[00118193]高强无热排可分离回用现温污排兼得高值渣的
交易价格:
面议
所属行业:
固体废弃物污染处理
类型:
发明专利
技术成熟度:
可规模生产
专利所属地:中国
专利号:201110268438.4
交易方式:
技术转让
技术转让
联系人:
王乾生
进入空间
所在地:陕西咸阳市
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- 产权明晰
-
资料保密
对所交付的所有资料进行保密
- 如实描述
技术详细介绍
关于煤致温室为国人完美首解,贵企发展、腾飞在即的敬呈
(全球CO2已增量30%;我国煤耗、一次能耗各占世界48.2%和第一;环境和治理已足负重)
尊敬的国家垄断电企、国家电站炉企及以下各型炉企、发明承接贵方的领导;
尊敬的各位领导;
煤致温室及完美走出的方法,已为国人首先破解;办法是超级能量块、相应特定炉技术和氧燃;完美指;相关产业的全封闭(首如火电业,下同),即;亿吨以上排渣,整体几无成本转化为水泥熟料、全部近二十亿吨CO2等的简易廉价回收及超大造福(国外广替代电制冷的干冰,现2万元/吨,见网文《二氧化碳现状及应用》,下同)、和重归矿井等的永久封存(百业应用外,仅国内油田年增产1/3、七千万吨或以上,即需CO2为远未满足的3亿吨以上,未来煤层气化亦或此数)。
其对超大以下,包括所有大中小及家庭炉的实现为,一概做到超能块自动运行下的单膛预干馏烧烟和可扩容的变革,由此可致大幅节煤降排,同上用氧后,一概可有赏全转化、全回收。 超能块方式,或应最终取代燃松散精煤的多数现方式,继如仅次煤电温排的水泥煅烧、化肥造气等。
此属已受理进入公布待完备下查的发明,名称为;超强无热排可分离回用现温污排兼得高值渣的方法和炉;申请日;011.9.9,文本附有对以上总33图的详介,下面顺此简附原理、论证和天文收益的依据(另页)以甄鉴,如需要,随时可予详附。
现况下回收温排,需1/3电能故非可,近终有理论界对氧回收高扑集率(∠98%)、大降成本、高热值及对氧成本疑虑的论及(见百度文库012年3月20日《温室效应及CO2的排放与治理》),此表明;若新法氧成本仅及011年的火电增量,而天文收益的总合又无数倍此成本,则除理论获认可,其实践亦应获不仅可行,且应越快才越好的抉择,因办法既出,如慢拍则必被超越,即;领军或殿后,今逢决断,即;或再等看,或对一概具有氧爆三要素(微粒、浓度和触发)现炉业的如上渐改,在火电整体从速转变示范下,使我国率先走出燃煤的环境困局,领军世界并福祉发展及人类。
氧扑集的本方法,确为上述理论所可举之唯一,亦确为唯可能的必选,地下贮煤万千倍于现温魔的毁灭性,要求即作抉择,现在图变,已到时候。
作为国家垄断贵企掌控该技术、以示范而推广并维护涉及内外权益,系本探索的出发和首愿,故此冒昧敬呈。
如所呈可鉴(如;规范前用以扩试完善、抢先国际申报等),或如明显具有规范后,可供国家贵企掌控示范、并独拥内外权益的前景、则在该发明恰待公布之际,如贵企以个别或联合、或因涉及深广请示联合国家的迅及介入,既可免个人转让中包括国人发明,外人挣钱等喧嚣乱象,更是贵企腾飞发展、福祉环境世界的最佳抉择。
作为必行的唯一,借唯贵垄断国企可对之的规模实施,加之天文收益的添翼,终无羁绊的贵企何不腾飞?由率先走出困局和领军世界,必留名于青史。
特此冒昧,仅此敬呈 敬呈人;王先生(退休工程师,九专利权人)
2012年3月
附; 原理、论证和天文收益的依据;
( 请以本附文对照文本甄鉴)
专利(申请)号: 201110268438.4 申请日;2011.9.9
名称; 高强无热排可分离回用现温污排兼得高值渣的方法和炉
原理
(下述暂以火电超大炉和产业整体的演化为例,下同,其他炉类同暂略)
①具有超越型煤节煤减排优势、几为炉膛截面或其部分的超大通透自抽引、包含多燃素、富氧物、兼有固硫去氮及产出水泥熟料高值渣添加的、多组分“超级能量块”技术(另有述,下同,注1),加之;
②自动运行的、单膛可预干馏自烧烟、超大或串并集团型组合的特定“超级炉”技术,由此; ③区别于现火床、煤粉和流化床的所有燃烧,唯此方式终可引入剧烈而可控(微负压自吸入)、且超发电炉热效的氧燃——上述各燃烧方式之大忌的氧引入,除超强热能,另导致如下突破——→④唯该新型燃烧和氧引入,使现过量空气系数下,占该空气量21%的氧之外,其余与燃烧无关的78%多数成分的巨量废热气(因与温排混合一体,至今只能热排于环境),氧引入后,该多数气因开始就不存在,则现况巨量的热混排,终获由尾气中的被剔除,由此——→⑤终于使经固硫去氮后仅剩的基本为CO2的温排,首获难得的提纯(氧扑集的最高值为98%,见注2),此为久盼的期待,即;
