CN114753900B - 一种通过回收碳捕集能量提供天然气的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提出了一种通过回收碳捕集能量提供天然气的装置和方法，装置包括：所述LNG冷能梯级回热系统，所述有机朗肯循环发电系统，所述CO2捕集系统，所述CO2回收系统和低压水蒸汽换热系统，主要利用LNG冷能梯级回热系统梯级利用CO2捕集和压缩过程中的热能，最终增大了电力输出从一定程度上减小了碳捕集过程造成的电力损失。

Description

一种通过回收碳捕集能量提供天然气的装置和方法
技术领域
本发明涉及属于碳捕集节能技术领域，特别涉及到一种通过回收碳捕集能量提供天然气的装置和方法。
背景技术
二氧化碳的减排主要包括提高能源效率、使用新能源和二氧化碳捕集等技术。其中，燃烧后二氧化碳捕集技术是针对目前全球二氧化碳最大排放源——燃煤电厂烟气的最有效二氧化碳减排方法。在传统的烟气燃烧后二氧化碳捕集技术中，常常利用LNG(液化天然气-161℃)含有大量的冷能进行二氧化碳的热量回收，同时提供天然气用气，但是LNG冷能的温度与常规碳捕集可回收热量的温度相差太大，如果直接回收将造成大量的损失。
因此，如何提供一种通过回收碳捕集能量提供天然气的装置和方法，充分的利用LNG冷能，提高能量利用效率是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，提供一种通过回收碳捕集能量提供天然气的装置和方法，使用有机工质梯级回收CO2捕集和压缩过程中的热量，同时使用液态天然气梯级回收有机朗肯动力循环中无法利用的热量，充分利用了LNG的冷能，既保证了整个动力系统的顺利运行，又能为城市和工业提供常温常压的天然气。
有鉴于此，根据本发明的第一个方面提出了一种通过回收碳捕集能量提供天然气的装置，包括：
LNG冷能梯级回热系统，用于将LNG冷能梯级换热后生成天然气，且对返回的天然气和进入的气体CO2进行热量回收；
所述LNG冷能梯级回热系统包括依次连接的第一换热器的冷侧、一级冷却器的冷侧、二级冷却器的冷侧、三级冷却器的冷侧和四级冷却器的冷侧组成的通路；所述LNG冷能依次通过所述第一换热器的冷侧、所述一级冷却器的冷侧、所述二级冷却器的冷侧和所述三级冷却器的冷侧吸热后生成所述天然气，所述天然气一部分通入所述四级冷却器的冷侧换热，换热后的所述天然气通入有机朗肯循环发电系统；
所述有机朗肯循环发电系统，所述天然气在所述有机朗肯循环发电系统中膨胀做功发电，并与CO2回收系统中的气体CO2热量交换；
CO2捕集系统，所述CO2捕集系统利用捕集液捕集原料气中的CO2，将包含CO2的所述捕集液解析得到气体CO2，所述气体CO2经过所述CO2回收系统进行热量回收。
所述CO2回收系统；将所述气体CO2富集后依次与所述有机朗肯循环发电系统中循环的天然气、所述LNG冷能梯级回热系统中的LNG冷能热量交换生成液态CO2并储存；和
低压水蒸汽换热系统，所述低压水蒸汽换热系统利用低压水蒸汽与所述有机朗肯循环发电系统中循环的天然气换热。
在一些实施例中，所述一级冷却器的热侧、所述二级冷却器的热侧、所述三级冷却器的热侧和所述四级冷却器的热侧上均设置有天然气第一热侧和天然气第二热侧；所述一级冷却器的热侧和所述二级冷却器的热侧还设置有CO2热侧。
在一些实施例中，所述有机朗肯循环发电系统包括一级通路和二级通路；其中一级通路包括依次连接的第一加热器的冷侧、高压涡轮机、所述高压涡轮机的第一出口、第二加热器的冷侧、低压涡轮机换热系统的冷侧、低压涡轮机、所述四级冷却器的所述天然气第一热侧、所述三级冷却器的所述天然气第一热侧、所述二级冷却器的所述天然气第一热侧、所述一级冷却器的所述天然气第一热侧和所述第一换热器的热侧形成的通路；二级通路包括依次连接的高压涡轮机的第二出口、所述四级冷却器的所述天然气第二热侧、所述三级冷却器的所述天然气第二热侧、所述二级冷却器的所述天然气第二热侧、所述一级冷却器的所述天然气第二热侧形成的通路；所述高压涡轮机的第二出口与所述第一加热器的冷侧的输出端连接。
