[发明专利]一种多热源驱动的水泥窑碳捕集及有机朗肯循环深度余热利用系统

权利要求书

1.一种多热源驱动的水泥窑碳捕集及有机朗肯循环深度余热利用系统，其特征在于：其包括:

水泥厂单元，其用于对水泥原料进行高温废气加热干燥并收集高温废气以及用于对高温废气加热后的水泥原料进行2000℃左右高温加热定形获得水泥熟料并对水泥熟料进行冷却处理获得熟料冷却气；所述水泥厂单元包括用于干燥研磨水泥原料的原料磨；

水泥窑烟气余热发电单元，其包括与所述原料磨连接的烟气净化装置、与所述原料磨连接的窑尾锅炉、窑头锅炉、高压蒸汽尖峰加热器、低压蒸汽尖峰加热器、汽轮机高压缸、汽轮机低压缸、除氧器和蒸汽发电电机；将所述高温废气送入窑尾锅炉中加热从除氧器出口的第一部分给水，第一部分给水被加热成第一高压蒸汽，将熟料冷却气送入窑头锅炉加热从除氧器出口的第二部分给水，第二部分给水被加热成为第二高压蒸汽，两股高压蒸汽混合后，被高压蒸汽尖峰加热器加热到更高温度后进入汽轮机高压缸做功；除氧器出口的第三部分给水进入窑头锅炉中被熟料冷却气加热为低压蒸汽后经过低压蒸汽尖峰加热器与汽轮机高压缸的排气一起进入汽轮机低压缸中做功，并通过蒸汽发电电机进行发电实现水泥窑烟气余热发电；

碳捕集单元，其包括co₂吸收解析单元和co₂冷却捕集及回收余热单元，所述co₂吸收解析单元用于将通过烟气净化装置净化后的高温烟气中的co₂进行吸收解析获得co₂和水的混合流体；所述co₂冷却捕集及回收余热单元用于将所述co₂和水的混合流体冷却分离为高co₂流股，再将高co₂流股压缩冷却到常温获得高压产品co₂储存并在冷却过程中回收co₂和水的混合流体余热和高co₂流股压缩过程余热；所述co₂吸收解析单元包括再沸器和与所述再沸器连接的第一冷却器，所述吸收解析单元在吸收解析过程中通过第一冷却器回收所述再沸器出口蒸汽的余热；

碳捕集热源单元，其包括分别与所述汽轮机低压缸出口、所述再沸器和所述第一冷却器连接的换热器以及用于向所述换热器提供热源的太阳能热源单元、天然气热源单元和外部蒸汽热源单元；所述太阳能热源单元、天然气热源单元、外部蒸汽热源单元和所述汽轮机低压缸出口抽取部分蒸汽均向所述换热器提供热源实现多热源协同为碳捕集单元供热；

有机朗肯循环发电单元，其包括有机工质换热器，与所述有机工质换热器连接的有机工质汽轮机高压缸，与所述有机工质汽轮机高压缸连接的有机工质再热器、与所述有机工质再热器连接的有机工质汽轮机低压缸、分别与所述有机工质换热器和所述有机工质汽轮机低压缸连接的有机工质泵、与所述有机工质汽轮机低压缸连接的有机工质发电电机；

供热单元，其包括用户，所述用户出来的循环水通过co₂和水的混合流体余热、高co₂流股压缩过程余热和再沸器出口蒸汽的余热被加热先进入到有机工质换热器中加热再从有机工质泵流出获得有机工质，高温有机工质进入有机工质汽轮机高压缸做功，有机工质汽轮机高压缸出口的有机工质进入有机工质再热器被再次加热到较高温度，进入有机工质汽轮机低压缸做功，并通过有机工质发电电机发电。

2.根据权利要求1所述多热源驱动的水泥窑碳捕集及有机朗肯循环深度余热利用系统，其特征在于，

所述水泥厂单元还包括与所述原料磨出口相连的旋风预热器、与所述旋风预热器相连的回转窑和与所述回转窑连接的熟料冷却器，所述旋风预热器出口排放高温废气，所述熟料冷却器出口排放熟料冷却气。

3.根据权利要求1所述多热源驱动的水泥窑碳捕集及有机朗肯循环深度余热利用系统，其特征在于，

所述水泥窑烟气余热发电单元还包括凝汽器、给水泵和给水加热器，所述除氧器出口分别与所述窑尾锅炉和所述窑头锅炉连接，所述窑尾锅炉和所述窑头锅炉均与高压蒸汽尖峰加热器连接，所述高压蒸汽尖峰加热器与所述汽轮机高压缸连接，所述汽轮机高压缸出口分别与给水加热器和汽轮机低压缸连接，汽轮机低压缸出口分别与除氧器和凝汽器连接，凝汽器出口与给水泵连接，给水泵与所述给水加热器连接，给水加热器与窑头锅炉连接；窑头锅炉与低压蒸汽尖峰加热器连接，低压蒸汽尖峰加热器与汽轮机低压缸连接，蒸汽发电机与所述汽轮机低压缸连接。