The present invention relates to a low energy consumption carbon dioxide capture and storage system. The medium and high temperature flue gas produced by coal-fired power plants is first fed into heat recovery heat exchanger to release high temperature waste heat and then converted into low temperature flue gas. After desulfurization and denitrification, the compressed flue gas is cooled by intercooled regenerator, and then it is fed into gas-liquid separation device to separate liquid carbon dioxide and remove it. The high-pressure gas after carbon dioxide enters the cold side of the intercooling regenerator and the expansion unit to work in turn. The gas after expansion work is finally recovered by heat recovery heat exchanger, and then transported to the chimney at the discharge temperature and discharged to the atmosphere. The invention combines flue gas compression with expansion power recovery and heat recovery of regenerator to save power consumption to the greatest extent. By combining with energy storage and heat storage system, it can play the peak shaving function of power plant and reduce the unit initial investment cost. The system can also provide the cold source needed for removing carbon dioxide at low temperature to reduce power consumption and improve efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种低能耗二氧化碳捕集及封存技术和系统
本专利技术属于燃煤电厂烟气二氧化碳捕集以及电厂节能降耗
,涉及一种二氧化碳的捕集及封存系统,更具体地说,是涉及一种高效低能耗的烟气二氧化碳捕集及封存系统。
技术介绍
现有的碳捕集与封存方式主要分为:燃烧前捕集、富氧燃烧捕集和燃烧后捕集。燃烧前捕集技术是将高碳化石燃料在其燃烧之前分离二氧化碳的碳捕集方式,其典型系统如整体煤气化联合循环,其分离二氧化碳的过程主要分为两步:1)高碳化石能源在氧气充足的环境下转化为氢气和二氧化碳;2)将氢气和二氧化碳分离,以氢气为燃料,所得产物主要为水,清洁无污染。然而这种清洁无污染的燃烧前碳捕集方式,初期投入过大,工艺过于复杂,技术可靠性不高,限制了其大规模工业应用。富氧燃烧捕集主要方式是通过将空气中的氮气分离形成富氧的燃烧环境,高碳化石能源在这样的环境下充分燃烧,则产生的尾气主要为二氧化碳,然后进行封存。虽然富氧燃烧捕集技术工艺简单,但是由于富氧燃烧捕集技术中的纯氧环境制造非常困难,此过程投资较大,限制了其应用。燃烧后捕集技术是直接传统大型燃煤电站烟气出口处捕集二氧化碳再进行储存和利用的碳捕集方式。由于燃烧后捕集技术对大型燃煤电站的改造较小,因此是公认的最有可能实现商业化应用的碳捕集方式。然而燃烧后捕集技术能耗较高,限制了其商业应用。因此如何降低燃烧后捕集技术的脱碳能耗成为了国内外研究的重点。目前国内外提出了多种燃烧后捕集的方式:水合物分离技术(如中国专利申请CN201710252686.7等)、物理吸收法(如中国专利申请CN201110140000.8等)、化学吸收法(如中国专利 ...
【技术保护点】
1.一种低能耗二氧化碳捕集及封存系统,包括热回收换热器、脱硫脱硝塔、压缩机组、膨胀机组、气液分离装置和烟囱,其中,所述压缩机组包括若干级压缩机,相邻两级压缩机的排气口与进气口之间通过管路连通,且每一级压缩机的排气管路上均设置有一级间冷回热器,各级压缩机的排气通过对应级的所述间冷回热器的热侧后释放热量,所述膨胀机组包括若干级膨胀机,相邻两级膨胀机的排气口与进气口之间通过管路连通,每一级膨胀机的排气管路均通过一对应的所述间冷回热器的冷侧后与其下游部件连通,其特征在于,所述热回收换热器的热侧入口通入中高温烟气,所述热回收换热器的热侧出口通过管路与所述脱硫脱硝塔的低温烟气进口连通,所述脱硫脱硝塔的烟气出口通过管路与第一级压缩机的进气口连通,第一级压缩机的排气口经第一级间冷回热器的热侧后与下一级压缩机的进气口连通,最后一级压缩机的排气口经最后一级间冷回热器的热侧后与所述气液分离装置的进口连通,进入所述气液分离装置中的常温高压气液混合物被分离为液态二氧化碳和脱除二氧化碳的高压气体,所述气液分离装置的排液口与一二氧化碳封存罐连通,所述气液分离装置的高压气体出口与第一级膨胀机的进气口连通,第一级膨胀机 ...
【技术特征摘要】
1.一种低能耗二氧化碳捕集及封存系统,包括热回收换热器、脱硫脱硝塔、压缩机组、膨胀机组、气液分离装置和烟囱,其中,所述压缩机组包括若干级压缩机,相邻两级压缩机的排气口与进气口之间通过管路连通,且每一级压缩机的排气管路上均设置有一级间冷回热器,各级压缩机的排气通过对应级的所述间冷回热器的热侧后释放热量,所述膨胀机组包括若干级膨胀机,相邻两级膨胀机的排气口与进气口之间通过管路连通,每一级膨胀机的排气管路均通过一对应的所述间冷回热器的冷侧后与其下游部件连通,其特征在于,所述热回收换热器的热侧入口通入中高温烟气,所述热回收换热器的热侧出口通过管路与所述脱硫脱硝塔的低温烟气进口连通,所述脱硫脱硝塔的烟气出口通过管路与第一级压缩机的进气口连通,第一级压缩机的排气口经第一级间冷回热器的热侧后与下一级压缩机的进气口连通,最后一级压缩机的排气口经最后一级间冷回热器的热侧后与所述气液分离装置的进口连通,进入所述气液分离装置中的常温高压气液混合物被分离为液态二氧化碳和脱除二氧化碳的高压气体,所述气液分离装置的排液口与一二氧化碳封存罐连通,所述气液分离装置的高压气体出口与第一级膨胀机的进气口连通,第一级膨胀机的排气口经最后一级间冷回热器的冷侧后与下一级膨胀机的进气口连通,最后一级膨胀机的排气口经第一级间冷回热器的冷侧后或经第一级间冷回热器的冷侧和所述热回收换热器的冷侧后,与所述烟囱连通。2.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜玉雁,梁世强,胡和敏,郭朝红,岳鹏,郭永献,曾秒,
申请(专利权)人:中国科学院工程热物理研究所,衡水中科衡发动力装备有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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