燃煤电厂大规模碳捕集、封存耦合供冷的系统建模和优化:降低碳捕集成本新思路
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作者:
陈扬
吴烨
刘兴
刘冬
单位:
南京理工大学能源与动力工程学院 江苏鲸能零碳科技有限公司
摘要:
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。
关键词:
燃煤电厂
碳捕集
碱金属基
CO2制冷
AspenPlus
图表:
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引用格式:
陈扬,吴烨,刘兴,等.燃煤电厂大规模碳捕集、封存耦合供冷的系统建模和优化:降低碳捕集成本新思路[J/OL].洁净煤技术,1-14[2024-09-04].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3676.TD.20230303.1124.002.html.