[发明专利]一种复合吸收式制冷与有机朗肯循环的CO2

说明书

本发明公开了一种复合吸收式制冷与有机朗肯循环的CO₂增压储存装置，包括二氧化碳增压储存部分、吸收式制冷部分和有机朗肯循环部分。本发明将有机朗肯循环系统引入传统封存过程，能够利用有机朗肯循环系统中动力透平产生的动能驱动封存过程的压缩机进行工作，不需要耗费电网电能，有效提升了封存过程的效率。

技术领域

本发明属于二氧化碳增压存储技术领域，特别涉及一种复合吸收式制冷与有机朗肯循环的CO₂增压储存装置。

背景技术

碳捕集与封存技术(CO₂ Capture and Storage，CCS)是目前减缓温室气体引起全球变暖的主要途径，其包括二氧化碳从排放源中的分离、运输以及封存三个部分。当前，我国的主要发电模式为火电，由于其二氧化碳排放量较高，因此火电站被认为是碳捕集与封存技术最合适的目标之一。

碳捕集与封存技术可以分为捕集、运输与封存三个过程，其中封存过程通常需要将二氧化碳从接近常压的状态压缩至超高压状态，压比很高。因此传统的封存过程需要耗费大量的压缩功，而该部分耗功需要从电网或其他途径获取，导致整个过程效率较低，功耗较大。此外，部分现有技术中多采用将二氧化碳直接升压，从气态直接压缩至超临界态进行储存，系统需要消耗大量的压缩功。

针对以上现有封存过程的不足，本发明结合现有工程实际，提供一种复合吸收式制冷与有机朗肯循环的CO₂增压储存装置，利用工业余热实现系统内部能量的补足，并利用吸收式制冷进行冷凝，具有效率高、能量利用率高等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合吸收式制冷与有机朗肯循环的CO₂增压储存装置，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明设计的装置能够有效提高二氧化碳封存过程的效率，提高能量利用率，并对工业余热进行再次利用。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种复合吸收式制冷与有机朗肯循环的CO₂增压储存装置，包括二氧化碳增压储存部分、吸收式制冷部分和有机朗肯循环部分；

二氧化碳增压储存部分包括二氧化碳一级压缩机，二氧化碳一级压缩机的出口连接至二氧化碳一级级间换热器第一入口，二氧化碳一级级间换热器的第一出口连接至二氧化碳二级压缩机入口，二氧化碳二级压缩机的出口连接至二氧化碳二级级间换热器第一入口，二氧化碳二级级间换热器的第一出口连接至二氧化碳三级压缩机入口，二氧化碳三级压缩机的出口连接至二氧化碳三级级间换热器第一入口，二氧化碳三级级间换热器的第一出口连接至二氧化碳四级压缩机入口，二氧化碳四级压缩机的出口连接至二氧化碳冷凝器第一入口，二氧化碳冷凝器的第一出口连接至二氧化碳高压压缩机入口，二氧化碳高压压缩机出口连接至二氧化碳高压储存罐，完成二氧化碳的压缩与储存；

吸收式制冷部分包括制冷剂吸收器，制冷剂吸收器出口连接至制冷剂增压泵入口，制冷剂增压泵的出口连接至制冷剂蒸汽发生器的第一入口，制冷剂蒸汽发生器第一出口连接至第一节流膨胀阀入口，第一节流膨胀阀出口连接至制冷剂吸收器第一入口；制冷剂蒸汽发生器第三出口连接至制冷剂冷凝器入口，制冷剂冷凝器出口连接至第二节流膨胀阀入口，第二节流膨胀阀出口连接至制冷剂蒸发器第一入口，制冷剂蒸发器第一出口连接至制冷剂吸收器第二入口，完成制冷剂的蒸发吸热与吸收储存；冷却工质第一储存罐出口连接至冷却工质增压泵入口，冷却工质增压泵出口连接至制冷剂蒸发器第二入口，制冷剂蒸发器第二出口连接至二氧化碳冷凝器第二入口，二氧化碳冷凝器第二出口连接至冷却工质储存罐入口；冷却工质第二储存罐出口连接至冷却工质第二增压泵入口，冷却工质第二增压泵出口分别连接二氧化碳一级级间换热器、二氧化碳二级级间换热器和二氧化碳三级级间换热器的第二入口，二氧化碳一级级间换热器、二氧化碳二级级间换热器和二氧化碳三级级间换热器的第二出口连接制冷剂蒸汽发生器的第二入口，制冷剂蒸汽发生器第二出口连接冷却工质第二储存罐，完成冷却工质的放热与吸热；