CN113834224B - 基于太阳能的锅炉烟气处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统及方法，基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，热泵经由第一阀和第二阀连接集热管以热循环，二氧化碳电解室连接烟气预处理室和配电控制模块，通过直流电电解还原烟气中的二氧化碳以生成液相和气相碳氢燃料产物，气相分离室连接气相出口以分离混合物中的一氧化碳、氢气、甲烷和乙烯，并排放分离后的气相产物；费托反应室连接气相分离室以将分离的一氧化碳和氢气通入流动反应池进行费托反应，生成液相的高碳氢化合物，液相产物分离室连接所述液相出口，分离液相碳氢燃料产物中的甲酸、甲醇和乙醇形成液相产物以及分离并补充电解液；电解液冷却循环室连接所述液相产物分离室以冷却循环电解液。

Description

基于太阳能的锅炉烟气处理系统及方法

技术领域

本发明涉及电厂烟气处理技术领域，尤其涉及一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统及方法。

背景技术

锅炉烟气成分复杂，富含氮气、二氧化碳、氧气、水蒸气、硫氧化物、氮氧化物以及灰尘等，其中硫氧化物、氮氧化物以及灰尘是大气污染的主要来源，二氧化碳是工业碳排放的主体。为了助力环保，控制大气污染，亟需对锅炉烟气中不同组分进行有效处理和分离。

以燃煤锅炉为例，其烟气中二氧化碳的摩尔分数约为12%，分离二氧化碳的方法有吸收法、吸附法、低温蒸馏法和膜分离法等，二氧化碳的处置技术主要是将二氧化碳储存在废油气井、地下含水层和海洋中。而这些分离处置技术并未真正减少二氧化碳排放，储存在地底或水中的二氧化碳亦将缓慢释放，且这些技术面临较大的输运成本和复杂的系统。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统及方法。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统其包括太阳能利用模块、烟气脱碳模块和电解液循环模块，其中，

所述太阳能利用模块包括：

抛物面聚光器，其聚集太阳光，

集热管，其放置在抛物面聚光器的焦点处，

光伏电池，其贴附于所述集热管以吸收所述太阳光且光电转换成电能，

热泵，其经由第一阀和第二阀连接所述集热管以热循环，

配电控制模块包括，

电路控制器，其配置成控制电路运行，

蓄电组，其储存光伏电池产生的多余电能以及向外补给电能，

逆变器，其将直流电转变为交流电，

配电箱，其连接逆变器以整流分配电能，

烟气脱碳模块包括：

烟气预处理室，其连接锅炉的烟气管道以除去烟气中的尘埃、硫和氮氧化物以及增加烟气湿度，

二氧化碳电解室，其连接所述烟气预处理室和所述配电控制模块，通过直流电电解还原所述烟气中的二氧化碳以生成液相和气相碳氢燃料产物，所述二氧化碳电解室包括排出液相碳氢燃料产物的液相出口和排出包括气相碳氢燃料产物的混合物的气相出口，

气相分离室，其连接所述气相出口以分离所述混合物中的一氧化碳、氢气、甲烷和乙烯，并排放分离后的气相产物；

费托反应室，其连接所述气相分离室以将分离的一氧化碳和氢气通入流动反应池进行费托反应，生成液相的高碳氢化合物，

第一产物储存室，其连接所述气相分离室和费托反应室以储存所述一氧化碳、氢气、甲烷和乙烯以及所述高碳氢化合物，

电解液循环模块包括：

液相产物分离室，连接所述液相出口，分离液相碳氢燃料产物中的甲酸、甲醇和乙醇形成液相产物以及分离并补充电解液；

电解液冷却循环室，其连接所述液相产物分离室以冷却循环电解液；

第二产物储存室，其连接所述液相产物分离室以储存所述液相产物。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，所述热泵包括压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，液态制冷剂经节流阀在蒸发器中吸收循环电解液的热量，经过压缩机后，高温气态制冷剂在冷凝器中与集热管循环工作流体放热。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，所述蓄电组包括锂电池组。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，所述二氧化碳电解室包括多个单电解池贴合而成的电催化还原设备，所述单电解池包括，

