CN116328530A - 一种耦合制冷循环实现供冷的电厂碳捕集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于燃煤电厂碳捕集节能技术领域，尤其涉及一种耦合制冷循环实现供冷的电厂碳捕集系统。该系统通过电厂汽水系统的凝汽器连接至供冷系统蒸发端的热交换器，供冷系统蒸发端的热交换器连接至冷冻水供水系统，经过冷冻水系统循环后，再从冷冻水回水系统连接至碳酸化反应器的载热体入口，碳酸化反应器的载热体出口连接至再生吸附剂冷却床的载热体入口，再生吸附剂冷却床的载热体出口连接至再生混合气体冷却器，再生混合气体冷却器与电厂汽水系统的低压加热器相连。本发明有效回收利用了碳捕集系统释放的低温余热，可大幅降低碳捕集系统压缩阶段的能源消耗和运行成本，拓宽了二氧化碳利用的途径。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤电厂碳捕集节能技术领域，更具体的是涉及一种耦合制冷循环实现供冷的电厂碳捕集系统。
背景技术
为降低CO2排放量，缓解温室效应，碳捕集与封存技术仍将发挥关键作用。其中，采用高活性碱金属基固体吸附剂吸附CO2的技术能够在较低温度下实现二氧化碳的捕集而没有湿法捕集技术导致的设备腐蚀等问题，且吸附剂不易失活，无二次污染，故具有较好的应用前景。碱金属基固体吸附剂捕集CO2的过程主要包括如下两个反应：
吸附反应：M2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)→2MHCO3(s)
脱附反应：2MHCO3(s)→M2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)(M＝K，Na)
已有的燃煤电厂碳捕集、封存系统耦合集成、热量回收方案如下：由燃煤电厂的汽轮机抽取蒸汽提供再生过程反应热；为防止低压级汽轮机蒸汽流量过低会对汽轮机末级叶片产生损害，回收再生气体冷却热、再生吸附剂冷却热以及吸附反应释放热量用于加热电厂凝结水替代部分给水低压换热器。这种热量回收方案有效回收碱金属基固体吸附剂碳捕集过程中的低品位余热，在很大程度上缓解了碳捕集系统由于能耗过大限制其工业应用的问题。
但现有技术的CO2捕集运输封存(CCUS)成本仍然很大。从CCUS整个碳生命周期来看，压缩、封存所占能耗巨大，但目前综合考虑降低碳捕集、运输封存技术的成本和能耗的研究还十分欠缺。高耗能的加压过程会给电厂的能源效率造成3-4％的效率损失。同时由于地质地貌的限制，并非所有EOR项目都可以作为CO2的最终去向，因此拓宽CO2封存利用的路径势在必行。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种耦合制冷循环实现供冷的电厂碳捕集系统，用以解决现有的二氧化碳加压液化处理过程的能耗低高，同时可解决捕集来的二氧化碳无法在地质条件合适且成本可行的CO2场地实现封存的问题。
一种耦合制冷循环实现供冷的电厂碳捕集系统，包括燃煤机组的发电系统、碱金属基干法二氧化碳捕集系统、二氧化碳后处理系统、二氧化碳制冷压缩循环系统以及冷冻水循环系统；
燃煤机组的发电系统包括锅炉、烟气处理装置、汽轮机、发电机、给水泵汽轮机、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器及其连接管道和阀门；
碱金属基干法二氧化碳捕集系统包括增压风机、碳酸化反应器、旋风分离器、再生反应器、再生吸附剂冷却床、再生混合气体冷却器、循环风机及其连接管道和阀门；
二氧化碳后处理系统包括第一换热器、冷却水泵、冷却塔、第二换热器、压缩机、风冷冷凝器、节流阀、第三换热器及其连接管道和阀门；
二氧化碳制冷循环系统包括蒸发器、二氧化碳专用压缩机、高温换热器、气体冷却器、膨胀机及其连接管道及阀门；
冷冻水循环系统包括分水器、风机盘管机组、集水器、除污器、冷冻水泵及其连接管道及阀门；
