[發(fā)明專利]一種燃煤電廠二氧化碳捕集耦合空氣壓縮儲能工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810108522.1
• 申請日: 2018-02-03
• 公開（公告）號: CN108266964A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 楊正山
• 申請（專利權）人: 楊正山
• 主分類號: F25J1/02
• 分類號: F25J1/02;F23J15/02;F04B41/02;F01K13/00;B01D53/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種燃煤電廠二氧化碳捕集耦合空氣壓縮儲能工藝，其特征在于：

由燃煤電廠膜捕集版塊、微藻固碳版塊、沼氣提純版塊、空氣壓縮儲能版塊組成；其中，在燃煤電廠膜捕集版塊，煙道氣經(jīng)過除雜凈化后，然后經(jīng)過壓縮、干燥，通過2級膜組件提純得到體積分數(shù)不小于95%的二氧化碳氣體，然后經(jīng)過多級加壓到低溫液化環(huán)節(jié)所需壓力，初步降溫后，進一步脫水干燥，然后利用液化天然氣提供低溫得到液態(tài)二氧化碳，再通過液體泵加壓到所需壓力條件，然后經(jīng)過換熱器進一步升溫到超臨界所需溫度；在微藻固碳版塊，來自燃煤電廠膜捕集版塊和空氣壓縮儲能版塊的二氧化碳為微藻提供碳源，光合作用產(chǎn)生的有機質加工成生物柴油可以緩解交通行業(yè)對石油的需求量減少交通行業(yè)的碳排放，藻粉加工成牲畜的飼料；在沼氣純化版塊，牲畜產(chǎn)生的糞便經(jīng)過厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，沼氣經(jīng)過凈化處理后通過膜—低溫深冷捕集技術將二氧化碳和甲烷組分分離，甲烷為空氣壓縮儲能版塊提供燃料，同時得到超臨界二氧化碳；在空氣壓縮儲能版塊，空氣經(jīng)過多級壓縮后先經(jīng)過換熱降溫，高壓空氣被貯存到儲氣罐或其它空氣儲存設施中，當儲存的高壓空氣釋放發(fā)電時，空氣先經(jīng)過換熱器加熱，然后與甲烷在燃氣輪機的燃燒室燃燒，產(chǎn)生的高溫蒸汽經(jīng)過膨脹機初步膨脹發(fā)電，先經(jīng)過換熱器升溫后再通過壓縮透平膨脹機的膨脹端口進行膨脹，膨脹后的空氣先經(jīng)過換熱器升溫，然后再經(jīng)過膨脹機降壓到大氣壓。

2.根據(jù)權利要求1所述的燃煤電廠膜捕集版塊，其特征在于：

2級膜分離環(huán)節(jié)的第1級和第2級膜組件的進料氣都通過壓縮透平膨脹機的壓縮端口加壓煙氣，由空氣壓縮儲能版塊升溫后的第一級膨脹后的空氣提供動力；當空氣壓縮儲能版塊的提供的能量不能為壓縮機提供動力時，通過控制閥可以實現(xiàn)使用電驅動壓縮機為煙氣增加壓強，保證膜分離過程的正常運行；在低溫液化過程，利用沼氣提純版塊中低溫液化天然氣和低溫液態(tài)二氧化碳流體為膜捕集濃縮后的二氧化碳氣體降溫，降低二氧化碳液化所需壓強，之后再使用液壓泵提升到所需壓強，有利減少系統(tǒng)能耗。

3.根據(jù)權利要求1所述的微藻固碳版塊，其特征在于：

通過壓縮透平膨脹機，利用燃煤電廠膜捕集版塊膜組件截留氣的壓力為沼氣提純版塊中凈化后的沼氣增加壓力，之后再經(jīng)過膨脹機發(fā)電能量回收，溫度調節(jié)后進入光反應器，在光反應器同時對空氣壓縮儲能版塊中甲烷燃燒后的排放的煙氣中的二氧化碳進行捕集。

4.根據(jù)權利要求1所述的沼氣提純版塊，其特征在于：

膜使用1級膜組件提純二氧化碳濃度后，使用液化天然氣為第1、2級低溫蒸餾環(huán)節(jié)提供低溫能量，為燃煤電廠膜捕集版塊二氧化碳氣體降溫后為，在第1級低溫蒸餾環(huán)節(jié)之前的煙氣進行初步降溫，然后作為空氣壓縮儲能版塊中甲烷原料，提高了系統(tǒng)能量利用效率。