[发明专利]利用液化天然气冷能的燃气轮机进气冷却及碳捕集系统

说明书

本发明公开一种利用液化天然气冷能的燃气轮机进气冷却及碳捕集系统，涉及液化天然气领域，包括：液化天然气储存装置；燃气轮机系统，其包括空气换热器、闪蒸气换热器以及燃气轮机，空气换热器的冷媒侧入口和热媒侧入口分别与液化天然气储存装置及空气相连通，闪蒸气换热器的冷媒侧入口和热媒侧入口分别与液化天然气储存装置及液化天然气闪蒸气相连通，空气换热器的热媒侧出口以及闪蒸气换热器的热媒侧出口均与燃气轮机的进气口相连通；烟气处理系统，其包括第一烟气换热器，液化天然气储存装置与第一烟气换热器的冷媒侧入口相连通，第一烟气换热器的热媒侧入口与燃气轮机的出烟口相连通。该系统不仅可以提高燃气轮机综合效率，还可以减少碳排放。

技术领域

本发明涉及液化天然气领域，特别是涉及一种利用液化天然气冷能的燃气轮机进气冷却及碳捕集系统。

背景技术

近年来伴随着快速的工业发展，化石燃料的需求迅速增加，天然气作为化石燃料中最清洁的能源，天然气贸易迅速发展，天然气在世界范围内已被广泛应用。运输天然气的方式有很多种，对于一些跨洋、长距离运输等，最常见的运输方式是液化天然气。

在液化天然气储存和运输过程中，尽管液化天然气储存装置配有保温层，但仍会有热量进入，会不可避免地产生BOG(液化天然气闪蒸气)。目前，BOG的管理方法主要是作为发电燃料。但BOG作为燃气轮机发电燃料发电后，燃气轮机会排出大量烟气，烟气中二氧化碳大量地无组织排放，严重污染环境。

另一方面，液化天然气的储存温度为-162℃，而用户使用的天然气的温度多是环境温度，从-162℃气化到环境温度过程中会释放出大约850kJ/kg的冷能，目前这部分冷能没有得到充分利用。

因此，如何利用液化天然气化过程中会释放出的冷能提高燃气轮机综合效率，并减少BOG作为燃气轮机发电燃料发电后二氧化碳的排放成为本领域技术人员目前所亟待解决的问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种利用液化天然气冷能对燃气轮机进气冷却并捕集二氧化碳，不仅可以提高燃气轮机综合效率，又可以有效减少系统碳排放，减轻对环境的污染的利用液化天然气冷能的燃气轮机进气冷却及碳捕集系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种利用液化天然气冷能的燃气轮机进气冷却及碳捕集系统，包括：液化天然气储存装置，所述液化天然气储存装置内部储存有液化天然气；燃气轮机系统，其包括空气换热器、闪蒸气换热器以及燃气轮机，所述空气换热器的冷媒侧入口和热媒侧入口分别与所述液化天然气储存装置及空气相连通，所述闪蒸气换热器的冷媒侧入口和热媒侧入口分别与所述液化天然气储存装置及液化天然气闪蒸气相连通，所述空气换热器的热媒侧出口以及所述闪蒸气换热器的热媒侧出口均与所述燃气轮机的进气口相连通；烟气处理系统，其包括第一烟气换热器，所述液化天然气储存装置与所述第一烟气换热器的冷媒侧入口相连通，所述第一烟气换热器的热媒侧入口与所述燃气轮机的出烟口相连通；液态二氧化碳收集系统，所述液态二氧化碳收集系统与所述第一烟气换热器的热媒侧出口相连通。

优选地，所述液态二氧化碳收集系统包括第一气液分离器以及液态二氧化碳储存装置，所述第一烟气换热器的热媒侧出口、所述第一气液分离器以及所述液态二氧化碳储存装置依次连通。

优选地，所述液态二氧化碳储存装置为液态二氧化碳储罐，所述液化天然气储存装置为液态天然气储罐。

优选地，所述烟气处理系统还包括第二烟气换热器、第二气液分离器以及气体压缩装置，所述液化天然气储存装置和所述燃气轮机的出烟口分别与所述第二烟气换热器的冷媒侧入口和热媒侧入口相连通，所述第二烟气换热器的热媒侧出口与所述第二气液分离器的进口相连通，所述第二气液分离器的出气口与所述气体压缩装置的进气口相连通，所述气体压缩装置的出气口与所述第一烟气换热器的热媒侧入口相连通。