离子交换膜，

阳极，其位于所述离子交换膜一侧，

阴极，其位于所述离子交换膜相对于所述阳极的另一侧，

液相流道，其位于所述阳极远离离子交换膜的一侧以循环电解液，

气相流道，其位于所述阴极远离离子交换膜的一侧以流通所述烟气。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，阳极的材料为镍或铂金属多孔介质，离子交换膜为阴离子、阳离子或双极膜，阴极为多孔碳布或碳纤维。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，所述阴极靠近气相流道侧进行疏水处理，靠近离子交换膜侧进行亲水处理，靠近离子交换膜侧负载有催化剂纳米颗粒，所述阴极的孔隙率从近气相流道侧向离子交换膜侧递减。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，所述催化剂纳米颗粒为金、银、锌、铅、铟、锡、铋、锑、铜及其合金的纳米颗粒，纳米颗粒为直径1-100nm的球状，阴极厚度为1-100 μm。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，所述气相流道和液相流道为蛇形、交叉型流道，气相流道的流速为20-100 sccm，液相流道的流速为20-80 sccm。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，所述电解液为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸氢钾或碳酸氢钠，浓度为0.5-2 mol/L。

根据所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统的处理方法包括以下步骤，

抛物面聚光器聚集太阳光于抛物面焦点的集热管表面，与其上的柔性光伏电池进行光电效应发电，集热管通过内部工作流体冷却表面光伏电池，集热管中的流体经管道送至热泵模块，通过冷凝、蒸发器等间接吸收循环电解液热量，热泵模块将循环电解液的热量传递给集热管循环工作流体，随后，加热后的高温循环工作流体通过热交换器将其热量传递给费托反应室，供给其内的热催化反应，

烟气通过烟气预处理室除去烟气中的尘埃、硫和氮氧化物以及增加烟气湿度后，进入二氧化碳电解室中的气相流道还原成液相和气相碳氢燃料产物，二氧化碳电解室入口循环电解液温度为5-15℃，

气相碳氢燃料产物的混合物通过气相分离室分离其中的一氧化碳、氢气、甲烷和乙烯，并排放分离后的气相产物并存储于第一产物储存室，其中，一氧化碳和氢气进入费托反应室进行费托反应生成液相的高碳氢化合物，

液相碳氢燃料产物通过液相分离室分离其中的甲酸、甲醇和乙醇后形成液相产物并存储于第二产物储存室，其中，液相分离室中的电解液通过电解液冷却循环室实现电解液循环使用。

在上述技术方案中，本发明提供的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统，具有以下有益效果：本发明所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统及方法实现了对太阳能光热、光电的有效利用，对烟气中尘埃、氮氧化物、硫氧化物、二氧化碳等进行了针对性的处理，并通过二氧化碳电解室实现了对二氧化碳的资源化利用，将间歇性的太阳能通过稳定的化学能形式储存在碳氢燃料内，从真正意义上实现烟气的脱硫、脱硝、减排，大大减少锅炉污染物以及碳排放。除此之外，本发明通过热泵提升光热能源品级，在供给费托反应所需热量的同时，供给电能电催化还原二氧化碳，提高能量利用率，达到节能减排的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是基于太阳能的锅炉烟气处理系统一个实施例的结构示意图；

图2是基于太阳能的锅炉烟气处理系统一个实施例的单电解池的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图图1至图2，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

