ガス燃焼ガスタービン発電プラント
JPH06212998A (ja) * 1993-01-22 1994-08-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン
US5406786A (en) * 1993-07-16 1995-04-18 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated air separation - gas turbine electrical generation process
US5724805A (en) * 1995-08-21 1998-03-10 University Of Massachusetts-Lowell Power plant with carbon dioxide capture and zero pollutant emissions
JPH09178145A (ja) * 1995-12-26 1997-07-11 Hitachi Ltd 廃棄物発電システム
US6783354B2 (en) * 2002-05-20 2004-08-31 Catacel Corporation Low NOX combustor for a gas turbine
DE102004039164A1 (de) * 2004-08-11 2006-03-02 Alstom Technology Ltd Verfahren zur Erzeugung von Energie in einer eine Gasturbine umfassenden Energieerzeugungsanlage sowie Energieerzeugungsanlage zur Durchführung des Verfahrens
US20080076080A1 (en) * 2006-09-22 2008-03-27 Tailai Hu Method and apparatus for optimizing high fgr rate combustion with laser-based diagnostic technology
US7739864B2 (en) * 2006-11-07 2010-06-22 General Electric Company Systems and methods for power generation with carbon dioxide isolation
US8007681B2 (en) * 2008-04-25 2011-08-30 Shell Oil Company Methods, compositions, and burner systems for reducing emissions of carbon dioxide gas into the atmosphere
US8397482B2 (en) * 2008-05-15 2013-03-19 General Electric Company Dry 3-way catalytic reduction of gas turbine NOx
US20100024433A1 (en) * 2008-07-30 2010-02-04 John Frederick Ackermann System and method of operating a gas turbine engine with an alternative working fluid
US20100095649A1 (en) * 2008-10-20 2010-04-22 General Electric Company Staged combustion systems and methods
DE102008063055A1 (de) * 2008-12-23 2010-08-05 Uhde Gmbh Verfahren zur Nutzung des aus einem Vergaser stammenden Synthesegases
US20100175379A1 (en) * 2009-01-09 2010-07-15 General Electric Company Pre-mix catalytic partial oxidation fuel reformer for staged and reheat gas turbine systems
US8596075B2 (en) * 2009-02-26 2013-12-03 Palmer Labs, Llc System and method for high efficiency power generation using a carbon dioxide circulating working fluid
CA2764450C (en) * 2009-06-05 2018-02-13 Exxonmobil Upstream Research Company Combustor systems and methods for using same
BR112012004591A2 (pt) * 2009-09-01 2016-04-05 Exxonmobil Upstream Res Co sistema de turbina a gás de oxicombustível, e, método para uso com um sistema de turbina a gás de oxicombustível
JP5535713B2 (ja) * 2010-03-24 2014-07-02 三菱重工業株式会社 ガス化複合発電システム
US8220248B2 (en) * 2010-09-13 2012-07-17 Membrane Technology And Research, Inc Power generation process with partial recycle of carbon dioxide

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013113580A (ja) 2013-06-10
CN103133140A (zh) 2013-06-05
US20130133337A1 (en) 2013-05-30
EP2600060A1 (en) 2013-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012151027A (ru) Способ и устройство для кислородно-топливного сжигания с применением водорода
WO2008097295A3 (en) Combustion of water borne fuels in an oxy-combustion gas generator
EA201390057A1 (ru) Системы и способы производства энергии с низким выходом загрязняющих веществ
WO2008050289A3 (en) Method of and apparatus for co2 capture in oxy-combustion
CN105241262B (zh) 一种加热炉纯氧燃烧和二氧化碳捕获系统及工艺
EA201391353A1 (ru) Системы и способы улавливания диоксида углерода в комбинированных турбинных системах с низким уровнем выбросов
DK2033702T3 (da) Fremgangsmåde til fjernelse af kviksølv fra forbrændingsgasser
RU2008144181A (ru) Способ обработки топочного газа и устройство для его осуществления
DK1827656T3 (da) Fremgangsmåde til fjernelse og genvinding af CO2 fra en afgas
RU2013119651A (ru) Способ осаждения двуокиси углерода, а также газотурбинная установка с осаждением двуокиси углерода
FR3015635B1 (fr) Procede integre d'oxycombustion et de production d'oxygene
RU2013121599A (ru) Генерирование энергии с использованием ионно-транспортной мембраны
WO2009136366A3 (en) Device and method of combusting solid fuel with oxygen
RU2016133748A (ru) Способ и устройство для отделения отходящих газов при сжигании определенных металлов
WO2010120046A8 (ko) 가연성 불순물이 혼합된 배출가스로부터 이산화탄소를 회수하기 위한 이산화탄소 고순도화 장치 및 이를 이용하여 고순도의 이산화탄소를 회수하는 방법
AU2011266461A1 (en) Combustion system
DK1753940T3 (da) Fremgangsmåde til drift af et kraftværksanlæg, og kraftværksanlæg
NO20072073L (no) Fremgangsmate for konsentrering av karbondioksyd som er tilstede i avgasser fra et kraftgenereringsanlegg
WO2011162871A3 (en) System and method for improved heat recovery from flue gases with high so3 concentrations
WO2012121917A3 (en) Integrated gas turbine, sagd boiler and carbon capture
EA201100141A1 (ru) Устройство для снижения уровня диоксида углерода в дымовых газах сгорания
SE0400269D0 (sv) Method and device for heating by means of a gaseous medium
TNSN07182A1 (en) Device and method for boiler superheat temperature control
RU2014105184A (ru) Способ управления пылеугольной котельной установкой
CN105556211B (zh) 生产气体减少的装置和方法

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20161214