具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术效果以及技术方案更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行完整描述；显而易见，所描述的实施例是本发明实施例的一部分。基于本发明公开的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

参阅图1为本发明实施例的一种复合吸收式制冷与有机朗肯循环的CO₂增压储存装置，包括：二氧化碳一级压缩机01、二氧化碳二级压缩机02、二氧化碳三级压缩机03、二氧化碳四级压缩机04；二氧化碳一级级间换热器05、二氧化碳二级级间换热器06、二氧化碳三级级间换热器07；二氧化碳冷凝器08；二氧化碳高压压缩机09；二氧化碳高压储存罐010；制冷剂吸收器11；制冷剂增压泵12；制冷剂蒸汽发生器13；第一节流膨胀阀14；制冷剂冷凝器15；第二节流膨胀阀16；制冷剂蒸发器17；冷却工质第一储存罐18；冷却工质第一增压泵19；冷却工质第二储存罐20；冷却工质第二增压泵21；有机工质动力透平22；有机工质冷凝器23；有机工质第一增压泵24；有机工质第一蒸发器25；有机工质第二增压泵26；以及有机工质第二蒸发器27。

二氧化碳一级压缩机01的出口连接至二氧化碳一级级间换热器05第一入口，二氧化碳一级级间换热器05的第一出口连接至二氧化碳二级压缩机02入口，二氧化碳二级压缩机02的出口连接至二氧化碳二级级间换热器06第一入口，二氧化碳二级级间换热器06的第一出口连接至二氧化碳三级压缩机03入口，二氧化碳三级压缩机03的出口连接至二氧化碳三级级间换热器07第一入口，二氧化碳三级级间换热器07的第一出口连接至二氧化碳四级压缩机04入口，二氧化碳四级压缩机04的出口连接至二氧化碳冷凝器08第一入口，二氧化碳冷凝器08的第一出口连接至二氧化碳高压压缩机09入口，二氧化碳高压压缩机09出口连接至二氧化碳高压储存罐10，完成二氧化碳的压缩与储存，上述各部件构成二氧化碳增压储存部分。

制冷剂吸收器11出口连接至制冷剂增压泵12入口，制冷剂增压泵12的出口连接至制冷剂蒸汽发生器13的第一入口，制冷剂蒸汽发生器13第一出口连接至第一节流膨胀阀14入口，第一节流膨胀阀14出口连接至制冷剂吸收器11第一入口；制冷剂蒸汽发生器13第三出口连接至制冷剂冷凝器15入口，制冷剂冷凝器15出口连接至第二节流膨胀阀16入口，第二节流膨胀阀16出口连接至制冷剂蒸发器17第一入口，制冷剂蒸发器17第一出口连接至制冷剂吸收器11第二入口，完成制冷剂的蒸发吸热与吸收储存；冷却工质第一储存罐18出口连接至冷却工质增压泵19入口，冷却工质增压泵19出口连接至制冷剂蒸发器17第二入口，制冷剂蒸发器17第二出口连接至二氧化碳冷凝器08第二入口，二氧化碳冷凝器08第二出口连接至冷却工质储存罐18入口；冷却工质第二储存罐20出口连接至冷却工质第二增压泵21入口，冷却工质第二增压泵21出口分别连接二氧化碳一级级间换热器05、二氧化碳二级级间换热器06和二氧化碳三级级间换热器07的第二入口，二氧化碳一级级间换热器05、二氧化碳二级级间换热器06和二氧化碳三级级间换热器07的第二出口连接制冷剂蒸汽发生器13的第二入口，制冷剂蒸汽发生器13第二出口连接冷却工质第二储存罐20，完成冷却工质的放热与吸热，上述各部件构成吸收式制冷部分。

有机工质动力透平22的出口连接有机工质冷凝器23的入口，有机工质冷凝器23的出口连接有机工质第一增压泵24的入口，有机工质第一增压泵24的出口连接有机工质第一蒸发器25的第一入口，有机工质第一蒸发器25的第一出口连接有机工质第二增压泵26入口，有机工质第二增压泵26出口连接有机工质第二蒸发器27的第一入口，有机工质第二蒸发器27的第一出口连接有机工质动力透平22的第一入口；有机工质第一蒸发器25的第三出口连接至有机工质动力透平22的第二入口，完成有机工质的朗肯循环做功；有机工质第二蒸发器27的第二入口连接工业余热，有机工质第二蒸发器27的第二出口连接有机工质第一蒸发器25的第二入口，有机工质第一蒸发器25的第二出口连接制冷剂蒸汽发生器13第四入口，制冷剂蒸汽发生器13第四出口连接工业余热，完成工业余热的三级梯级利用，上述部件构成有机朗肯循环部分。

本发明实施例的一种复合吸收式制冷与有机朗肯循环的CO₂增压储存装置的工作流程，包括：

二氧化碳进入二氧化碳一级压缩机01中进行压缩，之后进入二氧化碳一级级间换热器05冷却，再进入二氧化碳二级压缩机02中进行压缩，之后进入二氧化碳二级级间换热器06冷却，再进入二氧化碳三级压缩机03中进行压缩，之后进入二氧化碳三级级间换热器07冷却，再进入二氧化碳四级压缩机04中进行压缩，之后进入二氧化碳冷凝器08冷凝至液态，再进入二氧化碳高压压缩机09进一步提升压力至超临界状态，并将压缩后的二氧化碳进入二氧化碳高压储存罐10进行储存。