在一个实施例中，如图1至图2所示，基于太阳能的锅炉烟气处理系统包括太阳能利用模块、烟气脱碳模块和电解液循环模块，其中，

所述太阳能利用模块包括：

抛物面聚光器1，其聚集太阳光，

集热管3，其放置在抛物面聚光器1的焦点处，

光伏电池2，其贴附于所述集热管3以吸收所述太阳光且光电转换成电能，

热泵5，其经由第一阀和第二阀阀连接所述集热管3以热循环，

配电控制模块4包括，

电路控制器，其配置成控制电路运行，

蓄电组，其储存光伏电池2产生的多余电能以及向外补给电能，

逆变器，其将直流电转变为交流电，

配电箱，其连接逆变器以整流分配电能，

烟气脱碳模块包括：

烟气预处理室6，其连接锅炉的烟气管道以除去烟气中的尘埃、硫和氮氧化物以及增加烟气湿度，

二氧化碳电解室，其连接所述烟气预处理室6和所述配电控制模块4，通过直流电电解还原所述烟气中的二氧化碳以生成液相和气相碳氢燃料产物，所述二氧化碳电解室包括排出液相碳氢燃料产物的液相出口和排出包括气相碳氢燃料产物的混合物的气相出口，

气相分离室9，其连接所述气相出口以分离所述混合物中的一氧化碳、氢气、甲烷和乙烯，并排放分离后的气相产物；

费托反应室，其连接所述气相分离室9以将分离的一氧化碳和氢气通入流动反应池进行费托反应，生成液相的高碳氢化合物，

第一产物储存室12，其连接所述气相分离室和费托反应室以储存所述一氧化碳、氢气、甲烷和乙烯以及所述高碳氢化合物，

电解液循环模块包括：

液相产物分离室8，连接所述液相出口，分离液相碳氢燃料产物中的甲酸、甲醇和乙醇形成液相产物以及分离并补充电解液；

电解液冷却循环室，其连接所述液相产物分离室8以冷却循环电解液；

第二产物储存室10，其连接所述液相产物分离室8以储存所述液相产物。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统的优选实施例中，所述热泵5包括压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，液态制冷剂经节流阀在蒸发器中吸收循环电解液的热量，经过压缩机后，高温气态制冷剂在冷凝器中与集热管3循环工作流体放热。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统的优选实施例中，所述蓄电组包括锂电池组。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统的优选实施例中，所述二氧化碳电解室7包括多个单电解池贴合而成的电催化还原设备，所述单电解池包括，

离子交换膜15，

阳极14，其位于所述离子交换膜15一侧，

阴极16，其位于所述离子交换膜15相对于所述阳极14的另一侧，

液相流道13，其位于所述阳极14远离离子交换膜15的一侧以循环电解液，

气相流道17，其位于所述阴极16远离离子交换膜15的一侧以流通所述烟气。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统的优选实施例中，阳极14的材料为镍或铂金属多孔介质，离子交换膜15为阴离子、阳离子或双极膜，阴极16为多孔碳布或碳纤维。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统的优选实施例中，所述阴极16靠近气相流道17侧进行疏水处理，靠近离子交换膜15侧进行亲水处理，靠近离子交换膜15侧负载有催化剂纳米颗粒，所述阴极16的孔隙率从近气相流道17侧向离子交换膜15侧递减。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统的优选实施例中，所述催化剂纳米颗粒为金、银、锌、铅、铟、锡、铋、锑、铜及其合金的纳米颗粒，纳米颗粒为直径1-100nm的球状，阴极16厚度为1-100 μm。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统的优选实施例中，所述气相流道17和液相流道13为蛇形、交叉型流道，气相流道17的流速为20-100 sccm，液相流道13的流速为20-80 sccm。

所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统的优选实施例中，所述电解液为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸氢钾或碳酸氢钠，浓度为0.5-2 mol/L。

在一个实施例中，一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统包括太阳能利用模块和烟气脱碳模块与电解液循环模块。

所述太阳能利用模块包括聚光部分和热泵部分和配电控制部分，其中，

分频蓄热部分包括：

抛物面聚光器1，其聚集太阳光以提高光的能量密度，

光伏电池2，其为柔性光伏电池，贴合于集热管上，吸收经由抛物面聚光器反射的光能且光电转换成电能，

集热管3，其导出光伏电池的热能以加热内部工作流体，

热泵部分5，其经由阀1和阀2连接所述集热管，包括压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。低温低压的液态制冷剂经节流阀，在蒸发器中吸收循环电解液的热量，经过压缩机后，高温高压的气态制冷剂在冷凝器中与集热管循环工作流体放热，如此循环。提供高温集热管工作流体以及低温二氧化碳电解室循环电解液；

