[发明专利]一种用于碳回收的双压循环系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及属于碳捕集节能技术领域，特别涉及到一种用于碳回收的双压循环系统。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明提出的一种用于碳回收的双压循环系统至少包括：

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；

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。

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。