[实用新型]一种燃气轮机氩气循环动力系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种动力系统，尤其是涉及一种燃气轮机氩气循环动力系统。

背景技术

目前公知中国发电厂的动力系统绝大部分依靠燃烧煤炭加热锅炉，然后用水蒸气来驱动蒸汽轮机发电。煤炭的燃烧会产生很多二氧化硫和悬浮颗粒物，而这两者是产生雾霾的主要原因，同时煤炭的燃烧还会产生氮氧化物(NOx)和二氧化碳(CO2)，前者会产生酸雨和光化学烟雾，对人体造成危害，而后者是一种温室气体，会造成全球变暖。

现有的燃气轮机动力系统虽然基本没有二氧化硫和悬浮颗粒物的排放，但它还是有大量的氮氧化物和二氧化碳的排放。根据国际能源署(IEA)的预测，碳捕集技术(CCS)减少的二氧化碳排放量到2050年将占所有减排技术减少的碳排放量的19％，到2050通过CCS技术减少的碳排放量将达到91.2亿吨。

中国专利CN103206307A公开了一种用常压MCFC回收燃气轮机排气中CO₂的复合动力系统，以不回收CO₂的燃气蒸汽联合循环系统为基准系统提出利用熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)捕获CO₂的集成方案，由燃气轮机、熔融碳酸盐燃料电池、氧离子传输膜、高温空气透平、余热锅炉及CO₂回收单元组成，实现燃气轮机低CO₂排放，但是该动力系统无法结合碳捕集技术生产碳酸氢铵。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种接近零排放的燃气轮机氩气循环动力系统，在达到零排放的同时，还能生产农业用氮肥。利用了一种碳捕集技术，将燃烧产物二氧化碳吸收并制作成碳酸氢铵，再通过氮肥生产系统把碳酸氢铵制作成农用氮肥。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种燃气轮机氩气循环动力系统，由二氧化碳捕集组件、氮肥生产组件及动力供应组件构成，

所述的二氧化碳捕集组件包括水箱，与水箱依次连接的冷凝器、氨水喷淋吸收塔，以及与水箱连接的液氨存储罐、氨水存储罐，

所述的氮肥生产组件为氮肥生产系统，经富液泵连接在氨水喷淋吸收塔的底部，

所述的动力供应组件包括深冷空分单元、混合室、燃烧室、燃气透平、余热锅炉、蒸汽透平、氩气补偿罐及空压机，所述的混合室经过空压机，与燃烧室及燃气透平连接，所述的余热锅炉、蒸汽透平依次与燃气透平连接，所述的余热锅炉还经过连接管道直接与冷凝器连接，所述的氩气补偿罐连接在该连接管道上。

所述的冷凝器将水蒸汽冷凝成水并存储在水箱中。

所述的氨水存储罐中的氨水由水箱中的水和液氨存储罐中的液氨勾兑而成

所述的氨水喷淋吸收塔中的氨水和二氧化碳反应之后产生的碳酸氢铵富液通过富液泵被氮肥生产系统制作成氮肥。

所述的氨水喷淋吸收塔顶部排出氩气，进入到混合室中。

所述的燃烧室中通入天然气、氩气和氧气。

所述的燃气透平及蒸汽透平分别连接有发电机。

所述的氩气补偿罐经控制阀向连接管道中补充供应氩气。

所述的深冷空分单元将空气中的氮气和氧气分离，产生高浓度的氧气进入混合室。

与现有技术相比，本实用新型不会产生对环境造成污染的气体，产物只有氮肥，而氮肥中的氮素是人类非常重要的蛋白质来源；同时在该系统中加入高比热比的氩气，提高了燃气轮机的热效率；加入了冷却水的回收，让冷却水和液氨混合勾兑成氨水，节约了水资源。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1-水箱；2-水泵；3-冷凝器；4-液氨存储罐；5-氨水存储罐；6-深冷空分单元；7-混合室；8-氨水喷淋吸收塔；9-燃烧室；10-燃气透平；11-第一发电机；12-余热锅炉；13-蒸汽透平；14-第二发电机；15-氩气补偿罐；16-控制阀；17-氮肥生产系统；18-富液泵；19-空压机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例