LNG冷能用于富氧燃烧联合循环发电系统

为使天然气电厂实现低成本碳捕获,构建一套集空气分离、富氧燃烧、联合循环发电以及碳捕获的集成系统.将LNG冷能先后用于空气分离和碳捕获环节,降低系统能耗.将富氧燃烧技术应用于燃气-蒸汽联合循环发电系统,在发电的同时实现低成本碳捕获.采用Aspen plus流程模拟软件,通过敏感度分析对系统工况进行优化.在联合循环发电系统中,采用CO2循环中和燃烧温度,并且随着CO2循环量的增加,燃气轮机出口温度降低,燃气轮机输出功率增加;燃气轮机出口温度降低,会导致蒸汽循环中过热蒸汽温度降低,蒸汽轮机的输出功率减小.LNG冷能的应用可以极大地降低碳捕获能耗,对碳捕获压力进行讨论,当碳捕获压力为0.7 MPa时,可以保证CO2液化温度不低于三相点温度,并且使CO2压缩功耗最小.经过敏感度分析,最终确定系统的最佳工况点:当CO2循环量为8.4 kmol/s,蒸汽循环的循环压力为12 MPa,循环蒸汽量为6.7kmol/s时,联合循环碳捕获系统总发电功率达417.4 MW,热效率为47.0％,(火用)效率为42.2％.