在一些实施例中，所述低压涡轮机换热系统包括第三加热器和第四加热器；所述第三加热器的冷侧的出口和所述第四加热器的冷侧的出口分别与所述低压涡轮机连接；其中所述第二加热器的冷侧的出口分别连接所述第三加热器的冷侧的进口和所述第四加热器的冷侧的进口；所述第二加热器的热侧、所述第三加热器的热侧、所述第四加热器的热侧和所述二级冷却器上的所述CO2热侧的输入端依次连接。
在一些实施例中，所述CO2回收系统包括依次连接的再生塔出气端、所述第二加热器的热侧、第三加热器的热侧、第四加热器的热侧、所述二级冷却器的所述CO2热侧、所述一级冷却器的所述CO2热侧和储存装置组成的通路。
在一些实施例中，所述CO2回收系统还包括若干气液分离器；气体CO2每次换热后均利用所述气液分离器进行气体CO2分离。
在一些实施例中，所述低压水蒸汽换热系统包括再沸器的热侧和第一加热器的热侧；低压水蒸气依次通过所述再沸器的热侧和所述第一加热器的热侧，分别对所述CO2捕集系统中的所述捕集液和所述有机朗肯循环发电系统中的天然气换热。
根据本发明实施例的另一个方面提出了利用上述任一实施例中的装置回收碳捕集能量提供天然气的方法，包括如下步骤：
富集后的气体CO2与所述有机朗肯循环发电系统中循环的天然气换热后，依次通入所述二级冷却器的CO2热侧、所述一级冷却器上的CO2热侧分别对所述二级冷却器的冷侧、所述一级冷却器的冷侧的所述LNG冷能换热，换热后的气体CO2变为液态CO2进行储存；
经过所述一级冷却器的冷侧和所述二级冷却器的冷侧换热后的所述LNG冷能进入所述三级冷却器的冷侧，分别与通入所述三级冷却器的所述天然气第一热侧和天然气第二的热侧回流的所述天然气换热生成天然气，天然气一部分连接城市用气，另一部分进入所述有机朗肯循环发电系统中循环。
在一些实施例中，所述一级冷却器的冷侧的LNG冷能为：LNG冷能经过所述第一换热器的冷侧与所述一级冷却器上的所述天然气第一热侧回流的所述天然气换热，换热后的所述天然气经加压与经过所述第一换热器的冷侧吸热后的LNG冷能混合。
在一些实施例中，所述二级冷却器的冷侧的LNG冷能为：所述一级冷却器上的所述天然气第二热侧回流的天然气换热后加压，与经过所述一级冷却器的冷侧换热后的LNG冷能混合。
通过以上技术方案，本发明提出了一种通过回收碳捕集能量提供天然气的装置和方法，具有如下技术效果：
(1)梯级利用CO2捕集和压缩过程中的热能，最终增大了电力输出从一定程度上减小了碳捕集过程造成的电力损失；
(2)使用LNG冷能对碳捕集过程和有机朗肯动力循环过程中的冷却段进行冷却，有效利用了LNG冷能，梯级冷却工艺的使用更加充分的利用了LNG冷能并将更多的热量转化为有机朗肯动力循环的动能输出。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明一个实施例提供的通过回收碳捕集能量提供天然气装置的结构示意图。
图2为本发明一个实施例提供的另一通过回收碳捕集能量提供天然气装置的示意图。
图3为本发明一个实施例提供又一通过回收碳捕集能量提供天然气装置的示意图。
图4为本发明一个实施例提供的通过回收碳捕集能量提供天然气的方法流程图。
其中，1-吸收塔，2-天然气第一热侧，3-再生塔，4-再沸器，5-天然气第二热侧，6-贫富液换热器，7-富液泵，8-贫液泵，9-第一换热器，10-第二换热器，11-第一加热器，12-第二加热器，13-第三加热器，14-第四加热器，15-压气机，16-高压涡轮机，17-低压涡轮机，18-气液分离器，19-一级冷却器，20-二级冷却器，21-三级冷却器，22-四级冷却器。