配电控制4部分包括控制电路运行的电路控制器、存储光伏电池产生的多余电能以及向外补给电能的锂电池蓄电组、将直流电转变为交流电的逆变器和整流分配电能的配电箱，配电箱电连接所述基于太阳能的锅炉烟气处理系统的供电线路，

烟气脱碳模块包括：

烟气预处理室6，连接烟气管道，内部进行过滤、喷淋等预处理，除去烟气中的尘埃，以及硫、氮氧化物，增加烟气湿度；

二氧化碳电解室7，连接所述烟气预处理室排出的烟气，通过直流电解还原二氧化碳，在生成液态和气态碳氢燃料产物的同时，进一步去除烟气中的硫、氮氧化物；

气相分离室9，连接所述二氧化碳电解室气体出口，分离混合物中的一氧化碳、氢气、甲烷、乙烯等产物，并排放分离后的气态混合物；

费托反应室11，连接所述气相分离室，将分离的一氧化碳和氢气通入流动反应池，进行费托反应，生成高碳氢化合物，并进行加压液化。

第一产物储存室12，连接所述气相分离室，以储存最终气相产物。

电解液循环模块包括：

液相产物分离室8，连接所述二氧化碳电解室液相出口，分离混合物中的甲酸、甲醇、乙醇等产物，分离并补充电解液；

产出储存室II10，连接所述液相产物分离室，以储存最终液相产物。

在所述的基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，所述的二氧化碳电解室7的电催化还原设备由多个单电解池贴合而成，对于单电解池而言，其包括液相流道13、阳极电极14、离子交换膜15、阴极电极16、气相流道17。阳极、膜以及阴极通过一体压制而成。液相流道内为循环电解液，气相流道内为经过预处理的烟气；

在所述的基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，所述的二氧化碳电解室中阳极14材料为镍、铂等金属，离子交换膜15可为阴离子、阳离子、双极膜，阴极16为多孔碳布或碳纤维。其中，阴极靠近气相流道侧进行疏水处理，靠近膜侧进行亲水处理，靠近膜侧负载有催化剂纳米颗粒，催化剂种类可为金、银、锌、铅、铟、锡、铋、锑、铜及其合金，阴极孔隙率从近气相流道侧向膜侧递减；

在所述的基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，所述的二氧化碳电解室中阴极厚度约为1-100 μm，纳米催化剂为直径1-100nm的小球或其他形状；

在所述的基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，所述的二氧化碳电解室中气相流道与液相流道支撑材料为耐碱性高分子塑料或钛板，气相流道17和液相流道13可为蛇形、交叉型流道，气相流速为20-100 sccm，液相流速为20-80 sccm；

在所述的基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，循环电解液可为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠等第一主族元素氢氧化物或碳酸氢盐，浓度为0.5-2 mol/L。在循环过程中，为提高二氧化碳电催化还原效率，二氧化碳电解室入口循环电解液温度为5-15℃，且为了更好散热，二氧化碳电解室还有大型风扇等散热设备；

在所述的基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，循环电解液在热泵模块5冷却后，经泵送入二氧化碳电解室7进行还原，然后在液相分离室8分离后再回到热泵模块5冷却，形成闭环的电解液循环管路；

在所述的基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，热泵模块被加热的高温集热器工作介质将通过内部换热器加热流体介质，用以供给费托反应室11高温费托反应所需热量；

在所述的基于太阳能的锅炉烟气处理系统中，所述基于太阳能的锅炉烟气处理系统包括用于控制太阳能利用模块和热泵模块运行的控制器，所述控制器包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA，所述控制器包括存储器，所述存储器包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。

根据所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统的处理方法包括以下步骤，

抛物面聚光器聚集太阳光于抛物面焦点的集热管表面，与其上的柔性光伏电池进行光电效应发电，集热管通过内部工作流体冷却表面光伏电池，集热管中的流体经管道送至热泵模块，通过冷凝、蒸发器等间接吸收循环电解液热量，热泵模块将循环电解液的热量传递给集热管循环工作流体，随后，加热后的高温循环工作流体通过热交换器将其热量传递给费托反应室，供给其内的热催化反应，