凝汽器出口的一部分凝结水经过制冷循环蒸发器实现降温后，与冷水机组蒸发器出口的冷水混合后送入风机盘管机组，与被处理的空气进行热交换后，依次经过集水器、除污器进行汇流、净化，冷冻水主流返回冷水机组，其分流进入碳酸化反应器载热体管道，带走吸附反应放出的热量以维持反应温度，再利用再生吸附剂冷却床中高温固体吸附剂释放的冷却热完成第二次加热，最后通过与再生混合气体换热实现第三次加热。
锅炉烟气出口与烟气处理装置入口、汽轮机高压缸相连接，汽轮机中压缸一出口与给水泵汽轮机相连接，汽轮机低压缸通过法兰与发电机相连接，汽轮机低压缸乏汽出口、给水泵汽轮机乏汽出口与凝汽器相连接，凝汽器通过凝结水泵与低压加热器相连接，低压加热器与除氧器相连接，除氧器通过给水泵与高压加热器相连接，高压加热器再与锅炉给水进口相连接；
其中，给水泵汽轮机利用主汽轮机中压缸抽汽作为工质，其排汽与主蒸汽混合进入凝汽器，发出的功率直接用于驱动给水泵。烟气处理装置通过增压风机与碳酸化反应器相连接，碳酸化反应器与旋风分离器相连接，旋风分离器与再生反应器相连接，再生反应器产品出口一端经旋风分离器与循环风机相连接，另一端与再生吸附剂冷却床相连接；
干法二氧化碳捕集系统中经脱硫脱硝除尘处理后的烟气经增压风机增压后进入碳酸化反应器与高活性钠基固体吸附剂反应，脱除烟气中的CO2；反应后的吸附剂经旋风分离器分离后出一部分混合气体后通过循环风机进入再生反应器实现循环利用，经来自汽轮机的抽汽加热再生后的高温吸附剂经由凝结水回水冷却后返回碳酸化反应器，再生反应器出口一大部分再生混合气体作为流化介质，剩余部分的再生混合气体进入冷却器加热抽取的凝结水回水。
第一换热器与第二换热器相连接，第二换热器与压缩机相连接，压缩机与第三换热器相连接构成二氧化碳主流流动；
为第一级降温提供冷量的循环冷却水依次通过第一换热器、冷却水泵以及冷却塔构成循环，为第三级降温提供冷量的制冷剂R717依次通过第三换热器、压缩机、风冷冷凝器以及节流阀构成制冷循环，为第二级降温提供冷量的制冷剂循环与上述制冷循环类似；
二氧化碳后处理系统中经再生混合气体冷却器预处理的二氧化碳气体，进入第一换热器利用冷却塔供给循环冷却水实现第一级降温，而后进入第二换热器利用制冷剂R717的压缩制冷循环实现第二级降温，初级降温后的二氧化碳气体进入压缩机加压，最后经由制冷剂R717制冷循环蒸发端的吸热完成最终降温。
二氧化碳专用压缩机排气口与高温换热器相连接，高温换热器与气体冷却器相连接，气体冷却器与膨胀机相连接，膨胀机排气口与蒸发器相连接，蒸发器与二氧化碳专用压缩机进气口相连接构成循环；
二氧化碳压缩制冷循环系统中经过二次处理的二氧化碳气体注入压缩机，二氧化碳气体经由压缩机压缩成高温高压的超临界状态后，进入高温换热器被循环热水冷却，而后进入气体冷却器被冷却水进一步冷却，气体冷却器出口的高压二氧化碳气体经由膨胀机降温降压后，进入蒸发器内大量吸收抽取的部分凝结水的热量后汽化成过热蒸汽，进入压缩机升压，如此周而复始完成循环；
冷水机组冷冻水供水口与分水器相连接，分水器与风机盘管机组相连接，风机盘管机组与集水器相连接，集水器与除污器相连接，除污器与冷冻水泵相连接，冷冻水泵与冷水机组冷冻水回水口相连接。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：
1、与现有电厂耦合碳捕集系统，即利用凝汽器出口凝结水回收碳捕集过程释放余热相比，本发明将凝汽器出口的部分凝结水作为二氧化碳压缩制冷系统蒸发端的热源，实现制冷循环的同时，降低了凝结水进入碳酸化反应器载热体管道的温度，即提高了吸附反应释放余热的热回收温差，从而减少了受热面布置量，缩小了反应器的尺寸，有效降低了设备成本；
2、本发明将二氧化碳气体处理到制冷循环所需的压力和温度状态，并将二氧化碳作为制冷工质应用于制冷循环，为冷冻水循环系统提供冷冻水的同时将热网水加热至供热温度，极大地降低了CO2加压液化处理的运行成本，一定程度上降低了碳捕集系统捕集单位质量CO2所需耗电量，并创造了供冷的经济价值，拓宽了CO2利用的途径。