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种通过回收碳捕集能量提供天然气的装置，包括：LNG冷能梯级回热系统，有机朗肯循环发电系统，CO2捕集系统，CO2回收系统和低压水蒸汽换热系统；其中LNG冷能梯级回热系统用于将LNG冷能梯级换热后生成天然气，且对返回的天然气和进入的气体CO2进行热量回收；具体可包括依次连接的第一换热器9的冷侧、一级冷却器19的冷侧、二级冷却器20的冷侧、三级冷却器21的冷侧和四级冷却器22的冷侧；LNG冷能依次通过第一换热器9的冷侧、一级冷却器19的冷侧、二级冷却器20的冷侧和三级冷却器21的冷侧吸热后生成天然气，天然气一部分通入四级冷却器22的冷侧换热，换热后的天然气通入有机朗肯循环发电系统；天然气在有机朗肯循环发电系统中膨胀做功发电，并与CO2回收系统中的气体CO2热量交换；CO2捕集系统利用捕集液捕集原料气中的CO2，将包含CO2的捕集液解析得到气体CO2，气体CO2经过CO2回收系统进行热量回收。CO2回收系统将气体CO2富集后依次与有机朗肯循环发电系统中循环的天然气、LNG冷能梯级回热系统中的LNG冷能热量交换生成液态CO2并储存，低压水蒸汽换热系统利用低压水蒸汽与有机朗肯循环发电系统中循环的天然气换热。
便于理解的，实施例中涉及换热器或第一再沸器等具有热侧和冷侧的元件，其中的热侧和冷侧均为独立冷却管包括输入端和输出端，例如需要降温的热介质由热侧的输入端通入，需要升温的冷介质由冷侧的输入端通入，热介质和冷介质进行热交换后，换热后的热介质由热侧的输出端输出，换热后的冷介质由冷侧的输出端输出。
具体的如图3所示，CO2捕集系统包括依次连接的吸收塔1出液端、贫富液换热器6的冷侧、再生塔、再沸器的冷侧、贫富液换热器6的热侧和吸收塔1进液端组成的循环回路。其中贫富液换热器6的热侧的输出端连通贫液泵，将MEA/MDEA贫液通入第二换热器10的热侧被第二换热器10的冷侧通入的冷却水冷却后，进入吸收塔1中。
根据本发明实施例中的回收碳捕集能量提供天然气的装置，原料气为电厂烟气、化工厂烟气或钢铁厂烟气，二氧化碳含量为5％-25％。优选的二氧化碳含量为10％，本实施例中捕集液为醇胺溶液即MEA/MDEA溶液。
为进一步理解本实施例，MEA/MDEA溶液在CO2捕集系统中的内部流体流动情况为：MEA/MDEA溶液经过吸收塔1的进液端进入，同时原料气经过吸收塔1进气端进入，经过MEA/MDEA溶液吸收原料气中的气体CO2，洁净烟气经过吸收塔1的出气端排出，气体CO2溶解在MEA/MDEA溶液中，此时的MEA/MDEA溶液为MEA/MDEA富液并经过吸收塔1的出液端排出，MEA/MDEA富液经过富液泵7进入贫富液换热器6的冷侧进行换热，换热后的MEA/MDEA富液进入再生塔3解析，解析后的MEA/MDEA富液变为MEA/MDEA半贫液，MEA/MDEA半贫液流出再生塔3进入再沸器4的冷侧与再沸器4的热侧的低压水蒸气换热后，MEA/MDEA半贫液变为MEA/MDEA贫液和气体CO2，MEA/MDEA贫液进入贫富液换热器6的热侧，对由贫富液换热器6的冷侧进入的MEA/MDEA富液加热后，MEA/MDEA贫液经过贫液泵8通入第二换热器10的热侧，第二换热器10的冷侧的冷却水冷却后进入吸收塔1中。气体CO2进入再生塔3中，后经过CO2回收系统富集。
在一些实施例中，一级冷却器19的热侧、二级冷却器20的热侧、三级冷却器21的热侧和四级冷却器22的热侧上均设置有天然气第一热侧2和天然气第二热侧5；一级冷却器19的热侧和二级冷却器20的热侧还设置有CO2热侧。
其中，经过高压涡轮机16第二出口回流的天然气通过依次连接的四级冷却器22的天然气第二热侧5、三级冷却器21的天然气第二热侧5、二级冷却器20的天然气第二热侧5和一级冷却器19的天然气第二热侧5进行换热后加压，与经过一级冷却器19换热后的LNG冷能混合后进入二级冷却器20的冷侧。经过低压涡轮机17回流的天然气通过依次连接的四级冷却器22的天然气第一的热侧2、三级冷却器21的天然气第一的热侧2、二级冷却器20的天然气第一的热侧2和一级冷却器19上的天然气第一的热侧2进行换热，换热后的天然气再进入第一换热器9的热侧对第一换热器9的冷侧的LNG冷能预热；冷却后的天然气加压与通入第一换热器9的冷侧换被换热后的LNG冷能混合，共同进入一级冷却器19的冷侧。收集到的气体CO2依次经过二级冷却器20的CO2热侧和一级冷却器19的CO2热侧分别进行换热，气体CO2冷却为液态CO2后经过储存装置储存。
