利用碳捕集、封存系统(CCS)减排燃煤电厂CO2是碳中和必经之路之一,但目前较高的碳捕集、封存成本限制了该技术的发展和应用。针对某300 MW燃煤机组,本文利用Aspen Plus模拟软件提出并搭建了基于碱金属基干法碳捕集、封存耦合供冷系统,利用凝结水循环进行深度耦合,达到回收CO2压缩封存过程中的冷量的目的,有效降低碳捕集成本。在不耦合供冷过程的情况下,通过回收CO2吸附过程释放的反应热,降低了碳捕集系统的单位耗电量至413.79 kWh/tCO2;此时CO2压缩封存过程能耗仍然巨大。为此,在上述碳捕集封存系统进一步耦合供冷机组。通过模拟计算,可得集成后的新系统降低了CO2的压缩程度,此时加压封存过程的单位耗电量降低至247.54 kWh/tCO2,降低了2.3%,从而使得将CO2捕集封存总的运行成本进一步降低了33.77%。此外,供冷机组的引入,还会产生额外的投资成本降低,例如通过提高CO2吸附床内的换热温差,减少受热面布置量和吸附剂装载量,从而减少吸附床尺寸,优化效果明显。因此,上述工作为二氧化碳捕集封存技术的推广和应用提供重要的支撑,同时也拓宽了CO2利用的途径。
0 引 言
1 模型与方法
1.1 模型介绍
1.1.1燃煤电厂汽水系统
1.1.2碳捕集系统
1.1.3压缩制冷系统
1.2 性能分析方法
2 模型建立与验证
2.1汽水系统模型
2.2碳捕集系统模型
2.3压缩制冷系统模型
2.4碳捕集、封存耦合供冷系统模型
3 经济性评价
4 结 论
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会