具有二氧化碳隔离的发电系统和方法

摘要

本发明公开一种具有二氧化碳隔离的发电系统和方法。一种发电系统包括第一涡轮机和第二涡轮机。第一涡轮机包括低压压缩机(14)和高压压缩机(16)。燃烧室(22)燃烧压缩氧化剂和燃料流而产生热烟道气(31)。第一涡轮机还包括用于接收该烟道气并产生富含二氧化碳的废气的高压膨胀器(20)。低压膨胀器(22)产生第一最终废气(52)和电能。二氧化碳分离系统(28)接收废气(38)并提供进给到低压膨胀器(22)的二氧化碳贫气。第二涡轮机包括压缩机区段(64)，该压缩机区段将再循环流(71)从高压压缩机(70)排出到第二燃烧室(72)并将分流(84)从低压压缩机(68)供应到第一涡轮机的高压压缩机(16)。

主权项

一种发电系统(10)，其包括：第一涡轮机系统(11)，所述第一涡轮机系统(11)包括：包括至少两个级的第一压缩机区段(12)，所述至少两个级包括流体连接到第一高压压缩机(16)上的第一低压压缩机(14)，所述第一低压压缩机(14)构造成供给第一部分的压缩氧化剂和第二部分的压缩氧化剂，所述第一高压压缩机(16)构造成接收所述第一部分的压缩氧化剂；第一燃烧室(22)，所述第一燃烧室(22)构造成燃烧所述第一部分的压缩氧化剂和含碳基燃料的第一燃料流并且产生第一热烟道气(31)；包含至少两个级的第一膨胀器区段(18)，所述第一膨胀器区段(18)具有用于接收所述第一热烟道气(31)的入口，所述至少两个级包括构造成产生富含二氧化碳的第一膨胀废气(38)的第一高压膨胀器(20)，所述第一高压膨胀器(20)流体连接到构造成产生第一最终废气(52)和电能的第一低压膨胀器(22)上；和二氧化碳分离系统(28)，所述二氧化碳分离系统(28)流体连接到所述高压膨胀器(20)上以便从所述第一高压膨胀器(20)接收所述第一膨胀废气(38)以及提供随后进给到所述第一低压膨胀器(22)的二氧化碳贫气(48)；以及第二涡轮机系统(62)，所述第二涡轮机系统(62)包括：包括至少两个级的第二压缩机区段(64)，所述至少两个级包括流体连接到第二高压压缩机(70)上的第二低压压缩机(68)，其中，所述高压压缩机(70)构造成接收所述第二部分的压缩氧化剂；第二燃烧室(72)，所述第二燃烧室(72)构造成燃烧含碳基燃料的第二燃料流(82)并且产生第二热烟道气(73)；和第二膨胀器区段(66)，所述第二膨胀器区段(66)构造成接收所述第二热烟道气(73)并且产生第二最终废气(88)和电能；其中，所述第二压缩机区段(64)构造成接收含二氧化碳的所述第二最终废气(88)并且将再循环流(71)从所述第二高压压缩机(70)排出到所述第二燃烧室(72)以及将分流(84)从所述第二低压压缩机(68)排出到所述第一高压压缩机(16)。