附图说明
图1是本发明总体系统示意图；
附图标记列表：1是锅炉、2是汽轮机、3是发电机、4是给水泵汽轮机、5是凝汽器、6是凝结水泵、7是低压加热器、8是除氧器、9是给水泵、10是高压加热器、11是烟气处理器、12是增压风机、13是碳酸化反应器、14是旋风分离器、15是再生反应器、16是循环风机、17是再生吸附剂冷却床、18是再生混合气体冷却器、19是第一换热器、20是冷却水泵、21是冷却塔、22是第二换热器、23是压缩机、24是第三换热器、25是节流阀、26是风冷冷凝器、27是二氧化碳专用压缩机、28是高温换热器、29是气体冷却器、30是膨胀机、31是蒸发器、32是分水器、33是风机盘管机组、34是集水器、35是除污器、36是冷冻水泵、37是冷水机组。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明总体系统示意图，附图标记列表：1是锅炉、2是汽轮机、3是发电机、4是给水泵汽轮机、5是凝汽器、6是凝结水泵、7是低压加热器、8是除氧器、9是给水泵、10是高压加热器、11是烟气处理器、12是增压风机、13是碳酸化反应器、14是旋风分离器、15是再生反应器、16是循环风机、17是再生吸附剂冷却床、18是再生混合气体冷却器、19是第一换热器、20是冷却水泵、21是冷却塔、22是第二换热器、23是压缩机、24是第三换热器、25是节流阀、26是风冷冷凝器、27是二氧化碳专用压缩机、28是高温换热器、29是气体冷却器、30是膨胀机、31是蒸发器、32是分水器、33是风机盘管机组、34是集水器、35是除污器、36是冷冻水泵、37冷水机组。
结合附图可见，本发明提供一种耦合制冷循环实现供冷的电厂碳捕集系统，包括燃煤机组的发电系统、干法二氧化碳捕集系统、二氧化碳后处理系统、二氧化碳制冷压缩循环系统以及冷冻水循环系统；
燃煤机组的发电系统包括锅炉1、烟气处理装置11、汽轮机2、发电机3、给水泵汽轮机4、凝汽器5、凝结水泵6、低压加热器7、除氧器8、给水泵9、高压加热器10及其连接管道和阀门；
干法二氧化碳捕集系统包括增压风机12、碳酸化反应器13、旋风分离器14、再生反应器15、再生吸附剂冷却床17、再生混合气体冷却器18、循环风机16及其连接管道和阀门；
二氧化碳后处理系统包括第一换热器19、冷却水泵20、冷却塔21、第二换热器22、压缩机23、风冷冷凝器26、节流阀25、第三换热器24及其连接管道和阀门；
二氧化碳制冷循环系统包括蒸发器31、二氧化碳专用压缩机27、高温换热器28、气体冷却器29、膨胀机30及其连接管道及阀门；
冷冻水循环系统包括分水器32、风机盘管机组33、集水器34、除污器35、冷冻水泵36及其连接管道及阀门；
凝汽器4出口的一部分凝结水经过制冷循环蒸发器31实现降温后，与冷水机组37出口的冷水混合后送入风机盘管机组33，与被处理的空气进行热交换后，依次经过集水器34、除污器35进行汇流、净化，冷冻水主流返回冷水机组37，其分流进入碳酸化反应器13载热体管道，带走吸附反应放出的热量以维持反应温度，再利用再生吸附剂冷却床17中高温固体吸附剂释放的冷却热完成第二次加热，最后通过与再生混合气体换热实现第三次加热；
锅炉1烟气出口与烟气处理装置11入口、汽轮机2高压缸相连接，汽轮机2中压缸一出口与给水泵汽轮机4相连接，汽轮机2低压缸通过法兰与发电机6相连接，汽轮机2低压缸乏汽出口、给水泵汽轮机4乏汽出口与凝汽器4相连接，凝汽器4通过凝结水泵5与低压加热器7相连接，低压加热器7与除氧器8相连接，除氧器8通过给水泵9与高压加热器10相连接，高压加热器10再与锅炉1给水进口相连接；
其中给水泵汽轮机4利用主汽轮机中压缸抽汽作为工质，其排汽与主蒸汽混合进入凝汽器5，发出的功率直接用于驱动给水泵9。烟气处理装置通过增压风机12与碳酸化反应器13相连接，碳酸化反应器13与旋风分离器14相连接，旋风分离器14与再生反应器15相连接，再生反应器15产品出口一端经旋风分离器与循环风机16相连接，另一端与再生吸附剂冷却床17相连接；
