[发明专利]一种面向燃气机组热电冷三联产系统的CO2捕捉方法

摘要

本发明公开一种面向燃气机组热电冷三联产系统的CO₂捕捉方法，该方法中，将空气送入压气机(1)内，压缩至指定压力后送入燃气轮机或内燃机(2)中，压缩后的空气在燃气轮机或内燃机中与喷入的天然气混合燃烧，形成高温高压的燃气，燃气膨胀做功，推动叶轮旋转，进而带动发电机(3)发电；燃气轮机或内燃机(2)的出口与碳酸化反应器(4)的底部连接，用于将燃气轮机或内燃机产生的富含大量CO₂的燃气通入碳酸化反应器中，进而脱除燃气中的CO₂。本发明结合钙循环工艺高效捕集CO₂的优势和热电冷联产系统能量梯级利用的特点，将钙循环工艺与热电冷联产系统进行耦合，实现了热电冷联产系统的零碳排放和获得了高浓度的可供压缩储存的CO₂和N₂。

主权项

1.一种面向燃气机组热电冷三联产系统的CO2捕捉方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤一.将空气送入压气机(1)内，压缩至指定压力后送入燃气轮机或内燃机(2)中，压缩后的空气在燃气轮机或内燃机中与喷入的天然气混合燃烧，形成高温高压的燃气，燃气膨胀做功，推动叶轮旋转，进而带动发电机(3)发电；步骤二.当高温高压的燃气在燃气轮机或内燃机中经燃烧膨胀做功温度降低至650～700℃时，将这部分仍然带有一定压力的烟气送入碳酸化反应器(4)中，碳酸化反应器中装有煅烧后的钙基吸收剂，此时在碳酸化反应器中，煅烧后的钙基吸收剂中的主要成分CaO与燃气中的CO2反应，生成CaCO3，从而脱除了燃气中的CO2；步骤三.碳酸化后的钙基吸收剂经单向控制阀C(12)送入煅烧反应器(13)中煅烧再生，空气分离器(15)产生的纯氧与天然气在煅烧反应器内混合燃烧，提供煅烧钙基吸收剂所需的热量；步骤四.煅烧后的钙基吸收剂经单向控制阀D(14)又重新回到碳酸化反应器中，实现一个完整的循环；多次循环后失活的钙基吸收剂从煅烧反应器的排渣口排出，同时加入适量新鲜的钙基吸收剂；步骤五.煅烧钙基吸收剂释放的CO2和天然气燃烧生成的CO2经过热交换器C(16)释放出热量后，依次进入压缩机A(17)、压缩机B(19)、压缩机C(21)进行多级压缩后储存；其中，热交换器D(18)、热交换器E(20)分别对前级压缩后的CO2气流进行冷凝除水和降低温度；步骤六.在碳酸化反应器中脱除CO2后的燃气继续送入膨胀机(5)内膨胀做功，带动步骤五中所提及的压缩机A(17)、压缩机B(19)、压缩机C(21)压缩CO2气流；在膨胀机内做完功后的燃气送入余热锅炉(6)进行余热回收，加热水蒸气，经余热锅炉后的燃气送入热交换器A(7)中，经冷凝除水后，热交换器A出口可以得到高浓度的N2；步骤七.余热锅炉产生的水蒸气一部分通过单向控制阀A(8)进入热交换器B(9)，经热交换器B调节温度后作为热源进行供暖，剩余的水蒸气通过单向控制阀B(10)送入吸收式制冷机组(11)，为工质再生提供热量。