[发明专利]用于在低排放涡轮机系统中捕获二氧化碳的系统和方法

权利要求书

1.发电系统，其包括：

第一压缩机，其配置来接收并压缩一种或多种氧化剂；

第一燃烧室，其配置来接收并燃烧该压缩的氧化剂以及至少一种第一燃料，产生废气流；

第一膨胀机，其配置来接收来自所述第一燃烧室的所述废气流并产生气态废气流；

热回收蒸汽单元，其配置来接收并冷却所述气态废气流且产生蒸汽；

第一冷却单元，其配置来接收并进一步冷却所述气态废气流；

第二压缩机，其配置来接收并压缩所述气态废气流；和

分离器，其配置来接收该压缩的废气流并将其分离成CO₂流出流和产物流。

2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括热交换器，其配置来接收来自所述第二压缩机的所述压缩的废气流并在将所述压缩的废气流引入所述分离器之前冷却所述压缩的废气流。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述热交换器通过与从所述分离器排出的所述产物流交换热，冷却所述压缩的废气流。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述热回收单元是热回收蒸汽发生器。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述热回收蒸汽发生器包括风道燃烧器。

6.根据权利要求2所述的系统，进一步包括燃烧室，其配置来接收来自所述第二压缩机的所述压缩的废气流，并在将所述压缩的废气流引入所述热交换器之前加热所述压缩的废气流。

7.根据权利要求3所述的系统，进一步包括第二膨胀机，其配置来接收来自所述热交换器的所述产物流并使所述产物流膨胀。

8.根据权利要求7所述的系统，进一步包括燃烧室，其配置来接收来自所述热交换器的所述产物流，并在将所述产物流引入所述第二膨胀机之前加热所述产物流。

9.根据权利要求2所述的系统，进一步包括第二冷却单元，其配置来接收来自所述热交换器的所述压缩的废气流，并在将所述压缩的废气流引入所述分离器之前进一步冷却所述压缩的废气流。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述分离器使用选自以下的分离方法：热碳酸钾分离、胺分离、分子筛分离、膜分离、吸附动力学分离、控制冷冻区分离、或者它们的组合。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述分离器使用热碳酸钾分离方法。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述产物流包括氧气和氮气。

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述CO₂流出流用于烃储层中的提高采收率法采油。

14.根据权利要求12所述的系统，其中所述产物流用于在烃储层中维持压力。

15.根据权利要求8所述的系统，其中所述燃烧室使用无碳燃料。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述燃料源包括氢气。

17.发电方法，其包括：

在第一压缩机中压缩一种或多种氧化剂；

向第一燃烧室供应该压缩的氧化剂和至少一种第一燃料；

在所述第一燃烧室中燃烧所述压缩的氧化剂和所述至少一种燃料，产生废气流；

在第一膨胀机中使所述废气流膨胀，产生气态废气流；

在热回收单元中冷却所述气态废气流；

在冷却单元中进一步冷却所述气态废气流；

在第二压缩机中压缩所述气态废气流以产生压缩的废气流；以及

分离所述压缩的废气流以产生包括CO₂的流出流和产物流。

18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括在分离所述压缩的废气流之前在热交换器中冷却所述压缩的废气流。

19.根据权利要求18所述的方法，其中通过与所述产物流交换热冷却所述压缩的废气流。

20.根据权利要求17所述的方法，其中所述热回收单元是热回收蒸汽发生器。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述热回收蒸汽发生器包括风道燃烧器。

22.根据权利要求18所述的方法，进一步包括在将所述压缩的废气流引入所述热交换器中之前加热所述压缩的废气流。