【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热交换系统的，尤其是涉及一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统及控制方法。
技术介绍
1、目前，传统的电厂脱碳技术主要依赖化石燃料的燃烧和常规冷却系统，然而，这些方法在能源消耗和效率方面存在显著劣势。尤其是在碳捕集和存储过程中，常规冷却技术通常依赖于高温高压的冷却介质，这不仅增加了能源消耗，还导致了整体能源利用效率低下。此外，传统的脱碳过程对温度和压力要求较高，造成了额外的设备投资和运营成本，难以满足高效低碳排放的需求。
技术实现思路
1、为了解决传统电厂脱碳技术中能源消耗高、效率低的问题，本申请提供一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统及控制方法。
2、一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，所述一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统包括二氧化碳预冷机构、液氨换热机构和液氨储存机构；
3、所述二氧化碳预冷机构的二氧化碳输入端用于接收解析后的二氧化碳，所述二氧化碳预冷机构的第一液氨输入端与所述液氨换热机构的第一液氨输出端连接，以用于接收一级换热液氨，所述二氧化碳预冷机构的第二液氨输入端用于接收二级换热液氨，所述二氧化碳预冷机构的液氨输出端与所述液氨换热机构的第一液氨输入端连接，所述解析后的二氧化碳依次与所述一级换热液氨和所述二级换热液氨进行热交换后，生成并输出对应的液态二氧化碳，所述一级换热液氨经过热交换后生成对应的待燃烧氨气，所述二级换热液氨经过热交换后生成对应的待冷却液氨；
4、所述液氨换热机构的第一液氨输入端与所述二氧化碳预冷机构的液氨输出端连接，以
5、通过采用上述技术方案，为了解决传统电厂脱碳技术中能源消耗高、效率低的问题，本专利技术采用液氨作为制冷剂进行二氧化碳预冷和储存，从而提高能源利用率。具体而言，液氨预冷二氧化碳的热交换系统通过二级热交换过程实现对二氧化碳的高效冷却与液化。在该系统中，解析后的二氧化碳先通过二氧化碳预冷机构，与一级换热液氨和二级换热液氨依次进行热交换，降低二氧化碳温度，并最终将其转化为液态二氧化碳。在热交换过程中，一级换热液氨和二级换热液氨分别经过热交换后，生成待燃烧氨气和待冷却液氨。待冷却液氨通过液氨换热机构与保冷液氨进行进一步热交换，转化为低温冷却液氨，再将其储存至液氨储存机构；同时，保冷液氨通过热交换后恢复成一级换热液氨，重新供给二氧化碳预冷机构进行热交换。该系统通过合理循环利用液氨的冷能，有效减少了能源消耗，提升了能源利用效率，并且通过多级热交换实现了二氧化碳的高效冷却和液化，为电厂脱碳过程提供了更为高效、节能的解决方案。
6、优选的，所述二氧化碳预冷机构包括一级预冷器、二级预冷器和液化单元；
7、所述一级预冷器的二氧化碳输入端用于接收解析后的二氧化碳，所述一级预冷器的液氨输入端与所述液氨换热机构的第一液氨输出端连接，以用于接收一级换热液氨，所述一级预冷器的二氧化碳输出端与所述二级预冷器的二氧化碳输入端连接，以使所述二级预冷器接收经过一级换热后的二氧化碳，所述一级预冷器的氨气输出端用于输出所述待燃烧氨气；
8、所述液化单元的液氨输入端用于接收所述二级换热液氨，所述二级预冷器的液氨输入端与所述液化单元的液氨输出端连接，以使所述二级预冷器接收所述二级换热液氨，所述二级预冷器的二氧化碳输出端与所述液化单元的二氧化碳输入端连接，以使所述液化单元对经过二级换热后的二氧化碳进行液化。
9、通过采用上述技术方案，所述二氧化碳预冷机构中一级预冷器、二级预冷器和液化单元的配置能够有效地将二氧化碳在不同的热交换阶段逐步冷却，并通过液化单元进一步液态二氧化碳。这种设计不仅提高了二氧化碳的液化效率，还能够精确控制各阶段温度和压力，确保二氧化碳在液化过程中始终处于最佳状态，降低了二氧化碳液化的能耗和操作难度。