⑥现技术下,简易方便对其进行常温加压液化,或自挥发固化的回收——→及超大造福的利用,或重归矿井等永久的封存——也即;温室困局的首解和甚为理想的走出,终获难得的实现。 注1;论述的‘超能块’用词与文本用词等同,实用后,亦可视需应用;
注2;以上论证已为近期理论界对氧回收高扑集率(∠98%)、高热值、大幅降低回收成本等论及所印证,见百度文库012年3月20日《温室效应及CO2的排放与治理》。
论证
附;超级能量块技术、
以设备可能制备的多组分超大通透燃块,借添加除达到国标GB/T 15459对型煤冷热强度、稳定性等物化指标的要求;其超赋予的性能为; ①固硫去硝兼产出水泥熟料渣的添加;如;石灰石或石膏、粘土等(见依据(二))。 ②防过热及燃速控制的添加;添加物同①,故此添加兼有增添水泥骨架硅酸盐成分、即强度的作用。 ③自身冷热强度的添加;使其经电业富有热尾气烘干及炉燃前后,可保持高层码放的自身强度,添加物亦同①,此或与①②相包容,超出时以多因素调整另求平衡。 ④以降氧耗为目的的富氧物添加,如;所有价廉有机或无机热排氧物的添加。 ⑤其他廉价节能,包括零碳排生物质的添加,以上,从而由对有限资源精煤的索取,向人为塑造,替代迈出宝贵的一步。
(一)成本论证;
文载;现行方式下的温室回收,需1/3电业产能,致其无以治理,新法成本如何呢?
1、CO2回收成本;
1)按吨煤CO2排量1.9吨(网文《二氧化碳现状及应用》,下同),若以未来电煤年﹥10亿吨、年20亿吨的CO2回收量,如其一半封存不计商值,另一半以液或固态商用,自挥发而固化的干冰,现为2万元/吨,则其商值达10万亿的天文数字(远超电值),由此,CO2的回收成本不是问题,那么,耗电如何?那么多CO2需要吗?
2)在型煤燃烧消烟70~80%基础上,新法因无粉粒,微负压自抽吸,因而唯其可能的氧应用,又可消除占供气78%的废气,这使现行工业烟道气化学吸收法为主的回收CO2,主要耗在将天文数字与之混合废气予以驱除上的成本,有关专述指出,①大流量氮混合废气②其他杂质,致CO2分压太低,此为最大之难点,新法严控余氧并基本去除SOx;NOx后,其自提纯的尾气主要为CO2,上述注2氧燃理论说;其提纯最高可达98%,因而可大大降低成本。
3)仅用于封存的液固CO2,只需常温70大气压下,即可液化,或减压自蒸发降温而获干冰,该常温压缩的耗电,因无以引用,似可如下估算; 工业烟道气制取CO2,需除沫、水洗、贮气、压缩、吸附、干燥、制冷、贮罐、汽化及灌装等众多所耗,新法基本提纯且无尘的CO2,其常温压缩液化,或自转换(或﹣21°下微压转换)干冰的电耗,如按工业制氧(液化空气分馏)耗电的一半(因前者CO2无需低温和﹣170°分馏,或反复变压分子筛吸附),即折合为每立米气体CO2的耗电为1/4度计算,按其1.977克/升的密度,则回收20亿吨CO2的用电为2500亿度,按011年电业总4.7万亿度(火电总3.83万亿度),则远小于上述不可能方式的15700亿度,仅为当年火电增量5千亿度的1/2。现工业常规生产相应量CO2的耗电和成本,怕远超该数吧,该换取巨额商益的所付,显然还无须核入发电的成本。(上述注2的引证中,亦有大大降低回收成本的论及。)
4)二氧化碳广用于饮料罐装、干冰食品贮运、干清洗、制药、电子、生物、超临界萃取、注气采油、气肥、气调保鲜、化工、焊接、颜料、铸模、甲醇、尿素、纯碱、碳胺、双氰胺、小苏打、灭火器及铸钢淬火等,国外有火车运输不用制冷而用干冰,人们携带食品亦此等,国内仅油田增产1/3,即需CO2 3亿吨以上,计入未来煤层气化用量或需倍翻以上。
2、氧成本
1)氧成本,是注2引证中,理论界对氧扑集的疑虑,唯本系统工程新法对此的大幅降低,加之所获天文数字的效益,是完美越过此坎的唯一。
2)对于CO2排量,扑集此排量所需氧的成本是;较廉价的工业液化空气分馏制氧,每立米氧的耗电为半度(常温变压分子筛吸附法亦此),按氧密度1.429克/升、未来电煤年10亿吨、年19亿吨温排,年需氧量13.8亿吨的电耗则为4839亿度,仅接近011年的火电增量。
3)此电耗成本;如各以1/3均摊于年火电、前述亿吨渣转化及十多亿吨回收气和衍生业成本,则分别不足2.1分/度和107.5元/吨(按气、水泥等总15亿吨小值计),对于火电,此2.1分是其不再为环境所垢,由走出困局向更大发展之所付、亦最廉的代价,对后两者,此107.5元/吨,实为此变革额外所获且远低于常规的成本,反之可计算,常规产出上述商品的成本和耗电又是多少呢?如再计入年石油1/3增量7千万吨的价值,此2.1分/度和107.5元/吨的成本,还剩多少呢?
