一种基于液氨燃料的脱碳系统的制作方法

本发明涉及节能减碳，具体涉及一种基于液氨燃料的脱碳系统。

背景技术：

1、氨是一种不含碳的零碳排放燃料，相关技术中，开发了利用重油和氨两种燃料来驱动主机的船舶，其中，船舶的中速发电机和锅炉仍然采用传统的重油作为燃料。

2、由于对环保的进一步重视，许多船舶开始着手安装碳捕集系统。现有的有机胺法碳捕集系统电消耗耗约为250kw/tco2,蒸汽消耗为1.4t/tco2。有机胺法碳捕捉系统因需要把捕捉到的二氧化碳先压缩再液化后变成液态二氧化碳储存起来。这使得整个捕捉系统的能耗很大，每捕捉一吨二氧化碳约需要250kwh的电能，而这些电能在船上都需要靠燃油发电来实现，在发电过程当中又间接排放了二氧化碳，这使得碳捕捉系统的捕集效率大打折扣。净捕捉率约为捕捉量的75%。以10万吨的氨燃料船主机功率11mw，辅机功率800kw为例。全船按经济航速，每小时约排放二氧化碳0.8t，全部捕捉回来，则需要消耗电能200kwh。这不但限制了系统在船舶上的应用，还额外多排放了二氧化碳。降低了碳捕集的效率。

技术实现思路

1、本发明的目的减少碳捕集系统，尤其是船用碳捕集系统的能耗，以进一步地实现节能减排。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种基于液氨燃料的脱碳系统，包含余热回收工质循环系统、有机胺吸收解吸系统、氨燃料供应系统；

3、主机的烟气先后通过余热锅炉和富胺液换热器，所述余热锅炉用于将所述余热回收工质循环系统中的工质加热为蒸汽；所述富胺液换热器用于加热所述有机胺吸收解吸系统中的富胺液；

4、辅机和锅炉产生的二氧化碳经过所述有机胺吸收解吸系统分离出后，所述余热回收工质循环系统中的蒸汽做功对其进行压缩；

5、所述氨燃料供应系统包含相连的液氨储罐和二氧化碳冷凝器，液氨在所述二氧化碳冷凝器中冷凝压缩后的二氧化碳，然后进入主机。

6、较佳地，所述余热回收工质循环系统包含有机工质蒸发器，工质包含淡水和有机工质，所述淡水经过所述余热锅炉后，到达所述有机工质蒸发器以将所述有机工质加热为蒸汽；所述有机工质被加热为蒸汽后膨胀做功，用于压缩二氧化碳，然后通过压缩机膨胀端出口冷凝器冷凝后，重新进入所述有机工质蒸发器。

7、较佳地，经过所述余热锅炉后，所述淡水被加热为高温水蒸气，除了通向所述有机工质蒸发器，还分出一股，进入辅机的机舱燃油加热系统，所述高温水蒸气在对所述有机工质或机舱燃油加热后汇合并进入一蒸汽冷凝器，然后重新进入所述余热锅炉。

8、较佳地，所述有机工质可选取五氟丙烷。

9、较佳地，所述有机工质被加热为蒸汽后，分出一股进入工质膨胀发电机，用于发电；然后通过工质膨胀发电机出口冷凝器被冷凝后，重新进入所述有机工质蒸发器。

10、较佳地，所述余热回收工质循环系统中，在所述淡水的管路上，设有淡水膨胀水箱；在所述有机工质管路上，设有有机工质膨胀水箱，均用于保证管路内充满工质。

11、较佳地，所述液氨储罐与二氧化碳冷凝器连接的管路上，还设有一缓冲罐和一增压泵，且所述缓冲罐和增压泵单独形成回路。

12、较佳地，所述液氨在进入所述二氧化碳冷凝器前，被所述增压泵增压至50mpa以上，且经过所述二氧化碳冷凝器的液氨被加热到20℃以上。

13、该脱碳系统可用于陆地或船舶。

14、本发明的有益效果包含：本发明回收利用氨供应系统当中的液氨的冷能和柴油机尾气排放当中的热能来给碳捕集系统提供能耗。从而降低了碳捕集系统的能耗和碳排放。并将全船的二氧化碳捕捉回来。从而达到碳捕集系统本身零碳排放、零额外能耗、全船近零碳排放的目的。

1.一种基于液氨燃料的脱碳系统，其特征在于，包含余热回收工质循环系统、有机胺吸收解吸系统、氨燃料供应系统；

2.如权利要求1所述的脱碳系统，其特征在于，所述余热回收工质循环系统包含有机工质蒸发器，工质包含淡水和有机工质，所述淡水经过所述余热锅炉后，到达所述有机工质蒸发器以将所述有机工质加热为蒸汽；所述有机工质被加热为蒸汽后膨胀做功，用于压缩二氧化碳，然后通过压缩机膨胀端出口冷凝器冷凝后，重新进入所述有机工质蒸发器。

3.如权利要求2所述的脱碳系统，其特征在于，经过所述余热锅炉后，所述淡水被加热为高温水蒸气，除了通向所述有机工质蒸发器，还分出一股，进入辅机的机舱燃油加热系统，所述高温水蒸气在对所述有机工质或机舱燃油加热后汇合并进入一蒸汽冷凝器，然后重新进入所述余热锅炉。

4.如权利要求2所述的脱碳系统，其特征在于，所述有机工质选取五氟丙烷。

5.如权利要求2所述的脱碳系统，其特征在于，所述有机工质被加热为蒸汽后，分出一股进入工质膨胀发电机，用于发电；然后通过工质膨胀发电机出口冷凝器被冷凝后，重新进入所述有机工质蒸发器。

6.如权利要求2所述的脱碳系统，其特征在于，所述余热回收工质循环系统中，在所述淡水的管路上，设有淡水膨胀水箱；在所述有机工质管路上，设有有机工质膨胀水箱，均用于保证管路内充满工质。

7.如权利要求1所述的脱碳系统，其特征在于，所述液氨储罐与二氧化碳冷凝器连接的管路上，还设有一缓冲罐和一增压泵，且所述缓冲罐和增压泵单独形成回路。

8.如权利要求7所述的脱碳系统，其特征在于，所述液氨在进入所述二氧化碳冷凝器前，被所述增压泵增压至50mpa以上，且经过所述二氧化碳冷凝器的液氨被加热到20℃以上。

9.如权利要求1所述的脱碳系统，其特征在于，该系统可用于陆地或船舶。