本技術涉及一種二氧化碳捕集液化系統(tǒng)，尤其是一種深度耦合燃氣發(fā)電機組的二氧化碳捕集液化系統(tǒng)，屬于二氧化碳捕集。

背景技術：

1、公知的，在全球氣候變暖的背景下，減少大氣中的二氧化碳(co2)濃度成為了一個緊迫的任務。作為溫室氣體的主要成分之一，co2的排放主要來自于化石燃料的燃燒，特別是在電力生產(chǎn)和工業(yè)過程中。碳捕集技術的開發(fā)和應用是解決這一問題的關鍵途徑之一。通過有效捕集和封存co2，可以顯著降低溫室氣體排放，緩解氣候變化的影響，同時為能源轉(zhuǎn)型和低碳經(jīng)濟的發(fā)展提供支撐。碳捕集不僅有助于達成國際氣候目標，如巴黎協(xié)定所規(guī)定的限制全球平均氣溫升幅，還對保障能源安全、促進清潔能源技術的發(fā)展和應用具有重要意義。

2、變溫碳捕集技術(tsa)作為一種有效的co2捕集技術，它主要依賴于可逆的吸附-解吸過程，通過改變溫度來控制co2的吸附和釋放。tsa技術與其他碳捕集技術相比，變溫碳捕集技術的能耗較低，可有效地從混合氣體中選擇性地吸附二氧化碳，同時使用的吸附劑具有良好的穩(wěn)定性和無腐蝕性，這對于設備的長期運行和維護非常重要，總的來說，變溫碳捕集技術是一種高效、經(jīng)濟、環(huán)保的碳捕集技術，對于應對全球氣候變化具有重要的戰(zhàn)略意義。

3、燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠是一種高效率的發(fā)電方式，在這種電廠中，利用液化天然氣(lng)的在氣化過程中釋放出大量的冷能，傳統(tǒng)上這些冷能通常被排放掉，造成能源的浪費。

4、目前，缺少一種變溫碳捕集技術與燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠的lng冷能回收相結合的二氧化碳捕集液化系統(tǒng)，以實現(xiàn)顯著的環(huán)境和經(jīng)濟效益。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術的上述不足，本實用新型提供一種深度耦合燃氣發(fā)電機組的二氧化碳捕集液化系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能夠顯著提升co2捕集的效率和穩(wěn)定性，降低因溫度波動引起的能耗和運行成本；還能夠綜合利用lng冷能，提高電廠的總體能效，降低碳捕集過程的能源需求。

2、本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是：

3、一種深度耦合燃氣發(fā)電機組的二氧化碳捕集液化系統(tǒng)，包括相連接的煙氣變溫吸附系統(tǒng)及二氧化碳壓縮液化系統(tǒng)；其中，

4、所述煙氣變溫吸附系統(tǒng)包括依次連接的煙氣預洗模塊和變溫吸附模塊；

5、所述二氧化碳壓縮液化系統(tǒng)包括依次連接的三級壓縮冷卻模塊和二氧化碳液化模塊；所述煙氣變溫吸附系統(tǒng)的變溫吸附模塊接入所述二氧化碳壓縮液化系統(tǒng)的三級壓縮冷卻模塊；所述三級壓縮冷卻模塊的濃縮煙氣還與lng冷能回收模塊的lng冷能進行熱交換。

6、可選的，所述變溫吸附模塊包括兩個交替運行的吸附塔，第一吸附塔和第二吸附塔并聯(lián)于所述煙氣預洗模塊的出口與所述三級壓縮冷卻模塊的入口之間；所述第一吸附塔和第二吸附塔分別設有流經(jīng)其塔身內(nèi)部的第一溫控管路和第二溫控管路，所述第一溫控管路和第二溫控管路內(nèi)均流有變溫介質(zhì)，所述變溫介質(zhì)與煙氣在第一吸附塔/第二吸附塔內(nèi)部進行間壁式換熱，所述變溫介質(zhì)由來自凝汽器的凝結水與來自余熱鍋爐主蒸汽管道的疏水混合構成。

7、可選的，所述第一吸附塔和第二吸附塔均被配置為在60～70℃進行二氧化碳的吸附，并在110～120℃進行二氧化碳的脫附。

8、可選的，所述第一溫控管路包括設置在所述第一吸附塔內(nèi)部用于流經(jīng)所述變溫介質(zhì)的第一內(nèi)部溫控管路，所述第一內(nèi)部溫控管路的進口分別通過第一外部凝結水管路和第一外部疏水管路連接至所述凝汽器的出口和所述余熱鍋爐主蒸汽管道的疏水出口，所述第一內(nèi)部溫控管路的出口通過第一外部混合管路連接至所述凝汽器的入口；所述第一外部凝結水管路、第一外部疏水管路及第一外部混合管路上分別設有第五調(diào)節(jié)閥、第六調(diào)節(jié)閥和第一調(diào)節(jié)閥；

