[发明专利]一种低碳的热量回收捕集装置

说明书

本发明实施例提出了低碳的热量回收捕集装置，至少包括有机朗肯循环发电系统、COsubgt;2/subgt;回收系统、LNG冷能回热系统、低压水蒸汽换热系统和COsubgt;2/subgt;捕集系统。本发明的实施例可充分回收低压水蒸气和再生气的低品位热量，通过有机工质获取大量低品位热量并转化为电能；同时设计了能量的梯级利用工艺，有效利用了液态天然气的冷能，通过能量梯级利用工艺将一部分的低品位热量转化为电能，其余的热量最终转化为天然气的显热，为城市提供温度和压力合适的生活用气。

技术领域

本发明涉及属于碳捕集节能技术领域，特别涉及到一种低碳的热量回收捕集装置。

背景技术

化石能源的消耗，会生成大量的二氧化碳，随着化石能源消耗的日益增多，越来越多的二氧化碳被排放入大气中，使得大气中二氧化碳的浓度不断提高。

二氧化碳的减排主要包括提高能源效率、使用新能源和二氧化碳捕集等技术。其中，燃烧后二氧化碳捕集技术，是针对目前全球二氧化碳最大排放源——燃煤电厂烟气的最有效二氧化碳减排方法。在传统的烟气燃烧后二氧化碳捕集技术中，应用最广泛的是以单乙醇胺(MEA)为代表的醇胺吸收—热再生工艺。为了获得较高的溶剂吸收能力，醇胺溶剂的再生往往在低(常)压的状态下进行，以保证吸收的二氧化碳得到充分的再生。但是，在低(常)压的状态下，吸收了二氧化碳的醇胺富液沸点较低，这一方面使得再生反应的速率较低，使得富液再生所需的停留时间较长，另一方面，常压下再生出的气体中水含量较高，使得大量的热量被用于水的气化，降低了体系的热量利用效率，使得捕集烟气中二氧化碳的工艺能耗较高，无法满足工业生产的需要。

因此，如何提供一种利用有机工质和LNG冷能回收碳捕集能量装置，其能深度回收碳捕集能量，有效降低CO₂再生过程所需的能量是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，提出了一种一种低碳的热量回收捕集装置，相对于传统的碳捕集工艺和装置它可以充分利用低压水蒸气的低品位热量，可以减少碳捕集能耗同时为城市提供生活所需的天然气，通过对余热的合理利用减少了不必要的热量损失。

有鉴于此，根据本发明的一个方面提出了一种低碳的热量回收捕集装置，至少包括有机朗肯循环发电系统、CO₂回收系统、LNG冷能回热系统和低压水蒸汽换热系统；

其中，所述有机朗肯循环发电系统中的有机工质与所述CO₂回收系统中的CO₂热交换后膨胀做功，做功后的所述有机工质再与LNG冷能回热系统中通入的LNG冷能换热冷却，所述有机工质进行循环膨胀做功和冷却；

所述CO₂回收系统将生成的CO₂收集并富集，气体CO₂分别与所述有机工质和所述LNG冷能进行热量交换后生成液态CO₂；

所述LNG冷能回热系统中通入的所述LNG冷能分别与所述CO₂回收系统中的CO₂及所述有机工质热交换，所述LNG冷能吸热后用作城市用气；

所述低压水蒸汽换热系统将低压水蒸汽与所述有机朗肯循环发电系统中的所述有机工质换热。

在一些实施例中，还包括CO₂捕集系统，利用捕集液捕集原料气中的CO₂，再将所述捕集液的CO₂解析得到气态的CO₂，所述气态的CO₂经过所述CO₂回收系统进行热量回收和储存。

根据本发明实施例中的原料气为电厂烟气、化工厂烟气或钢铁厂烟气，二氧化碳含量为5％-25％。优选的二氧化碳含量为10％，本实施例中醇胺富液为MEA/MDEA溶液。