烟气通过烟气预处理室除去烟气中的尘埃、硫和氮氧化物以及增加烟气湿度后，进入二氧化碳电解室中的气相流道还原成液相和气相碳氢燃料产物，二氧化碳电解室入口循环电解液温度为5-15℃，

气相碳氢燃料产物的混合物通过气相分离室分离其中的一氧化碳、氢气、甲烷和乙烯，并排放分离后的气相产物并存储于第一产物储存室，其中，一氧化碳和氢气进入费托反应室进行费托反应生成液相的高碳氢化合物，

液相碳氢燃料产物通过液相分离室分离其中的甲酸、甲醇和乙醇后形成液相产物并存储于第二产物储存室，其中，液相分离室中的电解液通过电解液冷却循环室实现电解液循环使用。

抛物面聚光器1聚集太阳光于抛物面焦点的集热管表面，与其上的柔性光伏电池2进行光电效应发电，集热管3通过内部工作流体冷却表面光伏电池；

集热管中的工作流体经管道送至热泵模块5，通过冷凝、蒸发器等间接吸收循环电解液热量，获得更高温集热管工作流体以及低温循环电解液；高温集热管工作流体通过内部换热器将热量传输至费托反应室11，供给高温费托反应所需热量。

光伏电池2产生的电能一部分直接供给二氧化碳电解室，另一部分经由逆变器转变为交流电以及配电箱整流分配到系统的供电线路中，设在所述供电线路的电路控制器控制电路运行，设在供电线路中的锂电池蓄电组存储多余电能和向供电线路补给电能；

烟气管路通过烟气预处理室进入二氧化碳电解室7电解池堆的气相流道，阴极多孔电极内催化剂作用下还原成一氧化碳、甲酸、甲烷、甲醇、乙烷、乙烯、乙醇等碳氢产物，以及氢气。其中气相产物通过气相分离室9分离，并进一步地进入费托反应室11进行反应生成高碳产物，加压储存于第一产物储存室12，分离后的尾气直接排入大气。液相产物通过液相分离室8分离，并储存于第二产物储存室10，循环电解液被分离和补充后进入热泵重新冷却，实现电解液循环使用。

本发明与现有技术相比，对太阳能所发的热能和电能进行利用，供给电催化还原二氧化碳，以及高温费托反应。预处理、二氧化碳反应室最大程度的实现烟气的脱硫脱硝除尘和脱碳，并将产物进行二次反应，以便于存储。本发明全波段利用太阳能，同时产生热和电，供给烟气处理所需热能和系统运行所需电能，具有显著社会效益和循环经济效益，可广泛应用于锅炉尾气处理领域。

最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统，其特征在于，其包括太阳能利用模块、烟气脱碳模块和电解液循环模块，其中，

所述太阳能利用模块包括：

抛物面聚光器，其聚集太阳光，

集热管，其放置在抛物面聚光器的焦点处，

光伏电池，其贴附于所述集热管以吸收所述太阳光且光电转换成电能，热泵，其经由第一阀和第二阀连接所述集热管以热循环，

配电控制模块包括，

电路控制器，其配置成控制电路运行，

蓄电组，其储存光伏电池产生的多余电能以及向外补给电能，

逆变器，其将直流电转变为交流电，

配电箱，其连接逆变器以整流分配电能，

烟气脱碳模块包括：

烟气预处理室，其连接锅炉的烟气管道以除去烟气中的尘埃、硫和氮氧化物以及增加烟气湿度，

二氧化碳电解室，其连接所述烟气预处理室和所述配电控制模块，通过直流电电解还原所述烟气中的二氧化碳以生成液相和气相碳氢燃料产物，所述二氧化碳电解室包括排出液相碳氢燃料产物的液相出口和排出包括气相碳氢燃料产物的混合物的气相出口，

