[发明专利]利用液化天然气的冷能的二氧化碳捕集装置及发电系统

说明书

本发明提供能够利用液化天然气的冷能来捕集发电设备的烟气所包含的二氧化碳的二氧化碳捕集装置以及包括该二氧化碳捕集装置的发电系统。本发明的一方面实施例所涉及的利用液化天然气的冷能的二氧化碳捕集装置包括：热交换器，利用与液化天然气的热交换使初次制冷剂冷却；冷却器，与上述热交换器连结，并且将利用与冷却物质的热交换进行冷却的捕集用制冷剂排出；以及捕集散热器，使从上述冷却器排出的捕集用制冷剂与烟气进行热交换，从而分离上述烟气所包含的二氧化碳并进行捕集。

技术领域

本发明涉及利用液化天然气的冷能来捕集发电设备的烟气所包含的二氧化碳的装置及发电系统。

背景技术

天然气(Natural Gas，NG)指的是在地表下天然产生并且在地表条件下具备气体相的碳氢化合物及非碳氢化合物质。天然气虽然会根据产地而出现些许差异，但其中甲烷(CH₄)占有80～90％而其余则是乙烷(C₂H₆)、丙烷(C₃H₈)之类的可燃性气体。液化天然气(Liquefied Natural Gas，LNG)指的是在低温(约-160度)下以人工方式将天然气液化而成的物体。

天然气开采自油田，为了顺利开采而在油田注入蒸汽、地下水、海水、二氧化碳之类的填充剂。所开采的天然气则以液化天然气之类的液化状态输送到消费地区。输送到消费地区的液化天然气为了使用或分配而需要进行再气化(regasification)。

可以使用海水进行液化天然气的再气化。但是这样使用海水时可能对海洋生态造成意想不到的影响。其它系统则可以燃烧天然气产生热量后再对液化天然气进行再气化。但这样的再气化方式会导致浪费能源。

另外，从火力发电设备排出的烟气中包含二氧化碳，二氧化碳是全球变暖的主要原因，需要持续性地减少二氧化碳。因此，开发了多种方法的二氧化碳减少技术，但仍处于费用及效率方面无显著效果的状况。

专利文献1：韩国公开专利第10-2014-0109426号(名称：发电站烟道气体的二氧化碳捕集方法及其装置)

发明内容

本发明的目的在于提供能够利用液化天然气的冷能来捕集发电设备的烟气中包含的二氧化碳的二氧化碳捕集装置及包括其的利用液化天然气的冷能的发电系统。

本发明的一方面实施例所涉及的利用液化天然气的冷能的二氧化碳捕集装置包括：热交换器，利用与液化天然气的热交换使初次制冷剂冷却；冷却器，与上述热交换器连结，并且将利用与冷却物质的热交换进行冷却的捕集用制冷剂排出；以及捕集散热器，使从上述冷却器排出的捕集用制冷剂与烟气进行热交换，而分离上述烟气所包含的二氧化碳并进行捕集。

这里，优选为，上述冷却物质可以由从上述热交换器供给的初次制冷剂构成，上述冷却器可以利用从上述热交换器供给的初次制冷剂而使上述捕集用制冷剂冷却。

另外，优选为，在上述热交换器连结设置有与上述冷却器连结并将上述初次制冷剂供给到上述冷却器的第一制冷剂线，在上述捕集散热器连结设置有与上述冷却器连结的第二制冷剂线，

优选为，上述冷却器包括：压缩机，连结设置于上述第二制冷剂线，并对上述捕集用制冷剂进行压缩；膨胀部，设置于上述第二制冷剂线，并使上述捕集用制冷剂膨胀；以及冷凝器，设置在上述压缩机与上述膨胀部之间，并且通过与上述初次制冷剂的热交换使上述捕集用制冷剂冷凝。

另外，优选为，上述热交换器将上述初次制冷剂冷却为第一温度，上述冷却器将上述捕集用制冷剂冷却为第二温度，上述第二温度的绝对值为上述第一温度的绝对值的1.4倍～2.5倍。

另外，优选为，还包括事先冷却流向上述捕集散热器的烟气的气体散热器，在上述热交换器连结设置有将从上述热交换器排出的制冷剂传递到上述气体散热器的制冷剂供给线、和将从上述气体散热器排出的制冷剂传递到上述热交换器的制冷剂回收线，上述冷却器连结设置在上述制冷剂供给线和上述制冷剂回收线。