具有co2捕集設備的聯合循環發電設備的製作方法

2023-09-17 22:00:10 2

具有co2捕集設備的聯合循環發電設備的製作方法
【專利摘要】聯合循環發電設備(10)包含與液化天然氣LNG再氣化系統(20)操作集成的CO2捕集系統(5A，5B)，其中來自再氣化過程的冷能被用於CO2捕集系統或與其相關的過程中的冷卻過程。這些冷卻系統包括用於冷卻CO2捕集所用的貧或富吸收溶液或冷卻煙道氣的系統。LNG再氣化系統(20)按照具有(21-23)的一個或多個熱交換階段以及一個或多個冷儲存單元(24，35，36)來布置。具有CO2捕集(10)的發電設備可在改進的總體效率下操作。
【專利說明】具有C02捕集設備的聯合循環發電設備
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種用於發電的聯合循環發電設備，所述聯合循環發電設備具有氣體渦輪、蒸汽渦輪和熱量回收蒸汽發生器，還涉及一種用於捕集和壓縮二氧化碳的設備。具體地，本發明涉及液化天然氣加工系統與發電設備的集成。
【背景技術】
[0002]已知用於發電的聯合循環發電設備包括氣體渦輪、蒸汽渦輪和熱量回收蒸汽發生器，該熱量回收蒸汽發生器利用氣體渦輪排放的熱煙道氣產生蒸汽以驅動蒸汽渦輪。為了降低引起溫室效應的排放，已提出各種措施來儘可能減少排放到大氣中的二氧化碳的量。這些措施包括在發電設備中布置系統，其捕集和處理由熱量回收蒸汽發生器HRSG或燃煤鍋爐排放的煙道氣中包含的C02。這樣的CO2捕集過程基於例如冷氨或胺吸收方法進行操作。為了有效地工作，這兩種方法均需要將煙道氣冷卻至低於10°C的溫度。此外，為了經濟地輸送和儲存捕集的CO2，將其純化、與水分離、冷凍、壓縮和液化。為此，還需要在經濟條件下提供足夠冷的熱交換介質。這種類型的CO2捕集設備需要給定量的能量，由此將降低發電設備的總體效率。為了設計在能量利用上更為有效的具有CO2捕集的聯合循環發電設備，已提出對於一些發電設備過程使用來自LNG再氣化的冷能。
[0003]JP2000024454公開了使用LNG的汽化熱來冷卻廢氣和固化在廢氣中包含的二氧化碳。JP60636999公開了使用在蒸發LNG以從廢氣將二氧化碳回收為液化二氧化碳時產生的冷熱量。WO 2008/009930公開了在空氣分離單元中使用這樣的冷能來生產氮和氧。
[0004]US 6，367，258公開了將液化天然氣汽化用於聯合循環發電設備，其中利用汽化的冷能來冷凍氣體渦輪吸入空氣、蒸汽渦輪冷凝器冷卻水或用於冷卻氣體渦輪的部件的第一傳熱流體。
[0005]Velautham等人, 使用LNG冷卻的零排放聯合發電循環)?，JSME InternationalJournal, Series B,第44卷,第4期,2001,公開了使用液化天然氣的冷能,通過與空氣熱交換來冷卻空氣，期望從空氣分離氧以進一步用於聯合循環發電設備。使用液化天然氣冷能降低氧-空氣分離過程的能耗。還公開了使用液化天然氣冷能與CO2熱交換用於CO2液化。
[0006]W02007/148984公開了一種LNG再氣化設備，其中天然氣在純氧中燃燒。該設備還包含鍋爐和蒸汽渦輪，以由熱的燃燒氣體發電。通過冷凝水蒸汽，由所得到的煙道氣分離CO2。此外，CO2被LNG冷卻而液化。
[0007]US5467722公開了一種具有隨後的CO2捕集系統和LNG再氣化設備的聯合循環發電設備。CO2捕集系統包含換熱器，其使用液體LNG作為熱沉來冷卻煙道氣以捕集低溫C02。
[0008]發明概述
本發明的一個目的是提供一種連帶CO2捕集設備一起操作的聯合循環發電設備，比起已知的這種類型的發電設備，本發明的聯合循環發電設備具有提高的發電設備效率。
