一种用于碳回收的双压循环系统技术方案

本发明专利技术的提出了一种用于碳回收的双压循环系统，回收碳捕集能量的双压有机朗肯动力循环系统包括有机朗肯循环发电系统、CO2回收系统、CO2捕集系统和低压水蒸汽换热系统；其中本发明专利技术利用双压有机朗肯动力循环系统中循环的有机工质回收低压水蒸汽换热系统中汽水混合物和CO2回收系统中CO2气体的能量，通过添加的第一回热器和第二回热器提高能量转换效率。第一回热器和第二回热器提高能量转换效率。第一回热器和第二回热器提高能量转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于碳回收的双压循环系统


[0001]本专利技术涉及属于碳捕集节能
，特别涉及到一种用于碳回收的双压循环系统。

技术介绍

[0002]化石能源的消耗，会生成大量的二氧化碳，随着化石能源消耗的日益增多，越来越多的二氧化碳被排放入大气中，使得大气中二氧化碳的浓度不断提高。
[0003]二氧化碳的减排主要包括提高能源效率、使用新能源和二氧化碳捕集等技术。其中，燃烧后二氧化碳捕集技术，是针对目前全球二氧化碳最大排放源——燃煤电厂烟气的最有效二氧化碳减排方法。在传统的烟气燃烧后二氧化碳捕集技术中，应用最广泛的是以单乙醇胺(MEA)为代表的醇胺吸收—热再生工艺。但是电厂碳捕集过程中捕集醇胺溶液解析所需要的热量需要由3bar左右的低压蒸汽提供，低压蒸汽流出再沸器后成为汽水混合物，这部分低品位热量往往得不到有效的利用，这部分能量损耗是造成化学吸收法碳捕集能耗较大的一个主要原因。同时，捕集醇胺溶液解析后生成的CO2需要进行加压除水变为液态后才能进行储运，一般采用2～3个压气机进行压缩，每个16出口温度可以达到200℃以上，这部分压缩热经常得不到合理的运用。
[0004]因此，如何提供一种用于碳回收的双压循环系统，高效利用二氧化碳回收捕集过程中的热量，减少能耗是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一提出了一种用于碳回收的双压循环系统，根据不同品位的热源设计的并联式双压有机朗肯动力循环充分利用了CO2捕集和压缩过程中的可用热量，增大了电厂的电力输出。
[0006]本专利技术提出的一种用于碳回收的双压循环系统至少包括：
[0007]有机朗肯循环发电系统；所述有机朗肯循环发电系统中循环的有机工质分别吸收CO2回收系统中的CO2以及低压水蒸汽换热系统中的汽水混合物的热量后膨胀做功；其中有机朗肯循环发电系统包括一级压动力循环系统和二级压动力循环系统；所述一级压动力循环系统和所述二级压动力循环系统循环回路上均设置换热器、涡轮机、回热器和冷凝器；
[0008]所述CO2回收系统；所述CO2回收系统将CO2分别与所述一级压动力循环系统中循环的有机工质以及CO2捕集系统中循环的捕集醇胺溶液换热后回收储存；
[0009]所述CO2捕集系统；所述CO2捕集系统中循环的捕集醇胺溶液捕集原料气中的CO2，并进一步解析出气体CO2，气体CO2经过所述CO2回收系统回收和储存；和
[0010]所述低压水蒸汽换热系统；利用低压水蒸汽分别与所述所述二级压动力循环系统中循环的有机工质和所述CO2捕集系统中的捕集醇胺溶液换热。
[0011]在一些实施例中，所述一级压动力循环系统包括依次连接的第五换热器的冷侧、第一涡轮机、第一回热器的热侧、第二冷凝器和第一回热器的冷侧形成的循环回路；其中所
述低压水蒸汽换热系统中的汽水混合物通入第五换热器的热侧对所述一级压动力循环系统中循环的有机工质换热。
[0012]在一些实施例中，所述二级压动力循环系统包括依次连接的第二换热器的冷侧、第四换热器的冷侧，第二涡轮机、第二冷凝器和第二回热器的冷侧形成的循环回路；其中所述CO2回收系统中CO2依次通入第二换热器的热侧、第四换热器的热侧对所述二级压动力循环系统中循环的有机工质换热。
[0013]在一些实施例中，所述CO2回收系统包括依次连接的再生塔的出气端、第二回热器的热侧、闪蒸罐、第二换热器的热侧、第四换热器的热侧和储存装置组成的通路。
[0014]在一些实施例中，所述CO2回收系统还包括若干气液分离器；气体CO2与所述二级压动力循环系统中循环的有机工质换热后，利用所述气液分离器进行气体CO2分离。
[0015]在一些实施例中，所述CO2捕集系统包括一级能量捕集回路和二级能量捕集回路；其中一级能量捕集回路包括依次连接的吸收塔、贫富液换热器的冷侧、再生塔、所述再生塔的第一出口、再沸器的冷侧和贫富液换热器的热侧组成的循环回路；所述二级能量捕集回路包括依次连接的再生塔的第二出口和所述再生塔组成的循环回路。
[0016]在一些实施例中，所述CO2回收系统还包括再沸器的出气口和所述再生塔的进气口连接组成的通路。
[0017]在一些实施例中，所述低压水蒸汽换热系统包括再沸器的热侧、汽水混合物第一出口端、第五换热器的热侧和回锅炉组成的通路。
[0018]在一些实施例中，所述低压水蒸汽换热系统还包括与所述再沸器的热侧连接的汽水混合物的第二出口端；所述汽水混合物第二出口端、减压阀、第六换热器的热侧和回锅炉组成通路。
[0019]通过以上技术方案，本专利技术的实施例提出了一种用于碳回收的双压循环系统，具有如下技术效果：
[0020](1)本专利技术的实施例充分利用了流出再沸器的汽水混合物的低品位热量，一部分用于预热富液，一部分进入有机朗肯动力循环中产生电能；
[0021](2)本专利技术的实施例将一部分半贫液抽出用于回收CO2压缩过程中产生的压缩热，有利于减小捕集能耗；