有机朗肯循环发电系统包括一级通路和二级通路；其中一级通路包括依次连接的第一加热器11的冷侧、高压涡轮机16、高压涡轮机16的第一出口、第二加热器12的冷侧、低压涡轮机17换热系统的冷侧，低压涡轮机17、四级冷却器22的天然气第一热侧2、三级冷却器21的天然气第一热侧2、二级冷却器20的天然气第一热侧2、一级冷却器19的天然气第一热侧2和第一换热器9的热侧形成的通路；二级通路包括依次连接的高压涡轮机16的第二出口、四级冷却器22的天然气第二热侧5、三级冷却器21的天然气第二热侧5、二级冷却器20的天然气第二热侧5、一级冷却器19的天然气第二热侧5形成的通路；高压涡轮机16的第二出口与第一加热器11的冷侧的输出端连接。
具体的，高压涡轮机的出口为两个分别为第一出口和第二出口，第一出口连接四级冷却器22的天然气第二热侧5；第一出口连接第二加热器12的冷侧，高压涡轮机的入口连接第一加热器11的冷侧的出口。
根据本发明的一种实施例，低压涡轮机换热系统包括第三加热器13和第四加热器14；第三加热器13的冷侧的出口和第四加热器14的冷侧的出口分别与低压涡轮机连接；其中第二加热器12的冷侧的出口分别连接第三加热器13的冷侧的进口和第四加热器14的冷侧的进口；第二加热器12的热侧、第三加热器13的热侧、第四加热器14的热侧和二级冷却器20上的CO2热侧的输入端依次连接。
其中四级冷却器22的冷侧的出口处，天然气的压力为2-2.5MPa，温度为100-150℃，进入高压涡轮机16进行膨胀做功。做功后的天然气流出分为两路，二级通路中做功后的天然气通过依次连接的四级冷却器22的天然气第二的热侧5、三级冷却器21的天然气第二的热侧5、二级冷却器20的天然气第二的热侧5和一级冷却器19的天然气第二的热侧5进行依次换热后加压，与经过一级冷却器19换热后的LNG冷能混合后进入二级冷却器20的冷侧。一级通路中做功后的天然气经过第二加热器12的冷侧与经过第二加热器12的热侧的CO2热量交换吸热后，再次分为两个支路，第一支路经过第三加热器13的冷侧与经过第三加热器13的热侧的CO2热量交换吸热；第二支路经过第四加热器14的冷侧与经过第四加热器14的热侧的CO2热量交换吸热，第一支路和第二支路上吸热后的天然气汇合后压力为0.8-1MPa，温度为60-90℃，通入低压涡轮机17膨胀做功，做功后的天然气通过依次连接的四级冷却器22的天然气第一热侧2、三级冷却器21天然气第一热侧2、二级冷却器20天然气第一热侧2和一级冷却器19上的天然气第一热侧2依次进行换热后进入第一换热器9的热侧，并对第一换热器9的冷侧的LNG冷能预热；冷却后的天然气加压与经过第一换热器9换热后的LNG冷能混合后进入一级冷却器19的冷侧。
其中由于一级通路中上经过低压涡轮机17膨胀做功的天然气压力较低，进行多次热交换后与第一换热器9的冷侧的进口处LNG(-161℃)进行最后一次热交换以确保它变为液态LNG，而二级通路上的天然气经过高压涡轮机16做功压力较高，由于其沸点相对较高，因此通过一级冷却器19的天然气第二热侧后已经被液化为LNG，不需要进一步冷却。通过以上方法实现了对LNG冷能的梯级利用，提高了能量转换效率。
根据本发明的一种实施例，CO2回收系统包括依次连接的再生塔出气端、第二加热器12的热侧、第三加热器13的热侧、第四加热器14的热侧、二级冷却器20的CO2热侧、一级冷却器19的CO2热侧和储存装置组成的通路。
根据本发明的一种实施例，CO2回收系统还包括若干气液分离器18；气体CO2每次换热后均利用气液分离器18进行气体CO2分离。