10、优选的，所述液化单元包括二氧化碳经济器和二氧化碳深冷器，所述二氧化碳经济器的液氨输入端和所述二氧化碳深冷器的液氨输入端均用于接收二级换热液氨，所述二氧化碳经济器的液氨输出端和所述二氧化碳深冷器的液氨输出端均与所述二级预冷器的液氨输入端连接，所述二氧化碳经济器的二氧化碳输入端与所述二级预冷器的二氧化碳输出端连接，所述二氧化碳经济器的二氧化碳输出端与所述二氧化碳深冷器的二氧化碳输入端连接，在依次经过所述二氧化碳经济器和所述二氧化碳深冷器中二级换热液氨的冷却作用后，经过二级换热后的二氧化碳转化成液态二氧化碳，所述二氧化碳深冷器的二氧化碳输出端用于输出所述液态二氧化碳。
11、通过采用上述技术方案，能够有效提高液态二氧化碳的能效。二氧化碳经济器和深冷器的串联配置通过分阶段的冷却和能量回收，减少了冷却介质的使用量，优化了热交换过程，从而降低了液氨消耗和能量损失，提高了系统的整体能效。
12、优选的，所述二氧化碳经济器的液氨输入端连接有第一膨胀阀，所述二氧化碳深冷器的液氨输入端连接有第二膨胀阀，所述第一膨胀阀和所述第二膨胀阀均通过膨胀节流使所述二级换热液氨温度下降，进而使所述二级换热液氨温度对经过二级换热后的二氧化碳进行冷却。
13、通过采用上述技术方案，使得二级换热液氨在进入二氧化碳经济器和深冷器之前能够通过膨胀节流降温，从而有效地减少液氨的温度，使其能够更好地为二氧化碳的液化过程提供冷能。这一节流降温的手段提高了二氧化碳的冷却效率，并确保整个过程在节能的基础上进行。
14、优选的，所述液氨换热机构包括水冷却器、一级氨换热器和二级氨换热器；
15、所述水冷却器的液氨输入端与所述二氧化碳预冷机构的液氨输出端连接，所述水冷却器的液氨输出端与所述一级氨换热器的第一液氨输入端连接，所述一级氨换热器的第一液氨输出端与所述二级氨换热器的第一液氨输入端连接，所述二级氨换热器的第一液氨输出端与所述液氨储存机构的液氨输入端连接；
16、所述液氨储存机构的液氨输出端与所述二级氨换热器的第二液氨输入端连接，所述二级氨换热器的第二液氨输出端与所述一级氨换热器的第二液氨输入端连接，所述一级氨换热器的第二液氨输出端与所述二氧化碳预冷机构的第一液氨输入端连接；
17、其中，所述水冷却器连接有水冷管道，所述水冷管道内通有流动的冷却水，所述一级氨换热器和所述二级氨换热器内流通有自所述液氨储存机构输出的保冷液氨，在依次经过所述冷却水和所述保冷液氨的冷却作用下，所述待冷却液氨转化成冷却后液氨，并通过所述二级氨换热器的第一液氨输出端输送至所述液氨储存机构内进行储存并保冷。
18、通过采用上述技术方案，可以有效提高液氨的冷却效果。水冷却器通过与水冷管道的结合，利用冷却水的高效热交换能力降低液氨的温度；一级和二级本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，其特征在于，所述一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统包括二氧化碳预冷机构(1)、液氨换热机构(2)和液氨储存机构(3)；
2.根据权利要求1所述的一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，其特征在于，所述二氧化碳预冷机构(1)包括一级预冷器(11)、二级预冷器(12)和液化单元；
3.根据权利要求2所述的一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，其特征在于，所述液化单元包括二氧化碳经济器(13)和二氧化碳深冷器(14)，所述二氧化碳经济器(13)的液氨输入端和所述二氧化碳深冷器(14)的液氨输入端均用于接收二级换热液氨，所述二氧化碳经济器(13)的液氨输出端和所述二氧化碳深冷器(14)的液氨输出端均与所述二级预冷器(12)的液氨输入端连接，所述二氧化碳经济器(13)的二氧化碳输入端与所述二级预冷器(12)的二氧化碳输出端连接，所述二氧化碳经济器(13)的二氧化碳输出端与所述二氧化碳深冷器(14)的二氧化碳输入端连接，在依次经过所述二氧化碳经济器(13)和所述二氧化碳深冷器(14)中二级换热液氨的冷却作用后，经过二级换热后的二氧化碳转化成液
4.根据权利要求3所述的一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，其特征在于，所述二氧化碳经济器(13)的液氨输入端连接有第一膨胀阀(15)，所述二氧化碳深冷器(14)的液氨输入端连接有第二膨胀阀(16)，所述第一膨胀阀(15)和所述第二膨胀阀(16)均通过膨胀节流使所述二级换热液氨温度下降，进而使所述二级换热液氨温度对经过二级换热后的二氧化碳进行冷却。