[0009]聯合循環發電設備包含氣體渦輪、蒸汽渦輪和熱量回收蒸汽發生器(HRSG)，其中兩種渦輪驅動發電器。此外，發電設備包含CO2捕集系統，其基於冷氨或胺吸收方法進行操作並且布置用於處理來自HRSG的廢氣。
[0010]根據本發明，聯合循環發電設備包含液化天然氣再氣化系統，其包含與CO2捕集系統內的一個或多個換熱器操作連接的換熱器。
[0011]液化天然氣LNG的再氣化提供在CO2捕集系統中進行冷卻過程所必需的冷能。該冷卻過程中的熱交換介質得到的熱量進而用於支持LNG的再氣化過程。CO2捕集系統的LNG再氣化系統和冷卻系統集成為閉合的迴路系統。該集成降低操作CO2捕集系統和LNG系統所需的能量，否則所述能量要通過其它方式提供，例如通過蒸汽提取和發電設備的電力提供。因此，其減輕由於CO2捕集過程和LNG再氣化過程造成的效率降低。
[0012]在本發明的一個實施方案中，LNG再氣化系統包含一個或多個換熱器，級聯排列，經設置以在天然氣的特定溫度範圍(從LNG入口溫度到環境溫度)下操作，用於在換熱器的冷流側的LNG和熱流側的熱交換介質之間熱交換。在換熱器的輸出處，熱流側的熱交換介質具有低溫(cryogenic temperature)或冷凍溫度(chilling temperature),取決於過程的冷能要求。
[0013]冷凍溫度(chilling temperature)可例如在以下範圍內:從高於低溫溫度(cryogenic temperature)(低溫溫度為低於_150°C的溫度)到10°C或甚至到環境溫度,或者在一個實施方案中，對於冷氨吸收方法應用，在5°C _2°C範圍。
[0014]在另一實施方案中，布置CO2捕集系統用於冷氨吸收方法。為了支持該方法,發電設備包含管線，以將熱交換介質從產生具有低溫或冷凍溫度的介質的該再氣化換熱器引向CO2捕集系統內的一個或多個致冷系統，其中致冷系統為
-在煙道氣直接接觸冷卻器的冷卻迴路中的冷卻器，
-設置在煙道氣水洗滌設備之前的水冷卻器，
-用於冷卻一部分富吸收溶液流的冷卻器，用於調節所述富吸收溶液流的溫度。
[0015]在本發明的另一實施方案中，CO2吸收系統為採用胺吸收方法用於從煙道氣除去CO2的系統，並且用於LNG再氣化的系統與在該CO2吸收系統內的冷卻系統操作連接。該採用胺吸收方法的系統需要熱交換介質，用於冷卻貧吸收溶液至約45°C的溫度。如在以上實施方案的情況，使用來自LNG系統的冷卻能減輕了由於CO2捕集過程造成的效率降低。在本發明的一個具體實施方案中，管線從LNG系統的換熱器通向胺吸收方法的貧溶液的冷卻器，並且返回至換熱器。
[0016]換熱器以級聯方式布置(熱交換的天然氣輸出溫度為隨後的換熱器的輸入溫度，並且將天然氣加熱，從LNG入口低溫溫度到-10°C或更高，優選到0°C或到環境溫度)，並且基於對經方法集成優化的冷卻設施(cold utilities)的載荷和溫度要求(例如空氣分離單元、CO2液化過程、冷氨CO2捕集過程、聯合循環發電設備中的冷卻要求等)，LNG再氣化系統的每一個換熱器經設置和布置以在特定的溫度範圍內熱交換。更具體地，在一個示例性實施方案中，第一換熱器中的天然氣溫度範圍由LNG的低溫入口溫度以及冷卻設施的要求和在該第一換熱器的熱流側的熱交換介質限定。在再氣化壓力下，LNG的沸騰溫度可用作該第一換熱器的天然氣出口設計溫度。為了降低設備尺寸，第一範圍的天然氣出口溫度可更高，通常比LNG沸騰溫度高10°C -50°C。該第一換熱器將為冷卻設施提供低溫冷卻能或超低溫冷凍能，所述冷卻設施需要極低溫冷卻，例如空氣分離單元等。[0017]第二溫度範圍的天然氣入口溫度為第一範圍的出口溫度,而第二範圍的輸出溫度為第三範圍的入口溫度。該換熱器可設計為在高於第一換熱器的溫度下提供超低溫冷凍倉泛。