制冷剂吸收器11内的液态制冷剂经制冷剂增压泵12增压后进入制冷剂蒸汽发生器13吸热蒸发，未蒸发的低浓度液态制冷剂经过第一节流膨胀阀14膨胀后返回制冷剂吸收器11中；蒸发产生的气态制冷剂进入制冷剂冷凝器15中冷凝为液态，之后经过第二节流膨胀阀16膨胀后，进入制冷剂蒸发器17中蒸发吸热，最后气态的制冷剂进入制冷剂吸收器11中被低浓度液态制冷剂吸收。

冷却工质第一储存罐18中的冷却工质经冷却工质第一增压泵19增压后，进入制冷剂蒸发器17中放热降温，低温的冷却工质进入二氧化碳冷凝器08中吸热升温后返回冷却工质第一储存罐18。

冷却工质第二储存罐20中的冷却工质经冷却工质第二增压泵21增压后，分别进入二氧化碳一级级间换热器05、二氧化碳二级级间换热器06、二氧化碳三级级间换热器07与二氧化碳充分换热后回到制冷剂蒸汽发生器13为制冷剂蒸发提供热量，最后返回冷却工质第二储存罐20。

有机工质动力透平22出口的有机工质经过有机工质冷凝器23进行冷凝，以饱和液体的形式离开冷凝器，送入有机工质第一增压泵24进行增压，随后进入有机工质第一蒸发器25部分蒸发，中温中压的有机工质蒸汽直接进入有机工质动力透平第二入口与原有蒸汽混合后做功，其余液态有机工质进入有机工质第二增压泵26增压后进入有机工质第二蒸发器27吸热蒸发，高温高压的蒸汽进入有机工质动力透平22做功，产生的动力用于驱动压缩机循环。

工业余热通过有机工质第二蒸发器27的第二入口进入，加热有机工质产生高温高压蒸汽，有机工质第二蒸发器27之后进入有机工质第一蒸发器25的第二入口，继续为有机工质蒸发提供热量，产生中温中压蒸汽，之后从有机工质第一蒸发器25第二出口流出至制冷剂蒸汽发生器13，为制冷剂蒸发提供热量，至此，完成了工业余热的三级梯级利用，为有机朗肯循环与吸收式制冷循环提供稳定热源。

可选的，吸收式制冷部分的制冷剂可选择氨—水工质对或水—溴化锂工质对。

可选的，吸收式制冷部分的冷却工质可以选择水或者导热油。

可选的，有机朗肯循环部分的有机工质可以选择异丁烯(C4H8)或者R134a。

可选的，可根据需求调节输入制冷剂蒸汽发生器13的工业余热的热量，实现吸收式制冷循环制冷量的调节。

优选的，二氧化碳一级压缩机01进口压力为0.18MPa，二氧化碳四级压缩机04出口压力为4.5MPa，二氧化碳高压压缩机09的出口压力为15MPa，二氧化碳高压储存罐10压力为15MPa。

优选的，装置利用的二氧化碳可以是工业尾气、常规电站燃煤排气、燃气轮机排气等多种废气中分离出的二氧化碳。

优选的，有机工质第二蒸发器27、有机工质第一蒸发器25、制冷剂蒸汽发生器13中所利用的热量除了工业余热，还可以利用燃气轮机排气、地热(160-170℃)等，从而有效提高能量利用率。

优选的，二氧化碳高压储存罐10可以为油井地层，高压二氧化碳可被储存在油井中，用于提高原油采收率。

本发明能够实现：复合吸收式制冷与有机朗肯循环系统，利用工业余热通过有机朗肯循环为二氧化碳压缩提供动力，并通过吸收式制冷为二氧化碳液化提供零度以下的冷源，从而减少二氧化碳压缩所需要耗费的压缩功，从而有效提升二氧化碳封存过程的效率。

综上所述，本发明提供了一种复合吸收式制冷与有机朗肯循环的CO₂增压储存装置，能够实现二氧化碳封存过程效率的有效提升，并提升能量利用率。具体优点包括：(1)本发明将有机朗肯循环系统与传统二氧化碳封存过程结合，利用有机朗肯循环系统产生的动能驱动二氧化碳封存过程中的压缩机进行工作，不需要耗费电网电能，有效提升了封存过程的效率；(2)本发明针对二氧化碳的封存过程，采用将二氧化碳先冷凝再直接压缩至超临界态，相较于从气态直接压缩至超临界态，耗费的压缩功更小，节省能量，此外，使用这种方案，若耗费电能进行冷凝仍需大量能量，本发明引入吸收式制冷循环为二氧化碳冷凝过程提供稳定零度以下冷源，并为二氧化碳多级压缩过程提供级间冷却，不需要外加冷源，进一步提升了封存过程的效率；(3)本发明利用工业余热或其他低品位热作为有机朗肯循环、吸收式制冷循环的热源，实现了余热的三级梯级利用方式，有效提升了能量利用率；(4)本发明将有机朗肯循环和吸收式制冷循环结合，针对具体工程状况可调节工业余热在有机朗肯循环和吸收式制冷循环中的量及先后顺序，从而进一步提升能量利用率、实现灵活调峰、应对多种复合要求；(5)本发明利用二氧化碳压缩产生的热量作为吸收式制冷循环的热源，实现了能量的循环利用，降低能量耗费，进一步提升了能量利用率。综上，本发明所设计的二氧化碳增压储存装置能够高效地实现二氧化碳的封存，且能够有效提升能量利用率，应用背景广泛。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。