[发明专利]用于调峰的零碳排放天然气联合发电工艺

摘要

本发明提供用于调峰的零碳排放天然气联合发电工艺，加压空气进入空分装置，液氧用于气化和发电，液氮作为冷却剂汽化发电，夜晚储存液氮和部分液氧供给白天使用；天然气与氧气和循环CO2共同进入燃气轮机燃烧推动压气机和发电机高速旋转，压气机压缩空气到0.4‑0.8MPa，发电机产生电力；高温燃烧烟气再超临界CO2发电，其冷却剂为加压液氧；中温烟气再与高压液氮换热，液氮汽化发电，冷却后烟气脱水和蒸馏分离CO2，部分返回用于循环控温，部分作为液体CO2产品外售；白天调峰时将夜晚储存和白天分离的液氮泵送加压后换热汽化发电。

主权项

1.用于调峰的零碳排放天然气联合发电工艺，其技术特征是压气机从外界大气环境吸入空气，并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压到0.4‑0.8MPa，同时空气温度也相应提高用于液氧预热；0.4‑0.8MPa加压空气进入空分装置进行空气分离，得到液氧和液氮，泵送的加压液氧用于空气和超临界CO2换热冷却和发电，泵送的加压液氮作为烟气冷却剂换热后汽化发电，夜晚分离的液氮和部分液氧储存供给白天用电高峰期使用；经超临界CO2冷却器换热的高压汽化氧气和高压循环CO2与喷入的天然气混合燃烧，然后高温高压燃烧烟气再进入到透平中膨胀做功，推动透平带动压气机和发电机一起高速旋转，实现了天然气的化学能部分转化为机械功，并输出电功；高温燃烧烟气再通过CO2废热锅炉换热进行超临界CO2发电，其冷却剂为加压液氧，冷后超临界CO2通过CO2压缩机循环；换后烟气再与加压液氮换热，液氮汽化推动氮气涡轮发电机发电，分级冷却的烟气脱水后液体烟气通过蒸馏塔分离回收CO2，部分CO2返回燃气轮机进料用于循环控温，部分CO2用于超临界CO2发电的工质补充，部分作为液体CO2产品外售；白天电网用电高峰期时，将夜晚储存和白天分离的液氮泵送加压后换热汽化发电，夜晚储存和白天分离的液氧泵送加压和换热汽化后用于燃气轮机变化负荷进行调峰发电。