3、可采取的节能措施;
如;①超能块对富氧物、零碳排生物质等的添加。②回收气余热回用于料块烘干③及其后进一步物理的降温,同时排除将水蒸汽,提高提纯率(通过凉水池继降)④部分尾气CO2返炉,消除残氧,增加提纯率⑤制氧降耗的新研发等。
(二)对高强热能的论证;
氧燃必高强乃过热(见注2引用),对严苛于此的电业,其保证为;
①注2理论提到;氧应用必苛求超耐热的炉衬,既为必须的预设,则足见其热强。
②高强热能第二保证是;超级炉串并超大扩容炉膛内,满溢叠层的超能块,其在燃的煤量,远超迄今任何炉的可能,由此的高强稳定,亦远超任何炉。
③其密布煤孔内外燃烧面的总和、在自抽引、由表及里持续氧剧燃下的放热,即超多煤量而尤具有的高强热辐射,加之烟气的叠加热效(此区别较单一烟气热效的多数炉),是对稳定超高强的又一保证。
④其有限的非燃成分,兼有脱硫固氮并产出高值渣的必须,若无之,何以通透成型?继之自抽引?再则拒绝过量风?非此,何以回收治污染?难道必得松散精煤、巨气余热温污排,一股脑继续才行?作为前提的此非燃成分,既导致所求的统被获得,故无可厚非。
⑤以现行煤粉炉伤害环境的紧凑,排斥新炉的串并扩容,显然是落伍的观念。
(三)燃速、过热论证;
上述注2文章,提到对燃速、过热(即反(二)疑虑)的疑虑,其论证已如所附超能块技术②所述。
(四)氧安保论证;
①氧与可燃气体或微粒的混合,浓度超临界遇激发才爆,本例自适配的氧燃和产物;是非燃的CO2/S0X/N0X,此与现火床炉松散炉煤,或煤粉炉溢满的可燃微粒之对氧的禁忌,根本区别。 ②可将CO2提纯尾气部分回炉,除消除残氧,增加提纯率,另增强炉内保护氛围。
③氧喷吹已广为工业应用,西方国家近年亦有在现行炉,强制加微氧降排的规定。 ④燃气、钢瓶既已早进厨房,其技术亦当可借鉴。
(五)氧腐蚀论证;
除严格的氧控和西方抗氧蚀、高耐热炉衬的借鉴,其他远非精尖难度的解决如;将CO2提纯尾气部分回炉,除增加提纯率,另增强炉内保护氛围。另有热管设防,如高效涂料、强耐蚀钢和耐材的应用,或对应用如纳米、碳纤维等的研发。(但新法不存在对电站炉等敏感的渣熔点,飞灰等腐蚀。)
(六)论后;
本方法路径,是针对未来危局的必选和唯一,作为燃炉家族的最新成员,亦为其中的最优项,不是吗?该原理的最难,并非不可解(如对精提纯、氧降耗技术的新研发等),故应唯以生存环境的未来为最要。
天文收益的依据
(一)天文数字的回收气体、年1/3石油增量等收益的依据
①天文数字的回收气体在原理、论证及下述超大燃煤电业大变革中有述,故暂略。
②据辽河油田CO2驱油的原油增产为25~38%(网文《二氧化碳现状及应用》)。
③百度文库012年3月20日《温室效应及CO2的排放与治理》,有对氧回收高扑集率(∠98%)及大幅降低回收成本的论及,既是对本原理和实践的认可,亦是其天文收益的依据。
(二)所述添加固硫去氮和兼生成水泥熟料成分的依据;
①电站煤粉炉一直在应用喷钙脱硫,钙基固硫剂为;石灰石(CaCO3)、氧化钙、氢氧化钙、石膏、石灰等。 ②其在炉膛受热分解的CaO和CO2,与炉内SO2 反应生成固体CaSO4,该物与镁基和铝基(如粘土)脱硫剂的反应生成物MgSO4、AlSO4,均为水泥的骨架成分。 ③应用该剂的固硫率可达40-60%以上,湿法的石灰石/石膏脱硫剂,是电站锅炉最佳烟气脱硫剂。 ④超能块加入含钛、铁氧化物如粘土的催化剂,配合氨基还原剂(NH3、尿素等),该选择性催化剂法(SCR),其与烟气中的NOx的反应,能达到80%~90%的脱硝率。 (以上与高教丁立新06年版《电站锅炉原理》和《现代电站锅炉》大纲一致)
(三)超级能量块整体转化为水泥熟料的依据;
1、整体转化为火山灰质水泥的依据;
