[发明专利]用于在低排放涡轮机系统中捕获二氧化碳和发电的系统和方法

权利要求书

1.发电系统，其包括：

第一压缩机，其配置来接收并压缩一种或多种氧化剂；

第一燃烧室，其配置来接收并燃烧压缩的氧化剂以及至少一种第一燃料，从而产生废气流；

第一膨胀机，其配置来接收来自所述压缩机的废气流并产生气态废气流；以及

分离器，其配置来接收所述气态废气流并将其分离成富CO₂流和贫CO₂流。

2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括第二膨胀机，其配置来接收所述贫CO₂流并使其膨胀。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一膨胀机至少部分驱动所述第一压缩机。

4.根据权利要求2所述的系统，进一步包括第二压缩机，其配置来接收并压缩一种或多种氧化剂且将压缩的氧化剂传送到所述第一压缩机。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述第二膨胀机至少部分驱动所述第二压缩机。

6.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一膨胀机的操作压力高于所述第二膨胀机的操作压力。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一燃料包括天然气、油、焦炭、煤、氢气、沥青或它们的组合。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述氧化剂包括空气、富氧空气、氧气或者它们的组合。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述分离器使用选自以下的分离方法：热碳酸钾分离、分子筛分离、胺分离、膜分离、吸附动力学分离、控制冷冻区分离或者它们的组合。

10.根据权利要求1所述的系统，其中至少部分所述富CO₂流被再循环至所述第一燃烧室。

11.根据权利要求1所述的系统，进一步包括换热器，其配置来将来自所述第一膨胀机的排出物的热传送到所述贫CO₂流。

12.根据权利要求1所述的系统，进一步包括第二燃烧室，其配置来燃烧一种或多种氧化剂和第二燃料，以加热至所述贫CO₂流。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述第二燃料包括氢气。

14.根据权利要求2所述的系统，进一步包括热回收蒸汽发生器，其配置来使用来自从所述第二膨胀机出来的所述贫CO₂流的热产生蒸汽。

15.根据权利要求1所述的系统，进一步包括热回收蒸汽发生器，其配置来使用来自从所述分离器出来的所述富CO₂流的热产生蒸汽。

16.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一燃烧室进一步配置来接收高压蒸汽。

17.发电方法，其包括：

在第一压缩机中将一种或多种氧化剂压缩；

向第一燃烧室供应该压缩的氧化剂和至少一种第一燃料；

在所述第一燃烧室中燃烧所述压缩的氧化剂和所述至少一种燃料，从而产生废气流；

在第一膨胀机中使所述废气流膨胀以产生气态废气流；以及

将所述气态废气流分离为富CO₂流和贫CO₂流。

18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括在第二膨胀机中使所述贫CO₂流膨胀。

19.根据权利要求17所述的方法，进一步包括在第二压缩机中压缩一种或多种氧化剂并且向所述第一压缩机供应该压缩的氧化剂。

20.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一燃料包括天然气、油、焦炭、煤、其他烃、氢气或它们的组合。

21.根据权利要求17所述的方法，其中所述氧化剂包括空气、富氧空气、氧气或者它们的组合。

22.根据权利要求18所述的方法，进一步包括在高于所述第二膨胀机的压力的压力下操作所述第一膨胀机。

23.根据权利要求17所述的方法，其中所述气态废气流使用选自以下的方法分离：热碳酸钾分离、胺分离、分子筛分离、膜分离、吸附动力学分离、控制冷冻区分离或者它们的组合。