[发明专利]利用液化天然气冷的二氧化碳零排放热力循环及流程

摘要

本发明涉及能源技术领域，特别是一种利用液化天然气冷实现二氧化碳零排放的热力循环系统及流程。该系统是由采用超临界二氧化碳工质Rankine循环和二氧化碳工质Brayton循环组成的联合循环，通过回热单元实现循环内部有效的热整合；同时通过系统耦合将液化天然气气化单元作为循环的冷源，使得循环冷凝过程获得远低于环境温度的冷源，从而在不消耗机械功的前提下将燃烧反应产生的CO₂全部从循环中分离出来。相对于现有的利用LNG冷的热力(发电)循环系统，其热力性能有了较大提高，同时实现了CO₂零排放，因此具有良好的经济性和广阔的工程应用前景。

主权项

1、一种利用液化天然气冷实现二氧化碳零排放的热力循环系统，由以CO₂为循环工质的Brayton循环和超临界Rankine循环组成的联合循环及液化天然气气化系统，主要设备包括：空分装置：通过预热器连接燃烧室，将空气中分离得到的氧气作为燃烧室中燃烧反应的氧化剂；液化天然气气化器：用以将天然气加热气化，连接供冷外网和预热器；低压压气机：分别连接液化天然气气化器和预热器，将CO₂气体升压至其对应的冷凝压力；高压压气机：分别连接低压压气机和回热器，将CO₂气体升压至Brayton循环的最高压力；燃烧室：连接燃气透平和回热器，使天然气和氧气发生燃烧反应，得到高温气体；燃气透平：连接发电系统，使高温燃气膨胀做功；回热器：对CO₂气体、高压压气机出口气体及超临界CO₂膨胀透平排气进行加热并冷却燃气透平排气；预热器：利用低压压气机出口的CO₂气体对送入燃烧室的氧气和天然气进行预热；分水器：连接于回热器和液化天然气气化器，将回热过程中产生的冷凝水排出系统。