①高教《水泥工艺学》(沈威87年版)P217~223的专述中;烧粘土(包括碎砖的人工煅烧粘土,其含SiO2/SiO3/AL2O3/K2O3等成分),是所谓的人工火山灰质及可用作水泥成分的活性材料,其加入气硬性石灰,可在空气和水中继硬化,燃后煤渣、煤矸石活性同上,三者与石膏等混研后,组成被称为人工火山灰质的水泥(因不掺水泥熟料,亦称无熟料水泥)。 ②如将上述人工火山灰质与生石灰或消石灰混合研磨,则可得石灰火山灰质水泥。 ③两者为低标号及以上的水泥(275;325;425;525;625等),可用于湿环境,地基,农田水利、砌筑等。新法中,占煤30%左右的灰分,与作为无机粘合剂粘土的有效成分,燃后的烧结物,构成水泥钙硅铝铁四大微晶骨架成分的人工岩,此提高或保证上述水泥的质量。
2、整体转化为硅酸盐粉煤灰水泥的依据;
电厂粉煤灰含SIO2/ AL2O3/FeO/CaO等和残炭,也属人工火山灰质活性材料,超能块因上述脱硫添加(石灰石、粘土等),其渣必含煅烧后的硅酸盐(上述CaSO4、MgSO4、AlSO4 /SiO2等),其与粉煤灰加入石膏混磨后。构成被称为硅酸盐粉煤灰水泥,强度和应用同上。
3、整体产出砌筑水泥的依据;
上教材P273述及用高标号水泥配制超标号砂浆的问题(砂浆实需25;50标号即可),上述两成分水泥的低标号部分(125;175;225),正适应此需要,由此亦分别命名曰;火山灰质砌筑水泥和硅酸盐粉煤灰砌筑水泥,可广用于工民砂浆、墙面、免烧板、砖、瓦、基础垫厚、低标号混凝土等。 4、进一步提升水泥标号的途径
①燃速控制允许的石灰石粉添加。 ② 该行业对此的新研发等。
附;超大新火电产业流程
来自原煤和添加料场的物料(见下图,如无显示,可另附),经破碎和锤碎机的粉碎混合加湿后(亦可加热)由输送带输至——→经型煤机厂家特制、可压制本超大超能块的成型机成型——→因前述添加,具有可高层码放强度的超能块,由链带或窑车搭载,经火电业富有的尾气余热的烘干—
—→由前述图3(本文略去了炉简介,下同)间歇推送机构和密封门,进入该图所示的隧窑式、由三列串连炉膛所并列组合的超级炉膛(下图为卧式,立式同)——→一路高压蒸汽进入汽轮机发电——→经自提纯的温室余热尾气,除部分返炉用于氧安保和增加提纯,多数进入超能块隧窑式烘干室——→由烘干室降温的尾气,再通过凉水池进一步冷却后(以降低回收的能耗和消除水蒸气)——→进入回收气产业的压缩设备,其所获液固气产品(CO2等),进入商品流通,或重回矿井等永久的封存——→来自炉渣整体转化的水泥熟料,经添加生石膏等混合破碎后——→进入原磨制煤粉球磨机研磨——→由此产出的低中标号以上、由砌筑到硅酸盐粉煤灰或人工火山灰质的水泥,进入该商品的流通。
超大集群的产业;
如图所示的超大和衍生的集群产业为;①走出众所矢的燃煤困境、因而可长足发展的火电本业。 ②超大回收气体的产业;除数以十多亿吨广用CO2(仅油田增产和未来煤气化即有天文数字的需求,见《二氧化碳现状及应用》),精馏情况下,另进一步回收的氮、硫、磷等,既广用于合成纤维、树脂,橡胶、冷冻、保鲜剂等多业,亦同于前者可衍生化肥、化工等多业。 ③作为超能块而整体转化的亿吨以上燃渣,经电业原粉煤设备所生产的超大水泥产业。 ④多余CO2的液、固化和重归矿井等永久封存的产业。
(其余数据源自教材《锅炉概论》等、国家年报及以温室和治理打开的专著和网文)
2012.3
关于煤致温室为国人完美首解,贵企发展、腾飞在即的敬呈
(全球CO2已增量30%;我国煤耗、一次能耗各占世界48.2%和第一;环境和治理已足负重)
尊敬的国家垄断电企、国家电站炉企及以下各型炉企、发明承接贵方的领导;
尊敬的各位领导;
煤致温室及完美走出的方法,已为国人首先破解;办法是超级能量块、相应特定炉技术和氧燃;完美指;相关产业的全封闭(首如火电业,下同),即;亿吨以上排渣,整体几无成本转化为水泥熟料、全部近二十亿吨CO2等的简易廉价回收及超大造福(国外广替代电制冷的干冰,现2万元/吨,见网文《二氧化碳现状及应用》,下同)、和重归矿井等的永久封存(百业应用外,仅国内油田年增产1/3、七千万吨或以上,即需CO2为远未满足的3亿吨以上,未来煤层气化亦或此数)。