[0018]第三溫度範圍的天然氣入口溫度為第二範圍的出口溫度。該換熱器可設計為提供冷凍能，其具有比第二換熱器高的溫度。
[0019]在這樣的級聯布置中，當向不同的冷卻設施提供冷卻時，最大可能地減少了 LNG冷凍能的可用能損失。
[0020]具體地，在一個示例性實施方案中，使用以下溫度範圍:
第一天然氣溫度範圍:_165°C至_120°C，第二溫度範圍:-120°C至_80°C，和第三溫度範圍:-80°C至(TC。
[0021]這些換熱器中的每一個可包含一個或多個熱交換設備，它們可彼此串聯或並聯布置。這樣的布置允許熱交換介質的流動和溫度控制的靈活性並且允許控制發電設備的不同操作模式的靈活性。
[0022]在本發明的另一實施方案中，LNG再氣化系統包含用於儲存LNG的冷儲存單元，其布置用於向發電設備內的上述冷卻系統提供冷的熱交換介質。在不運行LNG再氣化或再氣化的情況下，包含在這些冷儲存單元中的冷能可用於CO2液化過程，從而能夠降低CO2吸收系統的功耗。
[0023]在本發明的另一實施方案中，LNG再氣化系統，具體是布置為用熱交換介質操作的換熱器(熱交換介質在換熱器輸出處具有冷凍溫度)，還與用於冷卻通向聯合循環發電設備的氣體渦輪的入口空氣的系統操作連接。介質的冷凍溫度可在10°c或更低的範圍，或者在50C _2°C的範圍。
[0024]在本發明的另一不例性實施方案中，LNG再氣化系統還與一個或多個以下系統操作連接，所述系統與從來自聯合循環發電設備的煙道氣捕集CO2的過程關聯:
-在煙道氣進入CO2捕集系統之前用於其冷卻和/或冷凍(cooling and/or chilling)的系統，以滿足CO2捕集過程的溫度要求，
-用於冷卻在HRSG之後再循環返回氣體渦輪入口的煙道氣的系統，
-用於冷凍在HRSG之後再循環返回氣體渦輪入口的煙道氣的系統，
-用於冷卻CO2捕集系統所提取的CO2的系統，
-用於通過冷凍來乾燥CO2的系統。
[0025]煙道氣的再循環提高煙道氣中的CO2濃度，從而提高CO2捕集過程效率。
[0026]在本發明的另一示例性實施方案中，LNG再氣化系統還與用於蒸汽渦輪冷凝器的冷卻水系統操作連接。通過有效地利用可得的冷能用於冷卻，並且進而利用可得自LNG再氣化過程的冷凝的低水平熱量，這進一步提高總體效率。
[0027]由所有上述冷卻系統，將返回熱交換介質引回LNG再氣化系統內的換熱器。
[0028]LNG再氣化系統從而可使用聯合循環發電設備的冷卻器和冷凍器系統提供的熱量來操作。反過來，冷卻器和冷凍器系統可使用LNG提供的冷能來操作。
[0029]由於這些冷卻系統不再需要使用由發電設備的其它來源提取的能量來操作，使用可得自以上任何冷卻系統中的LNG再氣化系統的冷能提高總體發電設備效率。另一方面，由上述冷卻系統取回的熱量提供用於LNG再氣化的熱量來源。因此，不需要或需要較少的來自聯合循環發電設備的蒸汽提取來操作LNG再氣化。可改進發電設備的性能(效率和功率輸出)。
[0030]在本發明的另一示例性實施方案中，用於LNG再氣化的系統包含換熱器，其經設置和布置用於液化CO2捕集系統所提取的C02。具有這樣的LNG系統的發電設備不需要或需要較少用於液化CO2的壓縮機。此外，來自CO2液化過程的熱量被提供給LNG再氣化系統的換熱器。
[0031]在另一實施方案中，發電設備包含管線，以將熱交換介質從液化天然氣再氣化系統的第一換熱器引向空氣分離單元。在換熱器的輸出處，熱交換介質具有低溫溫度(溫度低於-150°C)，並且用於空氣分離過程的操作，從而降低操作該單元所需的能量。用於來自空氣分離單元的返回熱交換介質的其它管線通回該第一換熱器，並且為液化天然氣再氣化過程提供其熱量。
