[發明專利]利用液化天然氣的冷能的二氧化碳捕集裝置及發電系統

有效

• 申請號: 201810971553.X
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109813054B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 成和蒼;車松勛
• 申請（專利權）人: 斗山重工業建設有限公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02;F25J5/00;F02C6/00;F17C7/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;王培超

本發明提供能夠利用液化天然氣的冷能來捕集發電設備的煙氣所包含的二氧化碳的二氧化碳捕集裝置以及包括該二氧化碳捕集裝置的發電系統。本發明的一方面實施例所涉及的利用液化天然氣的冷能的二氧化碳捕集裝置包括：熱交換器，利用與液化天然氣的熱交換使初次制冷劑冷卻；冷卻器，與上述熱交換器連結，并且將利用與冷卻物質的熱交換進行冷卻的捕集用制冷劑排出；以及捕集散熱器，使從上述冷卻器排出的捕集用制冷劑與煙氣進行熱交換，從而分離上述煙氣所包含的二氧化碳并進行捕集。

技術領域

本發明涉及利用液化天然氣的冷能來捕集發電設備的煙氣所包含的二氧化碳的裝置及發電系統。

背景技術

天然氣(Natural Gas，NG)指的是在地表下天然產生并且在地表條件下具備氣體相的碳氫化合物及非碳氫化合物質。天然氣雖然會根據產地而出現些許差異，但其中甲烷(CH₄)占有80～90％而其余則是乙烷(C₂H₆)、丙烷(C₃H₈)之類的可燃性氣體。液化天然氣(Liquefied Natural Gas，LNG)指的是在低溫(約-160度)下以人工方式將天然氣液化而成的物體。

天然氣開采自油田，為了順利開采而在油田注入蒸汽、地下水、海水、二氧化碳之類的填充劑。所開采的天然氣則以液化天然氣之類的液化狀態輸送到消費地區。輸送到消費地區的液化天然氣為了使用或分配而需要進行再氣化(regasification)。

可以使用海水進行液化天然氣的再氣化。但是這樣使用海水時可能對海洋生態造成意想不到的影響。其它系統則可以燃燒天然氣產生熱量后再對液化天然氣進行再氣化。但這樣的再氣化方式會導致浪費能源。

另外，從火力發電設備排出的煙氣中包含二氧化碳，二氧化碳是全球變暖的主要原因，需要持續性地減少二氧化碳。因此，開發了多種方法的二氧化碳減少技術，但仍處于費用及效率方面無顯著效果的狀況。

專利文獻1：韓國公開專利第10-2014-0109426號(名稱：發電站煙道氣體的二氧化碳捕集方法及其裝置)

發明內容

本發明的目的在于提供能夠利用液化天然氣的冷能來捕集發電設備的煙氣中包含的二氧化碳的二氧化碳捕集裝置及包括其的利用液化天然氣的冷能的發電系統。

本發明的一方面實施例所涉及的利用液化天然氣的冷能的二氧化碳捕集裝置包括：熱交換器，利用與液化天然氣的熱交換使初次制冷劑冷卻；冷卻器，與上述熱交換器連結，并且將利用與冷卻物質的熱交換進行冷卻的捕集用制冷劑排出；以及捕集散熱器，使從上述冷卻器排出的捕集用制冷劑與煙氣進行熱交換，而分離上述煙氣所包含的二氧化碳并進行捕集。

這里，優選為，上述冷卻物質可以由從上述熱交換器供給的初次制冷劑構成，上述冷卻器可以利用從上述熱交換器供給的初次制冷劑而使上述捕集用制冷劑冷卻。

另外，優選為，在上述熱交換器連結設置有與上述冷卻器連結并將上述初次制冷劑供給到上述冷卻器的第一制冷劑線，在上述捕集散熱器連結設置有與上述冷卻器連結的第二制冷劑線，

優選為，上述冷卻器包括：壓縮機，連結設置于上述第二制冷劑線，并對上述捕集用制冷劑進行壓縮；膨脹部，設置于上述第二制冷劑線，并使上述捕集用制冷劑膨脹；以及冷凝器，設置在上述壓縮機與上述膨脹部之間，并且通過與上述初次制冷劑的熱交換使上述捕集用制冷劑冷凝。

另外，優選為，上述熱交換器將上述初次制冷劑冷卻為第一溫度，上述冷卻器將上述捕集用制冷劑冷卻為第二溫度，上述第二溫度的絕對值為上述第一溫度的絕對值的1.4倍～2.5倍。

另外，優選為，還包括事先冷卻流向上述捕集散熱器的煙氣的氣體散熱器，在上述熱交換器連結設置有將從上述熱交換器排出的制冷劑傳遞到上述氣體散熱器的制冷劑供給線、和將從上述氣體散熱器排出的制冷劑傳遞到上述熱交換器的制冷劑回收線，上述冷卻器連結設置在上述制冷劑供給線和上述制冷劑回收線。