太阳能有机朗肯循环辅助燃煤发电进行碳捕集的系统装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103372371A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103372371103372371A(43)申请公布日2013.10.30(21)申请号201310277530.6(22)申请日2013.07.04(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人赵力谭雨亭(74)专利代理机构天津盛理知识产权代理有限公司12209代理人董一宁(51)Int.Cl.B01D53/78(2006.01)B01D53/62(2006.01)B01D53/96(2006.01)C01B31/20(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称太阳能有机朗肯循环辅助燃煤发电进行碳捕集的系统装置(57)摘要本发明公开了一种太阳能有机朗肯循环辅助燃煤发电进行碳捕集的系统装置，系统装置由太阳能热利用系统、有机朗肯系统、乙醇胺CO2吸收系统和燃煤发电系统组成。通过蒸发器的导热油侧和工质侧，将太阳能热利用系统与有机朗肯系统连接起来。通过燃煤锅炉的高温废气管接至吸收塔的下端，将乙醇胺CO2吸收系统与燃煤发电系统连接起来。通过冷凝器的水侧通过管路接至再沸器的水侧，将乙醇胺CO2吸收系统与有机朗肯系统连接起来。通过上述连接构成碳捕集的系统装置，能够完成对燃煤电站废气中CO2的捕集，以减少燃煤电厂的碳排放。充分利用太阳能用以系统动力设备的驱动，冷凝器凝结的热量再用以解析过程的能耗，使有机朗肯循环效率得到大幅提高。CN103372371ACN10372ACN103372371A权利要求书1/1页1.太阳能有机朗肯循环辅助燃煤发电进行碳捕集的系统装置，具有：槽式太阳能集热器、蒸发器、储油罐、导热油泵、汽轮机、发电机、有机工质冷凝器、工质泵、吸收塔、第一溶液泵、解析塔、溶液冷凝器、压缩机、再沸器、第二溶液泵、换热器、锅炉、汽轮机、凝汽器以及水泵，其特征是：槽式太阳能集热器（1）、蒸发器（2）、储油罐（3）以及导油泵（4）依次顺序连接构成太阳能热利用系统；蒸发器（2）、汽轮机（5）、发电机（6）、有机工质冷凝器（7）以及工质泵（8）依次顺序连接构成有机朗肯系统；由吸收塔（9）、第一溶液泵（10）、解析塔（11）、溶液冷凝器（12）、压缩机（13）、再沸器（14）、第二溶液泵（15）以及换热器（16）组合连接构成乙醇胺CO2吸收系统；由燃煤锅炉（17）蒸汽管、汽轮机（18）、凝汽器（19）以及水泵（20）依次顺序连接构成燃煤发电系统，太阳能热利用系统与有机朗肯系统通过蒸发器连接起来，燃煤锅炉（17）的高温废气管接至吸收塔（9）的下端，有机工质冷凝器（7）的水侧通过管路接至再沸器（14）的水侧，吸收塔底部外端接有第一溶液泵（10），第一溶液泵接于换热器（16）低温侧的进口，换热器低温侧的出口与解析塔（11）连接，解析塔上部设有溶液冷凝器（12），吸收溶液在溶液冷凝器中与解析塔构成自循环，解析塔下部设有再沸器（14），再沸器利用有机工质冷凝器（7）获取的热源对解析塔中释放CO2后的溶液进行再热，再沸器中的高温溶液侧与第二溶液泵（15）相接，将溶液通过换热器的高温侧送入吸收塔，燃气锅炉高温废气管接至吸收塔底部，汽轮机（5）做功驱动发电机（6）发电，用以提供第一、第二溶液泵及CO2压缩机运转。2.按照权利要求1所述的太阳能有机朗肯循环辅助燃煤发电进行碳捕集的系统装置，其特征是有机朗肯循环中所述的有机工质为甲苯。2CN103372371A说明书1/3页太阳能有机朗肯循环辅助燃煤发电进行碳捕集的系统装置技术领域[0001]本发明涉及一种太阳能辅助碳捕集技术，具体涉及一种太阳能有机朗肯循环辅助燃煤发电进行碳捕集的系统装置。背景技术[0002]根据国际能源署的目标，在2050年之前全球气温升温应严格控制在2℃之内，实现目标的关键在于控制温室气体的排放量。碳捕捉与存储（CCS）技术能够十分显著地减少已建能源设施19%的温室气体排放量。在工业生产过程中现有的碳捕集技术可分为燃烧后与燃烧前的捕集以及富氧燃烧技术。目前应用较为广泛的是燃烧后捕集，即在捕集系统装置中，利用物理吸附或化学吸收等方法对燃烧生成的烟气进行二氧化碳分离和捕捉。众所周知在水泥的生产过程中，将耗费大量的热能，而目前乙醇胺吸收法（MEA）溶液再生也需要大量能耗。目前多采用汽轮机低压抽汽的方式提供热能，这样严重影响了发电厂的经济效益。如果利用太阳能对碳捕捉系统进行能耗供应，既能满足对发电厂二氧化碳的减排要求，也能最大限度地利用自然能源，提高碳捕集的经济性。发明内容[0003]本发明的目的在于：为了实现燃煤电厂二氧化碳捕集及电厂稳定经济运行，从而提供一种太阳能有机朗肯循环辅助二氧化碳捕