[发明专利]一种基于太阳能和LNG冷能的燃气电厂CO

说明书

本发明公开了一种基于太阳能和LNG冷能的燃气电厂CO₂捕集系统，该系统包括燃气‑蒸汽联合循环发电子系统、CO₂捕集子系统、中高温太阳能集热子系统和LNG气化子系统；其中，CO₂捕集子系统采用化学吸收法对烟气中的CO₂进行分离；中高温太阳能集热子系统提供CO₂捕集子系统中解吸所需的热量，LNG气化子系统提供CO₂液化所需的冷量。本发明在现有CO₂处理方式的基础上，通过化学吸收提高了CO₂的捕集浓度，采用太阳能提供解吸所需的热量，利用LNG气化过程中释放的冷能进行CO₂液化，避免了CO₂压缩液化的高能耗问题，进而提高了燃气‑蒸汽联合循环发电子系统的发电效率。本发明可以广泛应用于燃气电厂CO₂捕集领域。

技术领域：

本发明涉及一种CO₂捕集技术领域，特别涉及一种基于太阳能和LNG冷能的燃气电厂CO₂捕集系统。

背景技术：

天然气完全燃烧时产生CO₂和水，不产生NO_x、SO_x和粉尘等污染物。相比于其它化石能源，天然气是一种清洁型能源，其在我国一次能源消费结构中的占比正在逐渐提高。在此背景下，我国沿海地区液化天然气(Liquid Nature Gas,LNG)接收站的陆续建设和投入使用，天然气发电装机比重也在逐步提升。

化学吸收法具有吸收速度快、吸收能力强等优势，是一种较为高效的CO₂捕集工艺，在电厂烟气处理方面具有广阔的应用前景。但是，化学吸收法存在解吸时热蒸汽消耗量大、CO₂气体压缩液化的耗能大等阻碍。为了解决这些困难，本发明采用太阳能和LNG冷能分别为化学吸收法捕集到的CO₂提供解吸所需的热量和液化所需的冷量，减少系统的能耗，从而提高CO₂捕集的经济性。

申请公布号为CN 105258141A(申请公布日为2016.01.20)的专利文件中，公开了一种独立太阳能相变梯级蓄热间接热力驱动脱除CO₂的系统，包括烟气预处理单元、中温集热组件、相变梯级蓄热器。该系统利用太阳能作为CO₂解吸的热源，同时采用蓄热材料克服太阳能供热不连续问题，提高了太阳能热力驱动的可靠性。该系统解吸后的CO₂采用压缩机进行压缩液化，需要消耗大量的电能。

授权专利号为US 9410736B2(授权公告日为2016.08.09)的专利文件中，公开了一种储存电能或机械能并将可冷凝的蒸汽从轻气体或液体中分离出来的方法，特别地，利用LNG气化过程中的冷能对烟气中的CO₂进行液化分离，同时LNG气化后的天然气用来燃烧发电。该系统进行CO₂液化捕集时需要对全部的烟气进行处理，造成LNG冷能的浪费。

鉴于此，实有必要提供一种可以解决上述技术问题且适用于燃气电厂CO₂捕集系统。

发明内容：

本发明的目的在于：针对现有技术不足，提供一种基于太阳能和LNG冷能的燃气电厂CO₂捕集系统，该系统能够实现烟气中CO₂的高效捕集，同时避免了CO₂液化的高耗能问题，具有显著的经济效益和社会效益，符合节能减排的基本国策。

所述的一种基于太阳能和LNG冷能的燃气电厂CO₂捕集系统包括：燃气-蒸汽联合循环发电子系统、CO₂捕集子系统、中高温太阳能集热子系统、LNG气化子系统。