气相分离室，其连接所述气相出口以分离所述混合物中的一氧化碳、氢气、甲烷和乙烯，并排放分离后的气相产物；

费托反应室，其连接所述气相分离室以将分离的一氧化碳和氢气通入流动反应池进行费托反应，生成液相的高碳氢化合物，

第一产物储存室，其连接所述气相分离室和费托反应室以储存所述一氧化碳、氢气、甲烷和乙烯以及所述高碳氢化合物，

电解液循环模块包括：

液相产物分离室，连接所述液相出口，分离液相碳氢燃料产物中的甲酸、甲醇和乙醇形成液相产物以及分离并补充电解液；

电解液冷却循环室，其连接所述液相产物分离室以冷却循环电解液；

第二产物储存室，其连接所述液相产物分离室以储存所述液相产物，

所述二氧化碳电解室包括多个单电解池贴合而成的电催化还原设备，所述单电解池包括，

离子交换膜，

阳极，其位于所述离子交换膜一侧，

阴极，其位于所述离子交换膜相对于所述阳极的另一侧，

液相流道，其位于所述阳极远离离子交换膜的一侧以循环电解液，

气相流道，其位于所述阴极远离离子交换膜的一侧以流通所述烟气，

所述阴极靠近气相流道侧进行疏水处理，靠近离子交换膜侧进行亲水处理，靠近离子交换膜侧负载有催化剂纳米颗粒，所述阴极的孔隙率从近气相流道侧向离子交换膜侧递减，循环电解液在热泵冷却后，泵送入二氧化碳电解室进行还原，然后在液相分离室分离后再回到热泵冷却，形成闭环的电解液循环管路。

2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统，其特征在于，所述热泵包括压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，液态制冷剂经节流阀在蒸发器中吸收循环电解液的热量，经过压缩机后，高温气态制冷剂在冷凝器中与集热管循环工作流体放热。

3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统，其特征在于，所述蓄电组包括锂电池组。

4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统，其特征在于，阳极的材料为镍或铂金属多孔介质，离子交换膜为阴离子、阳离子或双极膜，阴极为多孔碳布或碳纤维。

5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统，其特征在于，所述催化剂纳米颗粒为金、银、锌、铅、铟、锡、铋、锑、铜及其合金的纳米颗粒，纳米颗粒为直径1-100nm的球状，阴极厚度为1-100 μm。

6.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统，其特征在于，所述气相流道和液相流道为蛇形、交叉型流道，气相流道的流速为20-100 sccm，液相流道的流速为20-80 sccm。

7.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统，其特征在于，所述电解液为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸氢钾或碳酸氢钠，浓度为0.5-2 mol/L。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种基于太阳能的锅炉烟气处理系统的处理方法，其特征在于，其包括以下步骤，

抛物面聚光器聚集太阳光于抛物面焦点的集热管表面，与其上的柔性光伏电池进行光电效应发电，集热管通过内部工作流体冷却表面光伏电池，集热管中的流体经管道送至热泵模块，通过冷凝、蒸发器等间接吸收循环电解液热量，热泵模块将循环电解液的热量传递给集热管循环工作流体，随后，加热后的高温循环工作流体通过热交换器将其热量传递给费托反应室，供给其内的热催化反应，

烟气通过烟气预处理室除去烟气中的尘埃、硫和氮氧化物以及增加烟气湿度后，进入二氧化碳电解室中的气相流道还原成液相和气相碳氢燃料产物，二氧化碳电解室入口循环电解液温度为5-15℃，

气相碳氢燃料产物的混合物通过气相分离室分离其中的一氧化碳、氢气、甲烷和乙烯，并排放分离后的气相产物并存储于第一产物储存室，其中，一氧化碳和氢气进入费托反应室进行费托反应生成液相的高碳氢化合物，

液相碳氢燃料产物通过液相分离室分离其中的甲酸、甲醇和乙醇后形成液相产物并存储于第二产物储存室，其中，液相分离室中的电解液通过电解液冷却循环室实现电解液循环使用。