干法二氧化碳捕集系统中经脱硫脱硝除尘处理后的烟气经增压风机12增压后进入碳酸化反应器13与高活性钠基固体吸附剂反应，脱除烟气中的CO2；反应后的吸附剂经旋风分离器分离后出一部分混合气体后通过循环风机16进入再生反应器15实现循环利用，经来自汽轮机2的抽汽加热再生后的高温吸附剂经由凝结水回水冷却后返回碳酸化反应器13，再生反应器15出口一大部分再生混合气体作为流化介质，剩余部分的再生混合气体进入冷却器加热抽取的凝结水回水。
第一换热器19与第二换热器22相连接，第二换热器22与压缩机23相连接，压缩机23与第三换热器24相连接构成二氧化碳主流流动；
为第一级降温提供冷量的循环冷却水依次通过第一换热器(19)、冷却水泵(20)以及冷却塔(21)构成循环，为第三级降温提供冷量的制冷剂R717依次通过第三换热器(23)、压缩机、风冷冷凝器(26)以及节流阀(25)构成制冷循环，为第二级降温提供冷量的制冷剂循环与上述制冷循环类似；
二氧化碳后处理系统中经再生混合气体冷却器18预处理的二氧化碳气体，进入第一换热器19利用冷却塔21供给循环冷却水实现第一级降温，而后进入第二换热器22利用制冷剂R717的压缩制冷循环实现第二级降温，初级降温后的二氧化碳气体进入压缩机23加压，最后经由制冷剂R717制冷循环蒸发端的吸热完成最终降温。
二氧化碳专用压缩机27排气口与高温换热器28相连接，高温换热器28与气体冷却器29相连接，气体冷却器29与膨胀机30相连接，膨胀机30排气口与蒸发器31相连接，蒸发器31与二氧化碳专用压缩机27进气口相连接构成循环；
二氧化碳压缩制冷循环系统中经过二次处理的二氧化碳气体注入压缩机27，二氧化碳气体经由压缩机27压缩成高温高压的超临界状态后，进入高温换热器28被循环热水冷却，而后进入气体冷却器29被冷却水进一步冷却，气体冷却器29出口的高压二氧化碳气体经由膨胀机30降温降压后，进入蒸发器31内大量吸收抽取的部分凝结水的热量后汽化成过热蒸汽，进入压缩机27升压，如此周而复始完成循环；
冷水机组37冷冻水供水口与分水器32相连接，分水器32与风机盘管机组33相连接，风机盘管机组33与集水器34相连接，集水器34与除污器35相连接，除污器35与冷冻水泵36相连接，冷冻水泵36与冷水机组37冷冻水回水口相连接。
下面举例说明本发明：
选取300MW燃煤机组，假设该机组CO2捕集量占烟气总CO2排放量的13.1％，尾部烟气中的CO2脱除率仍设定为90％，采用的吸附剂为高活性的钠基固体吸附剂(70wt％Al2O3+30wt％Na2CO3)。
在该系统中，锅炉1、烟气处理装置11、汽轮机2、发电机3、凝汽器5、凝结水泵6、低压加热器7、除氧器8、给水泵9、高压加热器10及相应辅助设备和管道构成了发电系统；增压风机12、碳酸化反应器13、旋风分离器14、再生反应器15、再生吸附剂冷却床17、再生混合气体冷却器18、循环风机16及相应辅助设备和管道构成了干法二氧化碳捕集系统；二氧化碳后处理系统主要涉及第一换热器19、冷却水泵20、冷却塔21、第二换热器22、压缩机23、风冷冷凝器26、节流阀25、第三换热器24及其连接管道和阀门；二氧化碳制冷循环系统主要涉及蒸发器31、二氧化碳专用压缩机27、高温换热器28、气体冷却器29、膨胀机30及其连接管道及阀门；而冷冻水循环系统主要由分水器32、风机盘管机组33、集水器34、除污器35、冷冻水泵36及其连接管道和阀门组成。
在干法二氧化碳捕集系统中，钠基固体吸附剂在碳酸化反应器13中吸附烟气中的CO2，吸附反应温度维持在60℃；吸附有CO2的吸附剂被烟气送入旋风分离器14，将剩余烟气分离后，吸附剂进入再生反应器15被加热再生，再生温度150℃；再生后的吸附剂温度过高，在进入碳酸化反应器13之前，需在再生吸附剂冷却床17内被冷却到60℃，再被送入碳酸化反应器14继续循环利用；再生反应器出口的再生气体分离出一部分被送回再生床作为流化介质，剩余气体进入第一换热器19和第二换热器22换热实现初步降温；换热完后的再生气体进入压缩机23加压至充注压力3.66MPa，最后经第三换热器24再次降温后得到充注温度为7℃且高浓度的CO2制冷剂，相比罐车运输所需的液化CO2温度更高，即实现降温的制冷机组产生的能耗更低。