[0032]在一個備選的實施方案中，來自液化天然氣再氣化系統的第一換熱器的冷凍能交換到空氣分離單元的入口空氣，並且來自液化天然氣再氣化系統的第二換熱器的冷凍能用於冷卻空氣分離單元的第一壓縮機的出口空氣。
[0033]附圖簡述
圖1顯示根據本發明具有CO2捕集系統的聯合循環發電設備的示意圖，特別是LNG再氣化系統與在發電設備內的冷卻系統之間的操作連接。
[0034]圖2顯不CO2捕集系統的詳細不意圖，特別是冷氣吸收系統和在LNG系統與該CO2捕集系統之間的操作連接。
[0035]圖3顯示CO2捕集系統的詳細示意圖，特別是基於胺吸收方法的系統和在LNG系統與該CO2捕集系統之間的操作連接。
[0036]圖4顯示根據本發明的另一實施方案，具有CO2捕集系統的聯合循環發電設備的示意圖，特別是LNG再氣化系統與在發電設備內的冷卻系統之間的操作連接。
[0037]實施本發明的最佳方式
圖1描述用於發電的聯合循環發電設備10，其具有提供有環境空氣A的氣體渦輪GT、使用來自氣體渦輪的熱廢氣產生蒸汽的熱量回收蒸汽發生器HRSG，和通過HRSG中產生的蒸汽驅動的蒸汽渦輪ST。冷凝器I冷凝膨脹的蒸汽，並且將冷凝物作為進料水引向HRSG，從而完成蒸汽渦輪的水/蒸汽循環。此外，發電設備包含CO2捕集系統5A、5B，它們可為基於冷氨吸收方法而進行操作的系統(如在圖2中所示的5A)或基於胺吸收方法的系統(如在圖3中所示的5B)。
[0038]發電設備10的氣體渦輪使用液化天然氣LNG再氣化設備20供應的天然氣進行操作。發電設備10與具有一個或多個階段的LNG加工系統20操作連接，系統20使低溫液化天然氣LNG汽化，用於氣體渦輪燃燒室CC。根據本發明，系統20中的LNG再氣化過程與發電設備10內的一個或多個冷卻和冷凍系統集成，以優化總體發電設備效率。為此，LNG系統20包含數個階段21-23，它們串聯布置，其中每一個階段與在大致的特定溫度水平範圍內再氣化LNG相關。特別是，CO2捕集系統內的冷卻或冷凍系統在閉合的熱交換迴路中與LNG再氣化系統20集成。
[0039]第一實施方案包含具有CO2捕集系統5a的發電設備，其為基於冷氨吸收方法而進行操作的系統，如圖2所示。在直接接觸冷卻器DCC之後，系統5a包含CO2吸收塔A，直接接觸冷卻器DCC將經由管線Gl來自於HRSG的煙道氣從120°C -80°C的溫度範圍冷卻降至10°C或更低的溫度，這是成功操作冷氨吸收方法所需的。冷卻器31布置在直接接觸冷卻器DCC的冷卻迴路中並且經設置以使用來自LNG再氣化系統20的換熱器23的冷能。換熱器23產生10°C或更低(例如2-5°C)的冷凍流動介質，其用於冷卻器33，以冷卻煙道氣至低於10°C的溫度。
[0040]不含CO2的氣體經由管線G5離開塔A，並且引向水洗滌WW，由該水洗滌WW，清潔的煙道氣所用的氣體管線G6延伸至直接接觸冷卻器DCC2。最後，清潔的煙道氣從直接接觸冷卻器DCC經由管線G7引向煙道S和大氣。
[0041]水洗滌W W經由水管線W與汽提塔St和水冷卻器32操作連接。用於純CO2流的管線從汽提塔St通向再生器RG。
[0042]由煙道氣捕集的CO2最後在再生器RG的頂部釋放，由此將其引向進一步處理，例如壓縮、乾燥或冷凍。
[0043]CO2吸收塔A與用於再生冷氨(CO2的吸收溶液)的系統連接。藉助再生器RG再加熱富CO2的吸收溶液RS，以釋放CO2和產生貧CO2的溶液LS，以再用於吸收塔A。吸收溶液再生系統另外包含富溶液RS的冷卻器33。
[0044]在冷氨CO2捕集系統5A內的每一個上述冷卻器31、32、33需要冷凍水作為溫度低於10°C的冷卻介質，其可通過LNG系統20的換熱器23提供。這些冷卻器中的每一個藉助管線25和26在閉合迴路中與換熱器23連接。