其对超大以下,包括所有大中小及家庭炉的实现为,一概做到超能块自动运行下的单膛预干馏烧烟和可扩容的变革,由此可致大幅节煤降排,同上用氧后,一概可有赏全转化、全回收。 超能块方式,或应最终取代燃松散精煤的多数现方式,继如仅次煤电温排的水泥煅烧、化肥造气等。
此属已受理进入公布待完备下查的发明,名称为;超强无热排可分离回用现温污排兼得高值渣的方法和炉;申请日;011.9.9,文本附有对以上总33图的详介,下面顺此简附原理、论证和天文收益的依据(另页)以甄鉴,如需要,随时可予详附。
现况下回收温排,需1/3电能故非可,近终有理论界对氧回收高扑集率(∠98%)、大降成本、高热值及对氧成本疑虑的论及(见百度文库012年3月20日《温室效应及CO2的排放与治理》),此表明;若新法氧成本仅及011年的火电增量,而天文收益的总合又无数倍此成本,则除理论获认可,其实践亦应获不仅可行,且应越快才越好的抉择,因办法既出,如慢拍则必被超越,即;领军或殿后,今逢决断,即;或再等看,或对一概具有氧爆三要素(微粒、浓度和触发)现炉业的如上渐改,在火电整体从速转变示范下,使我国率先走出燃煤的环境困局,领军世界并福祉发展及人类。
氧扑集的本方法,确为上述理论所可举之唯一,亦确为唯可能的必选,地下贮煤万千倍于现温魔的毁灭性,要求即作抉择,现在图变,已到时候。
作为国家垄断贵企掌控该技术、以示范而推广并维护涉及内外权益,系本探索的出发和首愿,故此冒昧敬呈。
如所呈可鉴(如;规范前用以扩试完善、抢先国际申报等),或如明显具有规范后,可供国家贵企掌控示范、并独拥内外权益的前景、则在该发明恰待公布之际,如贵企以个别或联合、或因涉及深广请示联合国家的迅及介入,既可免个人转让中包括国人发明,外人挣钱等喧嚣乱象,更是贵企腾飞发展、福祉环境世界的最佳抉择。
作为必行的唯一,借唯贵垄断国企可对之的规模实施,加之天文收益的添翼,终无羁绊的贵企何不腾飞?由率先走出困局和领军世界,必留名于青史。
特此冒昧,仅此敬呈 敬呈人;王先生(退休工程师,九专利权人)
2012年3月
附; 原理、论证和天文收益的依据;
( 请以本附文对照文本甄鉴)
专利(申请)号: 201110268438.4 申请日;2011.9.9
名称; 高强无热排可分离回用现温污排兼得高值渣的方法和炉
原理
(下述暂以火电超大炉和产业整体的演化为例,下同,其他炉类同暂略)
①具有超越型煤节煤减排优势、几为炉膛截面或其部分的超大通透自抽引、包含多燃素、富氧物、兼有固硫去氮及产出水泥熟料高值渣添加的、多组分“超级能量块”技术(另有述,下同,注1),加之;
②自动运行的、单膛可预干馏自烧烟、超大或串并集团型组合的特定“超级炉”技术,由此; ③区别于现火床、煤粉和流化床的所有燃烧,唯此方式终可引入剧烈而可控(微负压自吸入)、且超发电炉热效的氧燃——上述各燃烧方式之大忌的氧引入,除超强热能,另导致如下突破——→④唯该新型燃烧和氧引入,使现过量空气系数下,占该空气量21%的氧之外,其余与燃烧无关的78%多数成分的巨量废热气(因与温排混合一体,至今只能热排于环境),氧引入后,该多数气因开始就不存在,则现况巨量的热混排,终获由尾气中的被剔除,由此——→⑤终于使经固硫去氮后仅剩的基本为CO2的温排,首获难得的提纯(氧扑集的最高值为98%,见注2),此为久盼的期待,即;
⑥现技术下,简易方便对其进行常温加压液化,或自挥发固化的回收——→及超大造福的利用,或重归矿井等永久的封存——也即;温室困局的首解和甚为理想的走出,终获难得的实现。 注1;论述的‘超能块’用词与文本用词等同,实用后,亦可视需应用;
注2;以上论证已为近期理论界对氧回收高扑集率(∠98%)、高热值、大幅降低回收成本等论及所印证,见百度文库012年3月20日《温室效应及CO2的排放与治理》。
论证
附;超级能量块技术、
