CN115324671B 燃气-蒸汽联合循环发电耦合电解水的高温碳捕集与原位转化利用系统及方法 （华东理工大学）

燃气-蒸汽联合循环发电耦合电解水的高温本发明提供了燃气蒸汽联合循环发电耦合电解水的高温碳捕集与原位转化利用系统及方转化子系统将联合循环发电机组子系统的燃机发电组排出的高温含碳烟气进行碳捕集并进行发明耦合了电解水的高温碳捕集与原位转化系统与燃气蒸汽联合循环发电机组进行过程耦合21.一种燃气蒸汽联合循环发电耦合电解水的高温碳捕集与原位转化利用系统，其特所述碳捕集与原位转化子系统将所述联合循环发电机组子系统的燃机发电组排出的所述联合循环发电机组子系统包括燃机发电组和汽轮发电组；所述所述电解水子系统包括水电解池以及分别与电解池的阳极和阴极连接的氧气储罐与2.根据权利要求1所述的燃气一蒸汽联合循环发电耦合电解水的高温碳捕集与原位转3.根据权利要求1所述的燃气一蒸汽联合循环发电耦合电解水的高温碳捕集与原位转4.采用权利要求1～3任一项所述的系统进行高温碳捕(1)联合循环发电机组子系统燃气轮机产生的高温含碳烟气在碳捕集与原位转化子系(3)联合循环发电机组子系统为电解水子系统提供电能，电解产生的氧气为联合循环根据碳捕集与原位转化过程所需反应温度，高温含碳烟气经过换3吸附与转化反应塔中产生的高温脱碳烟气和高温产品气分别通入余热锅炉换热将热铑或锆贵金属催化剂；捕集过程中控制反应温度的方式如下：对于放热反应，需4能源结构特征，电力行业仍将以化石燃料火力发电为主体。因此，碳捕集、利用与封存燃气蒸汽联合循环技术通过能量的梯级利用大幅度提升了能源利用和发电效率，被认为热锅炉经热交换后的烟气(90℃左右)排入大气。该过程由于烟气处理量大和二氧化碳[0003]现有针对火力发电大规模CO2捕集技术主要采用溶剂吸收法，高温烟气须经过冷何将碳捕集过程和碳转化进行过程耦合成为CC[0005]基于联合循环发电机组燃气轮机排放的高温烟气本身具有的热能和电厂谷电以[0006]本发明针对燃气一蒸汽联合循环发电系统将燃气轮机排出的高温烟气(550–6505[0009]联合循环发电机组子系统包括燃机发电组和汽轮发电组：燃机发电组包括压缩[0013]电解水子系统包括水电解池以及分别与电解池的阳极和阴极连接的氧气储罐与[0014]本发明的第二方面，提供了采用上述系统进行高温碳捕集与原位转化利用的方[0015](1)联合循环发电机组子系统燃气轮机产生的高温含碳烟气在碳捕集与原位转化[0017](3)联合循环发电机组子系统为电解水子系统提供电能，电解产生的氧气为联合6塔内部的换热单元将热量导出；对于吸热反应，将燃气经过燃烧式加热器后产生的900_[0035]吸附与转化反应塔中产生的高温脱碳烟气和高温产品气分别通入余热锅炉换热7[0043]图1是本发明燃气_蒸汽联合循环发电耦合电解水的碳捕集与原位转化技术流程[0044]图2为燃气_蒸汽联合循环发电耦合电解水的高温碳捕集与原位转化甲烷系统工[0046]图3为燃气_蒸汽联合循环发电耦合电解水的高温碳捕集与原位转化合成气系统8碳捕集与原位转化子系统2高温吸附和转化后，分别得到的高温烟气和产品气进入余热锅入联合循环发电机组子系统1余热锅炉进行[0055]对于电解水子系统3，其包括水电解池以及分别与电解池的阳极和阴极连接的氧[0056]联合循环发电子系统1调峰后的冗余电能给电解池提供电能。阳极产生的氧气从氧气罐输出，至联合循环发电机组子系统1燃气轮机空气压缩机，为燃料燃烧提供富氧环合电解水的高温碳捕集与原位转化甲烷与燃气_蒸汽联合循环发电的集成的具体过程进行[0058]实施例1基于甲烷化反应的耦合电解水的高温碳捕集与原位转化甲烷与燃气_蒸[0059]参见图2。本实施例中，将高温碳捕集与原位转化甲烷子系统与电解水子系统耦9[0061]两吸附与转化反应塔T_1、T_2中产生的高温脱碳烟气(500℃)和高温产品甲烷[0062]利用电厂冗余的谷电或者绿电电解水，阴极得到的氢气作为将捕集的CO2原位加[0063]实施例2基于逆水煤气反应(RWGS)的耦合电解水的高温碳捕集与原位转化合成气反应塔T_1吸附饱和之后，控制三通阀V_9将高温烟气通入吸附与转化反应塔T_2中进行新反应塔温度在600_650℃之间，补热之后的高温烟气燃烧式加热器F_3中产生的高温烟气对正在进行碳利用阶段的吸附与转化反应塔T_1或T_2[0066]两吸附与转化反应塔T_1、T_2中产生的高温脱碳烟气(700℃)、高温产品合成气[0067]利用电厂冗余的谷电或者绿电电解水，阴极得到的氢气作为将捕集的