5.根据权利要求1所述的一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，其特征在于，所述液氨换热机构(2)包括水冷却器(21)、一级氨换热器(22)和二级氨换热器(23)；
6.根据权利要求1所述的一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，其特征在于，所述液氨储存机构(3)包括过冷器(31)和液氨储罐(32)，所述过冷器(31)的液氨输入端与所述液氨换热机构(2)的第二液氨输出端连接，所述过冷器(31)的液氨输出端与所述液氨储罐(32)的液氨输入端连接，所述液氨储罐(32)的液氨输出端与所述液氨换热机构(2)的第二液氨输入端连接；
7.根据权利要求6所述的一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，其特征在于，所述液氨储罐(32)的液氨输出端与所述液氨换热机构(2)的第二液氨输入端之间设有排液氨管线液位调节阀组(35)。
8.根据权利要求7所述的一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，其特征在于，所述排液氨管线液位调节阀组(35)与所述液氨换热机构(2)的第二液氨输入端之间设有液氨输送泵(36)。
9.一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统的控制方法，应用于如权利要求1-8任一项所述的一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，其特征在于，所述控制方法包括：
10.根据权利要求9所述的一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统的控制方法，其特征在于，所述调用所述关联部件的关联数据，根据所述关联数据确定所述关联部件是否同为目标部件，根据所述目标数据确定对应的流量控制参数的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，其特征在于，所述一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统包括二氧化碳预冷机构(1)、液氨换热机构(2)和液氨储存机构(3)；
2.根据权利要求1所述的一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，其特征在于，所述二氧化碳预冷机构(1)包括一级预冷器(11)、二级预冷器(12)和液化单元；
3.根据权利要求2所述的一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，其特征在于，所述液化单元包括二氧化碳经济器(13)和二氧化碳深冷器(14)，所述二氧化碳经济器(13)的液氨输入端和所述二氧化碳深冷器(14)的液氨输入端均用于接收二级换热液氨，所述二氧化碳经济器(13)的液氨输出端和所述二氧化碳深冷器(14)的液氨输出端均与所述二级预冷器(12)的液氨输入端连接，所述二氧化碳经济器(13)的二氧化碳输入端与所述二级预冷器(12)的二氧化碳输出端连接，所述二氧化碳经济器(13)的二氧化碳输出端与所述二氧化碳深冷器(14)的二氧化碳输入端连接，在依次经过所述二氧化碳经济器(13)和所述二氧化碳深冷器(14)中二级换热液氨的冷却作用后，经过二级换热后的二氧化碳转化成液态二氧化碳，所述二氧化碳深冷器(14)的二氧化碳输出端用于输出所述液态二氧化碳。
4.根据权利要求3所述的一种液氨预冷二氧化碳的热交换系统，其特征在于，所述二氧化碳经济器(13)的液氨输入端连接有第一膨胀阀(15)，所述二氧化碳深冷器(14)的液氨输入端连接有第二膨胀阀(16)，所述第一膨胀阀(15)和所述第二膨胀阀(16)均通过膨胀节流使所述二级换热液氨温度下降，...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏颖，何炜，
申请(专利权)人：中太海碳上海环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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