[0045]根據本發明的另一實施方案，CO2捕集系統還可為基於胺吸收方法的系統5B，如圖3所示。系統5B包括CO2吸收器B，其經由管線W提供有水流並且提供有貧吸收劑流LS』。將來自HRSG的煙道氣引向吸收器B的底部，並且上升通過設備，與貧溶液LS』成逆流。清潔的煙道氣在設備頂部離開，並且經由煙道S引向大氣。將得自吸收過程的富溶液經由管線RS』和換熱器LRX引向胺再生器塔ARC。在此從溶液釋放CO2並且經由冷凝器C』引導至設備以進一步處理或儲存。吸收塔ARC與含有再沸器RB的迴路進一步連接，由再沸器RB將貧溶液流經由管線LS』引向換熱器LRX，其中貧溶液LS』與富溶液RS』交換熱量，從而在其進入胺再生塔ARC之前預熱富溶液。在貧溶液LS』用於吸收器塔B之前，需要將其進一步冷卻。為此，其通過換熱器LSC引導，該換熱器LSC設置為藉助在管線25中的來自LNG系統的階段23的冷凍水來冷卻貧溶液。將來自換熱器LSC的已加熱的水引回至階段23，以在階段23中再次冷凍，從而閉合迴路。
[0046]從煙道氣提取的CO2從再生塔ARC離開，並且被引向進一步處理，例如壓縮、乾燥或冷凍。
[0047]取決於安裝的CO2捕集系統的類型，來自HRSG的煙道氣應在其在該系統內處理之前冷卻至特定的溫度範圍。在冷氨吸收方法的情況下，在進入吸收器之前，煙道氣的優選溫度低於10°c。在胺吸收方法的情況下，煙道氣的溫度應為約50°C，以確保最佳操作。對於這樣的煙道氣冷卻，發電設備包含煙道氣冷卻器3A，或者如果需要，在煙道氣管線中另外布置煙道氣冷凍器3B，用於在CO2捕集處理中處理煙道氣之前冷卻或冷凍煙道氣。因此，可從LNG系統完全取出冷能。冷卻器/冷凍器系統3A、3B進而用熱量支持LNG系統，所述熱量從煙道氣獲得並且經由管線26引向LNG系統。
[0048]發電設備包含數個與CO2捕集系統連接或相關的其它冷卻系統，除了 CO2捕集系統的冷卻系統自身以外，它們可與LNG系統集成。
[0049]CO2捕集系統5A、5B與CO2乾燥和冷卻系統6連接，用於處理捕集的CO2，其在CO2捕集系統中已與煙道氣分離。在冷卻系統6之後，可布置任選的壓縮機，用於CO2壓縮。
[0050]為了通過提高煙道氣中的CO2濃度來提高CO2捕集過程的效率，發電設備10可另外包含煙道氣再循環系統，其可包括從HRSG的排放管線分出的管線，其將未經處理的煙道氣經由煙道氣冷卻器4a以及隨後任選的煙道氣冷凍器4b引回氣體渦輪入口。將從煙道氣冷卻器或煙道氣冷凍器離開的已冷卻或冷凍的煙道氣分別引導至預期用於氣體渦輪壓縮機的入口空氣流A並且與之混合。
[0051]為了進一步提高發電設備容量，發電設備可包含入口空氣冷凍系統2，其使用經由管線25來自換熱器23的冷凍介質，來冷卻例如在高環境空氣溫度情況下的入口氣體。已加熱的介質經由管線26返回換熱器23。
[0052]發電設備與液化天然氣加工系統20操作連接，系統20將低溫液化天然氣LNG汽化用於氣體渦輪燃燒室CC和/或經由氣體管線輸出。再氣化過程和在發電設備10內的多個冷卻和冷凍系統採用優化總體發電設備效率的方式集成。LNG系統20包含例如數個階段21-23，它們串聯布置，其中每一個階段汽化LNG至不同的溫度水平。第一階段21經設置和布置以氣化LNG，並且在閉合的迴路中經由管線27和28與發電設備10內的空氣分離單元ASU操作連接。管線27經由流動介質引導低溫冷凍，以操作ASU，其中管線28將在ASU中產生的熱量引回至氣化器階段21，以氣化LNG。
[0053]空氣分離單元ASU布置在環境空氣的管線中，其從用於氣體渦輪壓縮機的入口空氣流管線A分出。將從環境空氣提取的純氧引迴環境空氣管線至壓縮機，和/或氣體渦輪的燃燒室CC，和/或熱量回收蒸汽發生器HRSG，以支持補充燃燒。