具体的如图2和图3所示，再生塔3中的气态CO2经过再生塔3出气端通过第二加热器12的热侧，与通过第二加热器12的冷侧的天然气换热后经过气液分离器18气液分离，其中分离的液体通入再生塔3，分离的气态CO2通过压气机15增压后通入第三加热器13的热侧，与第三加热器13的冷侧的天然气换热后，再次进行气液分离器18气液分离，分离出的少量的水可直接排放，分离出的气体CO2再次通过压气机15增压后通入第四加热器14的热侧，与第四加热器14的冷侧的天然气换热后，再次进行气液分离器18气液分离，分离出的少量的水可直接排放，分离出的气体CO2依次经过二级冷却器20上的CO2的热侧和一级冷却器19上的CO2的热侧后，气体CO2冷凝后形成液态CO2并储存在储存装置中。
根据本发明的一种实施例，低压水蒸汽换热系统包括再沸器的热侧和第一加热器11的热侧；低压水蒸气依次通过再沸器的热侧和第一加热器11的热侧，分别对CO2捕集系统中的捕集液和有机朗肯循环发电系统中的天然气换热。
可理解的，低压水蒸气经过再沸器4的热侧对再沸器4的冷侧的MEA/MDEA半贫液换热后，低压水蒸气变成汽水混合物，汽水混合物进入第一加热器11的热侧对第一加热器11的冷侧的天然气加热后，汽水混合物变为液态水，回流入锅炉。
根据本发明的一种实施例，利用上述装置回收碳捕集能量提供天然气的方法，包括如下步骤：
富集后的气体CO2与有机朗肯循环发电系统中循环的天然气换热后，依次通入二级冷却器20的CO2热侧、一级冷却器19上的CO2热侧分别对二级冷却器20的冷侧、一级冷却器19的冷侧的LNG冷能换热，换热后的气体CO2变为液态CO2进行储存；
经过一级冷却器19的冷侧和二级冷却器20的冷侧换热后的LNG冷能进入三级冷却器21的冷侧，分别与通入三级冷却器21的天然气第一热侧2和天然气第二的热侧回流的天然气换热生成天然气，天然气一部分连接城市用气，另一部分进入有机朗肯循环发电系统中循环。
进一步的，一级冷却器19的冷侧的LNG冷能为：LNG冷能经过第一换热器9的冷侧与一级冷却器19上的天然气第一热侧2回流的天然气换热，换热后的天然气经加压与经过第一换热器9的冷侧吸热后的LNG冷能混合。
进一步的，二级冷却器20的冷侧的LNG冷能为：一级冷却器19上的天然气第二热侧5回流的天然气换热后加压，与经过一级冷却器19的冷侧换热后的LNG冷能混合。
本发明实施例中提供的一种通过回收碳捕集能量提供天然气的装置和回收碳捕集能量提供天然气方法能够梯级利用CO2捕集和压缩过程中的热能，最终增大了电力输出从一定程度上减小了碳捕集过程造成的电力损失。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种通过回收碳捕集能量提供天然气的装置，其特征在于，包括：
LNG冷能梯级回热系统，用于将LNG冷能梯级换热后生成天然气，且对返回的天然气和进入的气体CO2进行热量回收；
所述LNG冷能梯级回热系统包括依次连接的第一换热器的冷侧、一级冷却器的冷侧、二级冷却器的冷侧、三级冷却器的冷侧和四级冷却器的冷侧组成的通路；所述LNG冷能依次通过所述第一换热器的冷侧、所述一级冷却器的冷侧、所述二级冷却器的冷侧和所述三级冷却器的冷侧吸热后生成所述天然气，所述天然气一部分通入所述四级冷却器的冷侧换热，换热后的所述天然气通入有机朗肯循环发电系统；
所述有机朗肯循环发电系统，所述天然气在所述有机朗肯循环发电系统中膨胀做功发电，并与CO2回收系统中的气体CO2热量交换；所述有机朗肯循环发电系统包括一级通路；其中一级通路包括依次连接的第一加热器的冷侧、高压涡轮机，所述高压涡轮机的第一出口、第二加热器的冷侧、低压涡轮机换热系统的冷侧、低压涡轮机、所述四级冷却器的所述天然气第一热侧、所述三级冷却器的所述天然气第一热侧、所述二级冷却器的所述天然气第一热侧、所述一级冷却器的所述天然气第一热侧和所述第一换热器的热侧形成的通路；
CO2捕集系统，所述CO2捕集系统利用捕集液捕集原料气中的CO2，将包含CO2的所述捕集液解析得到气体CO2，所述气体CO2经过所述CO2回收系统进行热量回收；
所述CO2回收系统；将所述气体CO2富集后依次与所述有机朗肯循环发电系统中循环的天然气、所述LNG冷能梯级回热系统中的LNG冷能热量交换生成液态CO2并储存；和
