[发明专利]一种基于第二类吸收式热泵的NGCC脱碳集成系统

摘要

本发明公开了属于MEA脱碳技术领域的一种基于第二类吸收式热泵的NGCC脱碳集成系统。该系统包括燃气蒸汽联合循环子系统、MEA脱碳子系统和第二类吸收式热泵回收余热子系统。本系统目的在于减少NGCC电厂与脱碳过程耦合带来的能效惩罚，共采取了三个措施：（1）基于蒸汽引射器的第二类吸收式热泵余热回收；（2）采用再沸器疏水再循环来充分利用脱碳用蒸汽的过热度；（3）进行再沸器疏水的余热回收，在三压余热锅炉出口烟温不变的前提下，使得蒸汽循环工质流量增加，汽轮机出功随之增加。通过上述措施，本系统比未采用集成措施的MEA脱碳NGCC系统，在热力学性能和技术经济性方面都具有明显优势。

主权项

1.一种基于第二类吸收式热泵的NGCC脱碳集成系统，该系统包括燃气蒸汽联合循环子系统、MEA脱碳子系统和第二类吸收式热泵回收余热子系统；其特征在于：所述燃气蒸汽联合循环子系统包括：空气压缩机（1）出口与燃烧室（2）入口相连，燃烧室（2）出口与燃气透平（3）入口相连，燃气透平（3）出口接三压余热锅炉（9）烟气入口，且燃气透平（3）与空气压缩机（1），燃气轮机发电机（4）串联，中压水泵（11）和高压水泵（10）分别与三压余热锅炉（9）串联，三压余热锅炉（9）各蒸汽出口分别与高压缸（5）、中压缸（6）、低压缸（7）各蒸汽入口相连，高压缸（5），中压缸（6），低压缸（7）与蒸汽轮机发电机（8）串联，中压缸（6）排汽分为三路，一路与低压缸（7）入口相连，一路与节流阀（14），再沸器（22）串联，另一路与蒸汽引射器（15），再沸器（22）串联，低压缸（7）排汽出口与凝汽器（13）入口相连，凝汽器（13）出口与低压水泵（12）入口相连，三压余热锅炉（9）烟气出口与烟气冷却器（16），烟气压缩机（17）串联，烟气压缩机（17）出口与MEA脱碳子系统相连；所述MEA脱碳子系统包括：烟气压缩机（17）出口与吸收塔（18）烟气入口相连，吸收塔（18）底部与富液泵（19）、贫富液换热器（20）、再生塔（21）串联，再生塔（21）底部与再沸器（22）、贫液泵（23）、贫富液换热器（20）、贫液冷却器（24）、吸收塔（18）串联；再生塔（21）顶部与CO₂冷却器（25），CO₂–水分离器（26）相连，CO₂–水分离器（26）底部与再生塔（21）相连，CO₂–水分离器（26）顶部与多级压缩单元（27）入口相连，再沸器（22）出口分为两路，一路与疏水循环泵（28）串联，一路与第二类吸收式热泵回收余热子系统相连；所述第二类吸收式热泵回收余热子系统包括：再沸器（22）出口的其中一路与发生器（29）相连，发生器（29）、冷凝器（30）、水泵（31）、蒸发器（32）和吸收器（33）依次串联，吸收器（33）与溶液热交换器（34）相连，溶液热交换器（34）与节流阀（35）、发生器（29）和溶液泵（36）依次串联，发生器（29）与节流阀（37）、吸收器（33）和蒸汽引射器（15）依次串联，发生器（29）与水泵（38）和中压水泵（11）依次串联。