[0054]如圖1所示，LNG系統20的第二換熱器22與CO2乾燥和冷卻系統6操作連接。在壓縮機37中充分壓縮CO2之後，LNG換熱器22的冷能用於液化從氣體渦輪廢氣捕集的C02。可將液化的CO2引向輸送設備T或任何其它設備，用於處理或儲存C02。
[0055]在發電設備的CO2處理中集成LNG氣化器的第二換熱器22使得可以液化CO2,而無需另外的CO2壓縮機和中間冷卻器來將CO2壓縮至更高的壓力。該布置允許顯著節約投資和操作成本以及設備效率。
[0056]LNG再氣化系統20的第三換熱器23藉助管線25和26與CO2捕集系統5A或5B的冷卻器系統操作連接。為了額外優化總體發電設備效率，在發電設備10內的其它冷卻系統可採用類似的方式集成。這些系統包括例如冷卻系統，用於蒸汽渦輪冷凝器I。
[0057]換熱器21-23中的每一個本身可包含一個或多個氣化器單元，其中在數個單元的情況下，所述單元可串聯或並聯布置。這樣的布置使得可以靈活地控制LNG和熱交換流和相應溫度。
[0058]另外，最後的換熱器23可與冷儲存單元24組合，冷儲存單元24也通過管線與管線25和26連接。換熱器22也可與冷儲存單元35連接，冷儲存單元35通過管線與壓縮機37和輸送設備T連接。類似地，換熱器21可與冷儲存單元36組合，冷儲存單元36經由管線與管線27和28連接。該設置使得可以在LNG再氣化過程的停車或沒有足夠的可得自過程的冷凍時，操作發電設備內的冷卻和冷凍系統。
[0059]圖4顯不發電設備10的另一不例性實施方案,具有LNG再氣化設備20』的變化方案。該變化方案包含兩個換熱器21和23用於LNG再氣化，具有任選的冷儲存單元24和36。發電設備不具有用於CO2液化的換熱器22，而是包含壓縮機37的系統，壓縮機37具有在乾燥和冷凍系統6之後布置的中間冷卻器34。經由管線25由換熱器23對中間冷卻器供應冷卻。[0060] 圖中使用的附圖標記
【權利要求】
1.聯合循環發電設備(10)，所述設備(10)包含氣體渦輪(GT)、蒸汽渦輪(ST)、熱量回收蒸汽發生器(HRSG)、液化天然氣(LNG)再氣化系統(20)，和 CO2捕集系統(5麼，58)，該0)2捕集系統(5A，5B)經布置以處理所述熱量回收蒸汽發生器(HRSG)排放的廢氣，其特徵在於 所述液化天然氣再氣化系統(20)包含與所述CO2捕集系統(5A，5B)內的換熱器(31，32，33，36，LSC)操作連接的換熱器(21，22，23)， 其中一個或多個換熱器(21，22，23)以級聯方式布置，經設置用於在從LNG入口溫度到至少-10°C的溫度下操作天然氣，並且其中至少一個換熱器(23)經設置和布置用於在液化天然氣和熱交換介質之間進行熱交換，其中該熱交換介質在該至少一個換熱器(21)的輸出處具有低溫溫度或冷凍溫度。
2.權利要求1的聯合循環發電設備(10)， 其特徵在於 所述CO2捕集系統為經布置用於冷氨吸收方法的系統(5A)，並且所述發電設備(10)包含管線(25，26)，以將所述熱交換介質從該再氣化換熱器(23)引向以下一個或多個在所述CO2捕集系統內的致冷系統 -在煙道氣直接接觸冷卻器(DCC)的冷卻迴路中集成的冷卻器(31)， -在煙道氣水洗滌設備(WW)之前的水冷卻器(32)， -用於冷卻在所述CO2捕集系統(5A)內的富CO2吸收溶液的冷卻器(33)。
3.權利要求1的聯合循環發電設備(10) 其特徵在於 所述CO2捕集系統為經布置用於胺吸收方法的系統(5B)，用於從煙道氣除去CO2，並且所述液化天然氣再氣化系統(20)包含一個或多個以級聯方式布置的換熱器(21，22，23)，經設置以在從LNG入口溫度到至少0°C下操作天然氣，並且其中至少一個換熱器(21)經設置和布置用於在液化天然氣和熱交換介質之間進行熱交換，其中該熱交換介質在該至少一個換熱器(23)的輸出處具有低溫溫度或冷凍溫度。