9、所述第二溫控管路包括設置在所述第二吸附塔內(nèi)部用于流經(jīng)所述變溫介質(zhì)的第二內(nèi)部溫控管路，所述第二內(nèi)部溫控管路的進口分別通過第二外部凝結水管路和第二外部疏水管路連接至所述凝汽器的出口和所述余熱鍋爐主蒸汽管道的疏水出口，所述第二內(nèi)部溫控管路的出口通過第二外部混合管路連接至所述凝汽器的入口；所述第二外部凝結水管路、第二外部疏水管路及第二外部混合管路上分別設有第三調(diào)節(jié)閥、第四調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥。

10、可選的，所述煙氣預洗模塊包括堿液預洗塔，所述堿液預洗塔的入口連接余熱鍋爐出口煙道，所述堿液預洗塔的出口分別通過第五煙道和第六煙道與所述第一吸附塔和所述第二吸附塔并聯(lián)，所述第五煙道和第六煙道上分別設有第五煙氣擋板和第六煙氣擋板；

11、所述第一吸附塔和所述第二吸附塔的出口分別通過第二煙道和第四煙道并聯(lián)至所述三級壓縮冷卻模塊的入口，所述第二煙道和第二煙道上分別設有第二煙氣擋板和第四煙氣擋板。

12、可選的，所述第一吸附塔和所述第二吸附塔的出口還分別通過第一煙道和第三煙道并聯(lián)至機組排煙煙道，所述第一煙道和第三煙道上分別設有第一煙氣擋板和第三煙氣擋板。

13、可選的，所述三級壓縮冷卻模塊包括三級壓縮機、二級壓縮機、一級壓縮機、第一換熱器、第二換熱器以及第三換熱器；所述一級壓縮機的入口分別連接所述第一吸附塔和第二吸附塔的出口；所述一級壓縮機的出口連接所述第三換熱器的第一入口，并與由第二換熱器的第三出口接入的反向煙氣進行換熱降溫；所述第三換熱器的第一出口連接所述二級壓縮機的入口，所述二級壓縮機的出口又接所述第二換熱器的第一入口，所述第二換熱器的第一出口連接至所述三級壓縮機的入口，所述三級壓縮機的出口連接所述第一換熱器的第一入口，所述第一換熱器的出口連接至所述二氧化碳液化模塊。

14、可選的，所述三級壓縮冷卻模塊還包括小汽機，所述三級壓縮機、二級壓縮機及一級壓縮機均采用余熱鍋爐主蒸汽管道，經(jīng)小汽機做工產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動能驅(qū)動，做功后的蒸汽排入凝汽器。

15、可選的，所述二氧化碳液化模塊包括氣液分離器和儲液罐，所述氣液分離器的入口連接所述第一換熱器的第一出口，將冷卻后的濃縮煙氣排入氣液分離器進行氣液分離，所述氣液分離器的排液出口連接至所述儲液罐進行儲存，所述氣液分離器的排氣出口連接至所述第二換熱器的第二入口，所述第二換熱器的第二出口連接至機組排煙煙道。

16、可選的，所述lng冷能回收模塊包括來自燃機電廠lng氣化過程的液化天然氣、第一流量閥及第二流量閥，所述液化天然氣的輸送方向與所述三級壓縮冷卻模塊中濃縮煙氣的輸送方向相反；

17、所述液化天然氣的lng出口經(jīng)并聯(lián)管路分別通入第一流量閥和第二流量閥，所述第二流量閥的另一端接入所述第一換熱器的第二入口，所述第一換熱器的第二出口與所述第一流量閥的另一端共同連接至所述第二換熱器的第三入口，所述第二換熱器的第三出口接入所述第三換熱器的第二入口，所述第三換熱器的第二出口連接至燃機燃燒室。

18、借助上述技術方案，本實用新型的一種深度耦合燃氣發(fā)電機組的二氧化碳捕集液化系統(tǒng)，通過設置含有變溫吸附模塊的煙氣變溫吸附系統(tǒng)及含有l(wèi)ng冷能回收模塊的二氧化碳液化模塊，并利用三級壓縮冷卻模塊將變溫吸附模塊、lng冷能回收模塊及二氧化碳液化模塊關聯(lián)起來，實現(xiàn)了lng冷能回收、變溫吸附捕碳工藝及燃氣機組汽水系統(tǒng)的深度耦合，這樣不僅顯著提升了co2捕集的效率和穩(wěn)定性，降低了因溫度波動引起的能耗和運行成本；還利用lng冷能，提高了電廠的總體能效，降低了碳捕集過程的能源需求。