以设备可能制备的多组分超大通透燃块,借添加除达到国标GB/T 15459对型煤冷热强度、稳定性等物化指标的要求;其超赋予的性能为; ①固硫去硝兼产出水泥熟料渣的添加;如;石灰石或石膏、粘土等(见依据(二))。 ②防过热及燃速控制的添加;添加物同①,故此添加兼有增添水泥骨架硅酸盐成分、即强度的作用。 ③自身冷热强度的添加;使其经电业富有热尾气烘干及炉燃前后,可保持高层码放的自身强度,添加物亦同①,此或与①②相包容,超出时以多因素调整另求平衡。 ④以降氧耗为目的的富氧物添加,如;所有价廉有机或无机热排氧物的添加。 ⑤其他廉价节能,包括零碳排生物质的添加,以上,从而由对有限资源精煤的索取,向人为塑造,替代迈出宝贵的一步。
(一)成本论证;
文载;现行方式下的温室回收,需1/3电业产能,致其无以治理,新法成本如何呢?
1、CO2回收成本;
1)按吨煤CO2排量1.9吨(网文《二氧化碳现状及应用》,下同),若以未来电煤年﹥10亿吨、年20亿吨的CO2回收量,如其一半封存不计商值,另一半以液或固态商用,自挥发而固化的干冰,现为2万元/吨,则其商值达10万亿的天文数字(远超电值),由此,CO2的回收成本不是问题,那么,耗电如何?那么多CO2需要吗?
2)在型煤燃烧消烟70~80%基础上,新法因无粉粒,微负压自抽吸,因而唯其可能的氧应用,又可消除占供气78%的废气,这使现行工业烟道气化学吸收法为主的回收CO2,主要耗在将天文数字与之混合废气予以驱除上的成本,有关专述指出,①大流量氮混合废气②其他杂质,致CO2分压太低,此为最大之难点,新法严控余氧并基本去除SOx;NOx后,其自提纯的尾气主要为CO2,上述注2氧燃理论说;其提纯最高可达98%,因而可大大降低成本。
3)仅用于封存的液固CO2,只需常温70大气压下,即可液化,或减压自蒸发降温而获干冰,该常温压缩的耗电,因无以引用,似可如下估算; 工业烟道气制取CO2,需除沫、水洗、贮气、压缩、吸附、干燥、制冷、贮罐、汽化及灌装等众多所耗,新法基本提纯且无尘的CO2,其常温压缩液化,或自转换(或﹣21°下微压转换)干冰的电耗,如按工业制氧(液化空气分馏)耗电的一半(因前者CO2无需低温和﹣170°分馏,或反复变压分子筛吸附),即折合为每立米气体CO2的耗电为1/4度计算,按其1.977克/升的密度,则回收20亿吨CO2的用电为2500亿度,按011年电业总4.7万亿度(火电总3.83万亿度),则远小于上述不可能方式的15700亿度,仅为当年火电增量5千亿度的1/2。现工业常规生产相应量CO2的耗电和成本,怕远超该数吧,该换取巨额商益的所付,显然还无须核入发电的成本。(上述注2的引证中,亦有大大降低回收成本的论及。)
4)二氧化碳广用于饮料罐装、干冰食品贮运、干清洗、制药、电子、生物、超临界萃取、注气采油、气肥、气调保鲜、化工、焊接、颜料、铸模、甲醇、尿素、纯碱、碳胺、双氰胺、小苏打、灭火器及铸钢淬火等,国外有火车运输不用制冷而用干冰,人们携带食品亦此等,国内仅油田增产1/3,即需CO2 3亿吨以上,计入未来煤层气化用量或需倍翻以上。
2、氧成本
1)氧成本,是注2引证中,理论界对氧扑集的疑虑,唯本系统工程新法对此的大幅降低,加之所获天文数字的效益,是完美越过此坎的唯一。
2)对于CO2排量,扑集此排量所需氧的成本是;较廉价的工业液化空气分馏制氧,每立米氧的耗电为半度(常温变压分子筛吸附法亦此),按氧密度1.429克/升、未来电煤年10亿吨、年19亿吨温排,年需氧量13.8亿吨的电耗则为4839亿度,仅接近011年的火电增量。
3)此电耗成本;如各以1/3均摊于年火电、前述亿吨渣转化及十多亿吨回收气和衍生业成本,则分别不足2.1分/度和107.5元/吨(按气、水泥等总15亿吨小值计),对于火电,此2.1分是其不再为环境所垢,由走出困局向更大发展之所付、亦最廉的代价,对后两者,此107.5元/吨,实为此变革额外所获且远低于常规的成本,反之可计算,常规产出上述商品的成本和耗电又是多少呢?如再计入年石油1/3增量7千万吨的价值,此2.1分/度和107.5元/吨的成本,还剩多少呢?