4.權利要求3的聯合循環發電設備(10)， 其特徵在於 所述發電設備(10)包含管線(25，26)，以將所述熱交換介質從該再氣化換熱器(21)引向系統(LSC)，用於在所述CO2捕集胺吸收方法的系統(5B)內冷卻貧CO2溶液。
5.權利要求1或3的聯合循環發電設備(10)， 其特徵在於 所述至少一個換熱器(23)經設置和布置用於在液化天然氣和熱交換介質之間進行熱交換，所述熱交換介質在換熱器的輸出處具有低溫溫度或冷凍溫度，所述至少一個換熱器(23)與用於冷卻進入所述聯合循環發電設備(10)的氣體渦輪(GT)的入口空氣的系統(2)操作連接。
6.權利要求5的聯合循環發電設備(10), 其特徵在於 所述液化天然氣再氣化系統的一個或多個換熱器(21-23)與所述聯合循環發電設備(10)的一個或多個以下系統另外操作連接:-系統(3a)，用於在煙道氣進入所述CO2捕集系統之前冷卻煙道氣， -系統(3b)，用於在煙道氣進入所述CO2捕集系統之前冷凍煙道氣， -冷卻水系統(I)，用於蒸汽渦輪冷凝器， -系統(4a)，用於冷卻在HRSG之後再循環返回所述氣體渦輪入口的煙道氣， -系統(4b)，用於冷凍在HRSG之後再循環返回所述氣體渦輪入口的煙道氣， -系統(6)，用於冷卻通過所述CO2捕集系統提取的CO2, -系統￠)，通過冷凍來乾燥CO2。
7.前述權利要求1-6中任一項的聯合循環發電設備(10), 其特徵在於 所述液化天然氣再氣化系統的換熱器(21-23)以串聯或並聯布置。
8.權利要求7的聯合循環發電設備(10)， 其特徵在於 所述LNG再氣化系統(20)的 每一個換熱器(21，22，23)經設置和布置以在給定的溫度範圍內熱交換，其中每一個換熱器(21，22，23)可包含一個或多個熱交換設備，它們可彼此串聯或並聯布置。
9.權利要求5的聯合循環發電設備(10), 其特徵在於 所述液化天然氣再氣化系統(20)包含一個或多個冷儲存單元，用於儲存液化天然氣，與其換熱器(21-23)並聯布置。
10.權利要求1或3的聯合循環發電設備(10)， 其特徵在於 所述用於液化天然氣再氣化的系統包含經設置和布置用於液化所述CO2捕集系統所提取的CO2的換熱器(22)。
11.權利要求6和10的聯合循環發電設備(10), 其特徵在於 具有從用於乾燥和冷卻CO2的系統(6)通到用於CO2液化的換熱器(22)的管線，以及從該換熱器(22)通到輸送設備(T)或泵的液化CO2的管線。
12.權利要求1的聯合循環發電設備(10)， 其特徵在於 所述液化天然氣再氣化系統(20)包含:換熱器(21)，所述換熱器(21)經設置和布置以在液化天然氣和在所述換熱器(21)的輸出處具有低溫溫度的介質之間進行熱交換；和通向空氣分離單元(27)的所述熱交換介質的管線(27);和從所述空氣分離單元(ASU)通回所述換熱器(21)的管線(28)。
13.權利要求5的聯合循環發電設備(10), 其特徵在於 所述液化天然氣再氣化系統(21-23)與用於蒸汽渦輪(ST)冷凝器(I)的冷卻系統另外操作連接。
【文檔編號】F01K23/10GK103459784SQ201280007313
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年1月26日 優先權日:2011年2月1日
【發明者】M.沃森, C.魯奇蒂, H.李, F.德魯, F.Z.科札克, A.札戈斯基 申請人:阿爾斯通技術有限公司