[发明专利]零碳排放的天然气热电联供发电工艺

摘要

本发明提供零碳排放的天然气热电联供发电工艺，冷换后的加压空气进入空分装置，液氧用于燃烧发电，液氮膨胀汽化发电并作为冷却剂与加压空气和烟气换热；天然气与氧气和循环水蒸气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0.5‑0.8MPa，发电机产生电力；高温燃烧烟气与高压水换热生成水蒸气，部分作为循环水蒸气，部分用于供热；换后烟气利用液氧和液氮分级冷却脱水和蒸馏分离CO₂，部分水加压返回生成高压水蒸汽，CO₂产品外售。

主权项

1.零碳排放的天然气热电联供发电工艺，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0.5‑0.8MPa，同时空气温度也相应提高用于加压液氧或液氮预热；换冷后的0.5‑0.8MPa加压空气进入空分装置进行空气分离，得到液氧和液氮，1.5Mpa以上的泵送加压液氧通过低温烟气或/和加压空气换热汽化后用于天然气燃烧发电，泵送的加压液氮通过低温烟气或/和加压空气换热膨胀汽化推动氮气涡轮发电机发电；高压汽化氧气和循环水蒸气与喷入的天然气在燃气轮机的燃烧室混合燃烧，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废热锅炉产生水蒸汽，部分水蒸气作为循环水蒸气，部分用于水蒸气供热；换热后低温烟气再与液氧和液氮分级冷却脱水和蒸馏分离CO2，部分脱出水通过水泵加压得到高压水返回生成高压水蒸汽，剩余水外排。