以同等规模的300MW机组的基本参数做对比，在CO2捕集量、抽汽量等相同的情况下相关参数如下：
表1：本发明系统与对照机组的各主要参数性能对比
在本实施例中，所提出的新型电厂碳捕集耦合制冷循环实现供冷的系统在降低对照机组压缩过程中的电耗的基础上，通过供冷系统的引入为末端用户实现了制冷和供热。从实例中可以看出，新型系统具有较好的经济性。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术。
Claims (6)
1.一种耦合制冷循环实现供冷的电厂碳捕集系统，其特征在于：包括燃煤机组的发电系统、碱金属基干法二氧化碳捕集系统、二氧化碳后处理系统、二氧化碳制冷压缩循环系统以及冷冻水循环系统；
所述燃煤机组的发电系统包括锅炉(1)、烟气处理装置(11)、汽轮机(2)、发电机(3)、给水泵汽轮机(4)、凝汽器(5)、凝结水泵(6)、低压加热器(7)、除氧器(8)、给水泵(9)、高压加热器(10)及其连接管道和阀门；
所述碱金属基干法二氧化碳捕集系统包括增压风机(12)、碳酸化反应器(13)、旋风分离器(14)、再生反应器(15)、再生吸附剂冷却床(17)、再生混合气体冷却器(18)、循环风机(16)及其连接管道和阀门；
所述二氧化碳后处理系统包括第一换热器(19)、冷却水泵(20)、冷却塔(21)、第二换热器(22)、压缩机(23)、风冷冷凝器(26)、节流阀(25)、第三换热器(24)及其连接管道和阀门；
所述二氧化碳制冷循环系统包括蒸发器(31)、二氧化碳专用压缩机(27)、高温换热器(28)、气体冷却器(29)、膨胀机(30)及其连接管道及阀门；
所述冷冻水循环系统包括分水器(32)、风机盘管机组(33)、集水器(34)、除污器(35)、冷冻水泵(36)及其连接管道及阀门；
作用在凝结水为循环工质为：燃煤机组发电系统中凝汽器(5)出口的分支管与二氧化碳制冷循环系统中蒸发器(31)的热流体进口相连接，蒸发器(31)的热流体出口与冷冻水循环系统中分水器(32)的入水接头相连接，冷冻水循环系统中冷冻水泵(36)出口、燃煤机组发电系统中凝结水泵(6)出口与碱金属基干法二氧化碳捕集系统中碳酸化反应器(13)载热体管道入口相连接；碱金属基干法二氧化碳捕集系统中再生混合气体冷却器(18)的冷流体出口与燃煤机组发电系统中低压加热器(7)的冷流体入口相连接；
作用在二氧化碳为循环工质的为：燃煤机组发电系统中烟气处理装置(11)出口与二氧化碳制冷循环系统中增压风机(12)入口相连接，二氧化碳制冷循环系统中再生混合气体冷却器(18)的热流体入口相连接，再生混合气体冷却器(18)的热流体出口与二氧化碳后处理系统中第一换热器(19)的热流体入口相连接，二氧化碳后处理系统中第三换热器(24)的热流体出口与二氧化碳制冷循环系统中二氧化碳专用压缩机(27)的制冷剂注入口相连接；
工作过程为：凝汽器(5)出口的一部分凝结水经过制冷循环蒸发器(31)实现降温后，与冷水机组(37)供水口的冷冻水混合后送入风机盘管机组(33)，与被处理的空气进行热交换后，依次经过集水器(34)、除污器(35)进行汇流、净化，冷冻水主流返回冷水机组(37)，其分流进入碳酸化反应器(13)载热体管道，带走吸附反应放出的热量以维持反应温度，再利用再生吸附剂冷却床(17)中高温固体吸附剂释放的冷却热完成第二次加热，最后通过与再生混合气体换热实现第三次加热。