[0022](3)本专利技术的实施例根据不同品位的热源设计的并联式双压有机朗肯动力循环充分利用了CO2捕集和压缩过程中的可用热量，增大了电厂的电力输出。
附图说明
[0023]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0024]图1为本专利技术一个实施例提供的双压循环系统的结构示意图。
[0025]图2为图1中增加换热器的双压循环系统的结构示意图。
[0026]图3为本专利技术一个实施例提供的包含压气机的双压循环系统结构示意图。
[0027]图4为本专利技术一个实施例提供的包含气液分离器的双压循环系统的结构示意图。
[0028]其中，1
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吸收塔，2
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闪蒸罐，3
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再生塔，4
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再沸器，5
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减压阀，6
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贫富液换热器，7
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富液泵，8
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贫液泵，9
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第一换热器，10
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第二换热器，11
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第三换热器，12
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第四换热器，13
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第五
换热器，14
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第六换热器，15
‑
压气机，16
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第一涡轮机，17
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第二涡轮机，18
‑
气液分离器，19
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半贫液泵，20
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第一回热器，21
‑
第二回热器，22
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第一冷凝器，23
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第二冷凝器，24
‑
第三冷凝器。
具体实施方式
[0029]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于碳回收的双压循环系统，其特征在于，包括：有机朗肯循环发电系统；所述有机朗肯循环发电系统中循环的有机工质分别吸收CO2回收系统中的CO2以及低压水蒸汽换热系统中的汽水混合物的热量后膨胀做功；其中有机朗肯循环发电系统包括一级压动力循环系统和二级压动力循环系统；所述一级压动力循环系统和所述二级压动力循环系统循环回路上均设置换热器、涡轮机、回热器和冷凝器；所述CO2回收系统；所述CO2回收系统将CO2与所述一级压动力循环系统中循环的有机工质换热后回收储存；所述CO2捕集系统；所述CO2捕集系统中循环的捕集醇胺溶液捕集原料气中的CO2，并进一步解析出气体CO2，气体CO2经过所述CO2回收系统回收和储存；和所述低压水蒸汽换热系统；利用低压水蒸汽分别与所述所述二级压动力循环系统中循环的有机工质和所述CO2捕集系统中的捕集醇胺溶液换热。2.根据权利要求1所述的循环系统，其特征在于，所述一级压动力循环系统包括依次连接的第五换热器的冷侧、第一涡轮机、第一回热器的热侧、第二冷凝器和第一回热器的冷侧形成的循环回路；其中所述低压水蒸汽换热系统中的汽水混合物通入第五换热器的热侧对所述一级压动力循环系统中循环的有机工质换热。3.根据权利要求1所述的循环系统，其特征在于，所述二级压动力循环系统包括依次连接的第二换热器的冷侧、第四换热器的冷侧，第二涡轮机、第二冷凝器和第二回热器的冷侧形成的循环回路；其中所述CO2回收系统中CO2依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪世清，刘练波，王兴俊，牛红伟，郭东方，王雨桐，李正宽，甘勇，丁磊，
申请(专利权)人：华能湖南岳阳发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：