3、可采取的节能措施;
如;①超能块对富氧物、零碳排生物质等的添加。②回收气余热回用于料块烘干③及其后进一步物理的降温,同时排除将水蒸汽,提高提纯率(通过凉水池继降)④部分尾气CO2返炉,消除残氧,增加提纯率⑤制氧降耗的新研发等。
(二)对高强热能的论证;
氧燃必高强乃过热(见注2引用),对严苛于此的电业,其保证为;
①注2理论提到;氧应用必苛求超耐热的炉衬,既为必须的预设,则足见其热强。
②高强热能第二保证是;超级炉串并超大扩容炉膛内,满溢叠层的超能块,其在燃的煤量,远超迄今任何炉的可能,由此的高强稳定,亦远超任何炉。
③其密布煤孔内外燃烧面的总和、在自抽引、由表及里持续氧剧燃下的放热,即超多煤量而尤具有的高强热辐射,加之烟气的叠加热效(此区别较单一烟气热效的多数炉),是对稳定超高强的又一保证。
④其有限的非燃成分,兼有脱硫固氮并产出高值渣的必须,若无之,何以通透成型?继之自抽引?再则拒绝过量风?非此,何以回收治污染?难道必得松散精煤、巨气余热温污排,一股脑继续才行?作为前提的此非燃成分,既导致所求的统被获得,故无可厚非。
⑤以现行煤粉炉伤害环境的紧凑,排斥新炉的串并扩容,显然是落伍的观念。
(三)燃速、过热论证;
上述注2文章,提到对燃速、过热(即反(二)疑虑)的疑虑,其论证已如所附超能块技术②所述。
(四)氧安保论证;
①氧与可燃气体或微粒的混合,浓度超临界遇激发才爆,本例自适配的氧燃和产物;是非燃的CO2/S0X/N0X,此与现火床炉松散炉煤,或煤粉炉溢满的可燃微粒之对氧的禁忌,根本区别。 ②可将CO2提纯尾气部分回炉,除消除残氧,增加提纯率,另增强炉内保护氛围。
③氧喷吹已广为工业应用,西方国家近年亦有在现行炉,强制加微氧降排的规定。 ④燃气、钢瓶既已早进厨房,其技术亦当可借鉴。
(五)氧腐蚀论证;
除严格的氧控和西方抗氧蚀、高耐热炉衬的借鉴,其他远非精尖难度的解决如;将CO2提纯尾气部分回炉,除增加提纯率,另增强炉内保护氛围。另有热管设防,如高效涂料、强耐蚀钢和耐材的应用,或对应用如纳米、碳纤维等的研发。(但新法不存在对电站炉等敏感的渣熔点,飞灰等腐蚀。)
(六)论后;
本方法路径,是针对未来危局的必选和唯一,作为燃炉家族的最新成员,亦为其中的最优项,不是吗?该原理的最难,并非不可解(如对精提纯、氧降耗技术的新研发等),故应唯以生存环境的未来为最要。
天文收益的依据
(一)天文数字的回收气体、年1/3石油增量等收益的依据
①天文数字的回收气体在原理、论证及下述超大燃煤电业大变革中有述,故暂略。
②据辽河油田CO2驱油的原油增产为25~38%(网文《二氧化碳现状及应用》)。
③百度文库012年3月20日《温室效应及CO2的排放与治理》,有对氧回收高扑集率(∠98%)及大幅降低回收成本的论及,既是对本原理和实践的认可,亦是其天文收益的依据。
(二)所述添加固硫去氮和兼生成水泥熟料成分的依据;
①电站煤粉炉一直在应用喷钙脱硫,钙基固硫剂为;石灰石(CaCO3)、氧化钙、氢氧化钙、石膏、石灰等。 ②其在炉膛受热分解的CaO和CO2,与炉内SO2 反应生成固体CaSO4,该物与镁基和铝基(如粘土)脱硫剂的反应生成物MgSO4、AlSO4,均为水泥的骨架成分。 ③应用该剂的固硫率可达40-60%以上,湿法的石灰石/石膏脱硫剂,是电站锅炉最佳烟气脱硫剂。 ④超能块加入含钛、铁氧化物如粘土的催化剂,配合氨基还原剂(NH3、尿素等),该选择性催化剂法(SCR),其与烟气中的NOx的反应,能达到80%~90%的脱硝率。 (以上与高教丁立新06年版《电站锅炉原理》和《现代电站锅炉》大纲一致)