2.根据权利要求1所述的一种耦合制冷循环实现供冷的电厂碳捕集系统，其特征在于：锅炉(1)烟气出口与烟气处理装置(11)入口、汽轮机(2)高压缸相连接，汽轮机(2)中压缸一出口与给水泵汽轮机(4)相连接，汽轮机(2)低压缸通过法兰与发电机(3)相连接，汽轮机(2)低压缸乏汽出口、给水泵汽轮机(4)乏汽出口与凝汽器(5)相连接，凝汽器(5)通过凝结水泵(6)与低压加热器(7)相连接，低压加热器(7)与除氧器(8)相连接，除氧器(8)通过给水泵(9)与高压加热器(10)相连接，高压加热器(10)与锅炉(1)给水进口相连接；
其中，给水泵汽轮机(4)利用主汽轮机中压缸抽汽作为工质，其排汽与主蒸汽混合进入凝汽器(5)，发出的功率直接用于驱动给水泵(9)。
3.根据权利要求1所述的一种耦合制冷循环实现供冷的电厂碳捕集系统，其特征在于：所述烟气处理装置通过增压风机(12)与碳酸化反应器(13)相连接，碳酸化反应器(13)与旋风分离器(14)相连接，旋风分离器(14)与再生反应器(15)相连接，再生反应器(15)产品出口一端经旋风分离器与循环风机(16)相连接，另一端与再生吸附剂冷却床(17)相连接；
碱金属基干法二氧化碳捕集系统中经脱硫脱硝除尘处理后的烟气经增压风机(12)增压后进入碳酸化反应器(13)，在反应温度为60℃的条件下与高活性碱金属基固体吸附剂反应，脱除烟气中的CO2；反应后的吸附剂经旋风分离器分离出一部分混合气体后通过循环风机(16)进入再生反应器(15)实现循环利用，经来自汽轮机(2)的抽汽加热至150℃实现再生后的高温吸附剂经由凝结水回水冷却后返回碳酸化反应器(13)，再生反应器(15)出口一大部分再生混合气体作为流化介质，剩余部分的再生混合气体进入冷却器(18)加热抽取的凝结水回水。
4.根据权利要求1所述的一种耦合制冷循环实现供冷的电厂碳捕集系统，其特征在于：所述第一换热器(19)与第二换热器(22)相连接，第二换热器(22)与压缩机(23)相连接，压缩机(23)与第三换热器(24)相连接构成二氧化碳主流流动；
为第一级降温提供冷量的循环冷却水依次通过第一换热器(19)、冷却水泵(20)以及冷却塔(21)构成循环，为第三级降温提供冷量的制冷剂R717依次通过第三换热器(23)、压缩机、风冷冷凝器(26)以及节流阀(25)构成制冷循环，为第二级降温提供冷量的制冷剂循环与上述制冷循环类似；
二氧化碳后处理系统中经再生混合气体冷却器(18)预处理的二氧化碳气体，进入第一换热器(19)利用冷却塔(21)供给循环冷却水实现第一级降温至45℃，而后进入第二换热器(22)利用制冷剂R717的压缩制冷循环实现第二级降温至0℃，初级降温后的二氧化碳气体进入压缩机(23)加压至3.66MPa，同时温度有所回升，最后经由制冷剂R717制冷循环蒸发端的吸热完成最终降温，得到充注温度为7℃的CO2产品。
5.根据权利要求1所述的一种耦合制冷循环实现供冷的电厂碳捕集系统，其特征在于：所述二氧化碳专用压缩机(27)排气口与高温换热器(28)相连接，高温换热器(28)与气体冷却器(29)相连接，气体冷却器(29)与膨胀机(30)相连接，膨胀机(30)排气口与蒸发器(31)相连接，蒸发器(31)与二氧化碳专用压缩机(27)进气口相连接构成循环；
二氧化碳压缩制冷循环系统中经过二次处理的二氧化碳气体注入压缩机(27)，二氧化碳气体经由压缩机(27)压缩成高温高压的超临界状态后，进入高温换热器(28)被循环热水冷却，而后进入气体冷却器(29)被冷却水进一步冷却，气体冷却器(29)出口的高压二氧化碳气体经由膨胀机(30)降温降压后，进入蒸发器(31)内大量吸收抽取的部分凝结水的热量后汽化成过热蒸汽，进入压缩机(27)升压，如此周而复始完成循环。
6.根据权利要求1所述的一种耦合制冷循环实现供冷的电厂碳捕集系统，其特征在于：所述冷水机组(37)冷冻水供水口与分水器(32)相连接，分水器(32)与风机盘管机组(33)相连接，风机盘管机组(33)与集水器(34)相连接，集水器(34)与除污器(35)相连接，除污器(35)与冷冻水泵(36)相连接，冷冻水泵(36)与冷水机组(37)冷冻水回水口相连接。
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