一种燃气轮机利用LNG冷能碳捕集系统及碳捕集方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109821341A(43)申请公布日2019.05.31(21)申请号201910214174.0(22)申请日2019.03.20(71)申请人赫普科技发展（北京）有限公司地址100176北京市大兴区经济技术开发区科创十三街18号院12号楼(72)发明人杨豫森崔华陈辉(74)专利代理机构北京中政联科专利代理事务所(普通合伙)11489代理人陈超(51)Int.Cl.B01D53/00(2006.01)F25D3/10(2006.01)F02C6/18(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种燃气轮机利用LNG冷能碳捕集系统及碳捕集方法(57)摘要本发明公开了一种燃气轮机利用LNG冷能碳捕集系统，包括：液态天然气储存装置，用于储存液态天然气；烟气冷却液化分离装置，与所述液态天然气储存装置连接，其一端还与外部的燃气轮机连接，用于利用所述液态天然气对所述燃气轮机排放的烟气中的CO2气体进行冷却，得到液态CO2；CO2收集装置，与所述烟气冷却液化分离装置的另一端连通，用于对所述液态CO2进行储存。该系统LNG冷能得到了有效利用，避免了LNG装置对空、对海水或河水释放冷量造成的局部环境温度变化影响；实现了燃气轮机发电厂的CCS，为碳减排做出有力贡献；利用燃气轮机内低成本的高压蒸汽或电力能源，作为烟气液化分离的动力来源。CN109821341ACN109821341A权利要求书1/2页1.一种燃气轮机利用LNG冷能碳捕集系统，其特征在于，包括：液态天然气储存装置(1)，用于储存液态天然气；烟气冷却液化分离装置(2)，与所述液态天然气储存装置(1)连接，其一端还与外部的燃气轮机(3)连接，用于利用所述液态天然气的冷能对所述燃气轮机(3)排放的烟气中的CO2气体进行冷却，使其变成液态CO2以从烟气中分离出来；CO2收集装置(4)，与所述烟气冷却液化分离装置(2)的另一端连通，用于对所述液态CO2进行储存。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：天然气输送系统；所述天然气输送系统的一端与所述液态天然气储存装置(1)连通，另一端通入烟气冷却液化分离装置(2)内部并穿出与所述燃气轮机(3)连接，用于输送天然气供给所述燃气轮机(3)燃烧。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：余热锅炉；所述余热锅炉的烟气入口与所述燃气轮机(3)的烟气出口连通，其烟气出口与所述烟气冷却液化分离装置(2)连通，用于利用所述燃气轮机(3)排放的烟气的余热对水加热。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述烟气冷却液化分离装置(2)包括依次连通的烟气预冷装置(21)、烟气净化过滤干燥装置(22)、烟气冷却装置(23)、冷箱(24)及液化CO2分离装置(25)；所述烟气预冷装置(21)的烟气入口与所述燃汽轮机(3)烟气出口或所述余热锅炉的烟气出口连通，所述烟气预冷装置(21)的冷却管路与所述液态天然气储存装置(1)连通；所述液化CO2分离装置(25)与所述CO2收集装置(4)连通。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述烟气预冷装置(21)或烟气冷却装置(23)分别连接液态天然气输送管，利用液态天然气气化过程释放的冷能对烟气进行预冷或深度冷却。6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述烟气冷却装置(23)包括压缩机(26)、增压机(28)、膨胀机(29)及换热器；所述压缩机(26)、所述增压机(28)及所述换热器依次连通；所述膨胀机(29)分别与所述增压机(28)和所述换热器连通，且所述膨胀机(29)将部分被所述增压机(28)增压的高压烟气膨胀，通过膨胀吸热对所述换热器内部的烟气进行冷却。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述烟气净化冷却液化分离的压缩机(26)、增压机(28)利用所述化石燃料火力发电厂生产的高压蒸汽或电力驱动，或直接由燃气轮机(3)直接带动。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述换热器的冷却介质入口还与所述液态天然气储存装置(1)连通；所述液态天然气储存装置(1)储存的液态天然气经过所述换热器气化吸热对所述换热器内部的烟气进行冷却。9.一种燃气轮机利用LNG冷能碳捕集方法，其特征在于，包括：确定液态天然气储存装置技术参数；根据所述技术参数计算可利用LNG冷源总冷量QLNG；2CN109821341A权利要求书2/2页根据所述液态天然气冷源总冷量QLNG和预设CO2的最终参数，计算可处理的烟气总流量F烟；根据设备参数，计算在所述烟气总流量F烟下，利用所述LNG冷源总冷量QLNG实现烟气温度下降数值T；根据所述设备参数和所述温度下降数值T，设置换热器级数；利用所述换热器及所述液态天然气储存装置对燃气轮机排