СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ ЭНЕРГИИ ПУТЕМ СЖИГАНИЯ В ЧИСТОМ КИСЛОРОДЕ

1. Способ генерации энергии путем сжигания в чистом кислороде, включающий стадии:
(a) подача углеродосодержащего топлива в топочную камеру;
(b) подача окисляющего газа в топочную камеру, где в первом рабочем режиме окисляющий газ содержит поток по существу чистого кислорода, передаваемый из источника кислорода для сжигания топлива в кислороде и произведения отработавшего газа, который, главным образом, содержит диоксид углерода и воду;
(c) выпуск отработавшего газа из топочной камеры;
(d) разделение отработавшего газа на рециркулирующую часть и конечную часть;
(e) подача рециркулирующей части обратно в топочную камеру; и
(f) передача тепла с конечной части на поток по существу чистого кислорода путем циркуляции жидкого теплоносителя в проходе между охладителем отработавшего газа и нагревателем кислорода.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий стадии:
(g) передача тепла в газо-газовый теплообменник с отработавшего газа на рециркулирующую часть, чтобы произвести поток нагретого рециркулирующего газа;
(h) смешивание потока по существу чистого кислорода с потоком нагретого рециркулирующего газа, чтобы формировать поток смешанного газа; и
(i) подача потока смешанного газа как окисляющего газа в топочную камеру.
3. Способ по п.1, в котором жидкий теплоноситель представляет собой воду.
4. Способ по п.1, в котором охладитель отработавшего газа устойчив к коррозии.
5. Способ по п.1, в котором первый рабочий режим осуществляют поочередно со вторым рабочим режимом, в котором рециркулирующая часть минимизируется и окисляющий газ содержит поток воздуха.
6. Способ по п.2, в котором первый рабочий режим осуществляют поочередно со вторым рабочим режимом, в котором рециркулирующая часть минимизируется, и окисляющий газ содержит поток воздуха, введенного в линию рециркуляции газа так, чтобы передавать тепло в газо-газовом теплообменнике с отработавшего газа на поток воздуха.
7. Способ по п.5, в котором второй рабочий режим включает стадию передачи тепла с конечной части потока воздуха путем циркуляции жидкого теплоносителя в проходе между охладителем отработавшего газа и нагревателем воздуха.
8. Способ по п.6, в котором второй рабочий режим включает стадию передачи тепла с конечной части потока воздуха путем циркуляции жидкого теплоносителя в проходе между охладителем отработавшего газа и нагревателем воздуха.
9. Способ по п.7, в котором второй рабочий режим включает дополнительные стадии разделения параллельного потока из потока отработавшего газа и передачи тепла с параллельного потока на поток воздуха путем циркуляции жидкого теплоносителя между вторым охладителем отработавшего газа и нагревателем воздуха.
10. Система для генерации энергии путем сжигания в чистом кислороде, включающая:
топочную камеру для сжигания углеродосодержащего топлива;
канал кислорода для подачи по существу чистого кислорода из источника кислорода в топочную камеру для сжигания топлива в кислороде и произведения отработавшего газа, который, главным образом, содержит диоксид углерода и воду;
канал отработавшего газа, соединенный с топочной камерой и предназначенный для вывода отработавшего газа из топочной камеры;
ответвляющий трубопровод для разделения отработавшего газа на рециркулирующую часть и конечную часть;
канал рециркуляции газа для подачи упомянутой рециркулирующей части отработавшего газа в топочную камеру; и
охладитель отработавшего газа, устроенный в канале отработавшего газа ниже по потоку относительно ответвляющего трубопровода, и нагреватель кислорода, устроенный в канале кислорода и соединенный посредством прохода для передачи тепла с конечной части на поток, по существу, чистого кислорода путем циркуляции жидкого теплоносителя в упомянутом проходе.
11. Система по п.10, дополнительно включающая
газо-газовый теплообменник для передачи тепла с отработавшего газа на рециркулирующую часть;
смеситель, устроенный так, чтобы соединять канал рециркуляции газа ниже по потоку относительно газо-газового теплообменника и канал кислорода ниже по потоку относительно нагревателя кислорода для смешивания рециркулирующей части с потоком, по существу, чистого кислорода, чтобы формировать поток смешанного газа; и
канал для подачи потока смешанного газа как окисляющего газа в топочную камеру.
12. Система по п.10, в которой охладитель отработавшего газа устойчив к коррозии.
13. Система по п.10, дополнительно включающая
контроллер потока, устроенный в канале рециркулирующего газа для управления упомянутой рециркулирующей частью; и
воздухозаборник для ввода потока воздуха как окисляющего газа вместо, по существу, чистого кислорода.
14. Система по п.11, дополнительно включающая
контроллер потока, устроенный в канале рециркулирующего газа для управления упомянутой рециркулирующей частью; и
воздухозаборник для ввода потока воздуха как окисляющего газа вместо, по существу, чистого кислорода в линию рециркуляции газа, причем упомянутый воздухозаборник устроен выше по потоку относительно газо-газового теплообменника, чтобы передавать тепло с отработавшего газа на воздушный поток в газо-газовом теплообменнике.
15. Система по п.13, дополнительно включающая нагреватель воздуха, соединенный посредством прохода с охладителем отработавшего газа для передачи тепла с упомянутой конечной части на поток воздуха посредством циркуляции жидкого теплоносителя в проходе между охладителем отработавшего газа и нагревателем воздуха.
16. Система по п.14, дополнительно включающая нагреватель воздуха, соединенный посредством прохода с охладителем отработавшего газа для передачи тепла с упомянутой конечной части на поток воздуха посредством циркуляции жидкого теплоносителя в проходе между охладителем отработавшего газа и нагревателем воздуха.
17. Система по п.15, дополнительно включающая
второй ответвляющий трубопровод для разделения от потока отработавшего газа параллельного потока в опции параллельного канала; и
второй охладитель отработавшего газа, устроенный в параллельной части канала для передачи тепла с параллельного потока на поток воздуха путем циркуляции жидкого теплоносителя в проходе между упомянутый вторым охладителем отработавшего газа и нагревателем воздуха.