(三)超级能量块整体转化为水泥熟料的依据;
1、整体转化为火山灰质水泥的依据;
①高教《水泥工艺学》(沈威87年版)P217~223的专述中;烧粘土(包括碎砖的人工煅烧粘土,其含SiO2/SiO3/AL2O3/K2O3等成分),是所谓的人工火山灰质及可用作水泥成分的活性材料,其加入气硬性石灰,可在空气和水中继硬化,燃后煤渣、煤矸石活性同上,三者与石膏等混研后,组成被称为人工火山灰质的水泥(因不掺水泥熟料,亦称无熟料水泥)。 ②如将上述人工火山灰质与生石灰或消石灰混合研磨,则可得石灰火山灰质水泥。 ③两者为低标号及以上的水泥(275;325;425;525;625等),可用于湿环境,地基,农田水利、砌筑等。新法中,占煤30%左右的灰分,与作为无机粘合剂粘土的有效成分,燃后的烧结物,构成水泥钙硅铝铁四大微晶骨架成分的人工岩,此提高或保证上述水泥的质量。
2、整体转化为硅酸盐粉煤灰水泥的依据;
电厂粉煤灰含SIO2/ AL2O3/FeO/CaO等和残炭,也属人工火山灰质活性材料,超能块因上述脱硫添加(石灰石、粘土等),其渣必含煅烧后的硅酸盐(上述CaSO4、MgSO4、AlSO4 /SiO2等),其与粉煤灰加入石膏混磨后。构成被称为硅酸盐粉煤灰水泥,强度和应用同上。
3、整体产出砌筑水泥的依据;
上教材P273述及用高标号水泥配制超标号砂浆的问题(砂浆实需25;50标号即可),上述两成分水泥的低标号部分(125;175;225),正适应此需要,由此亦分别命名曰;火山灰质砌筑水泥和硅酸盐粉煤灰砌筑水泥,可广用于工民砂浆、墙面、免烧板、砖、瓦、基础垫厚、低标号混凝土等。 4、进一步提升水泥标号的途径
①燃速控制允许的石灰石粉添加。 ② 该行业对此的新研发等。
附;超大新火电产业流程
来自原煤和添加料场的物料(见下图,如无显示,可另附),经破碎和锤碎机的粉碎混合加湿后(亦可加热)由输送带输至——→经型煤机厂家特制、可压制本超大超能块的成型机成型——→因前述添加,具有可高层码放强度的超能块,由链带或窑车搭载,经火电业富有的尾气余热的烘干—
—→由前述图3(本文略去了炉简介,下同)间歇推送机构和密封门,进入该图所示的隧窑式、由三列串连炉膛所并列组合的超级炉膛(下图为卧式,立式同)——→一路高压蒸汽进入汽轮机发电——→经自提纯的温室余热尾气,除部分返炉用于氧安保和增加提纯,多数进入超能块隧窑式烘干室——→由烘干室降温的尾气,再通过凉水池进一步冷却后(以降低回收的能耗和消除水蒸气)——→进入回收气产业的压缩设备,其所获液固气产品(CO2等),进入商品流通,或重回矿井等永久的封存——→来自炉渣整体转化的水泥熟料,经添加生石膏等混合破碎后——→进入原磨制煤粉球磨机研磨——→由此产出的低中标号以上、由砌筑到硅酸盐粉煤灰或人工火山灰质的水泥,进入该商品的流通。
超大集群的产业;
如图所示的超大和衍生的集群产业为;①走出众所矢的燃煤困境、因而可长足发展的火电本业。 ②超大回收气体的产业;除数以十多亿吨广用CO2(仅油田增产和未来煤气化即有天文数字的需求,见《二氧化碳现状及应用》),精馏情况下,另进一步回收的氮、硫、磷等,既广用于合成纤维、树脂,橡胶、冷冻、保鲜剂等多业,亦同于前者可衍生化肥、化工等多业。 ③作为超能块而整体转化的亿吨以上燃渣,经电业原粉煤设备所生产的超大水泥产业。 ④多余CO2的液、固化和重归矿井等永久封存的产业。
(其余数据源自教材《锅炉概论》等、国家年报及以温室和治理打开的专著和网文)
2012.3