低压水蒸汽换热系统，所述低压水蒸汽换热系统利用低压水蒸汽与所述有机朗肯循环发电系统中循环的天然气换热。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一级冷却器的热侧、所述二级冷却器的热侧、所述三级冷却器的热侧和所述四级冷却器的热侧上均包括有天然气第一热侧和天然气第二热侧；所述一级冷却器的热侧和所述二级冷却器的热侧还设置有CO2热侧。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述有机朗肯循环发电系统还包括二级通路；二级通路包括依次连接的所述高压涡轮机的第二出口、所述四级冷却器的所述天然气第二热侧、所述三级冷却器的所述天然气第二热侧、所述二级冷却器的所述天然气第二热侧、所述一级冷却器的所述天然气第二热侧形成的通路；所述高压涡轮机的第二出口与所述第一加热器的冷侧的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述低压涡轮机换热系统包括第三加热器和第四加热器；所述第三加热器的冷侧的出口和所述第四加热器的冷侧的出口分别与所述低压涡轮机连接；其中所述第二加热器的冷侧的出口分别连接所述第三加热器的冷侧的进口和所述第四加热器的冷侧的进口；所述第二加热器的热侧、所述第三加热器的热侧、所述第四加热器的热侧和所述二级冷却器上的所述CO2热侧的输入端依次连接。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述CO2回收系统包括依次连接的再生塔出气端、所述第二加热器的热侧、第三加热器的热侧、第四加热器的热侧、所述二级冷却器的所述CO2热侧、所述一级冷却器的所述CO2热侧和储存装置组成的通路。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述CO2回收系统还包括若干气液分离器；气体CO2每次换热后均利用所述气液分离器进行气体CO2分离。
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述低压水蒸汽换热系统包括再沸器的热侧和第一加热器的热侧；低压水蒸气依次通过所述再沸器的热侧和所述第一加热器的热侧，分别对所述CO2捕集系统中的所述捕集液和所述有机朗肯循环发电系统中的天然气换热。
8.一种回收碳捕集能量提供天然气的方法，其特征在于，利用如权利要求1-7任一所述的装置提供天然气，包括如下步骤：
富集后的气体CO2与所述有机朗肯循环发电系统中循环的天然气换热后，依次通入所述二级冷却器的CO2热侧、所述一级冷却器上的CO2热侧分别对所述二级冷却器的冷侧、所述一级冷却器的冷侧的所述LNG冷能换热，换热后的气体CO2变为液态CO2进行储存；
经过所述一级冷却器的冷侧和所述二级冷却器的冷侧换热后的所述LNG冷能进入所述三级冷却器的冷侧，分别与通入所述三级冷却器的所述天然气第一热侧和所述天然气第二的热侧回流的所述天然气换热生成天然气，天然气一部分连接城市用气，另一部分进入所述有机朗肯循环发电系统中循环。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述一级冷却器的冷侧的LNG冷能为：LNG冷能经过所述第一换热器的冷侧与所述一级冷却器上的所述天然气第一热侧回流的所述天然气换热，换热后的所述天然气加压后与经过所述第一换热器的冷侧吸热后的LNG冷能混合。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述二级冷却器的冷侧的LNG冷能为：所述一级冷却器上的所述天然气第二热侧回流的天然气换热后加压，与经过所述一级冷却器的冷侧换热后的LNG冷能混合。
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