CN115337755A - 一种基于回收余热并耦合供热的高效ccs碳捕集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于二氧化碳分离技术领域，尤其涉及一种基于回收余热并耦合供热的高效CCS碳捕集系统，通过联合循环余热锅炉连接至MEA二氧化碳吸收塔的进气口，MEA二氧化碳吸收塔通过MEA富液泵连接至MEA热交换器，MEA热交换器连接至MEA二氧化碳解析塔，MEA二氧化碳解析塔连接至MEA热交换器，MEA热交换器连接至MEA乙醇胺补充混合器，MEA乙醇胺补充混合器还设有介质入口，MEA乙醇胺补充混合器的解析液出口经过MEA换热器连接至MEA二氧化碳吸收塔的解析液入口，MEA换热器与热泵相连。本发明有效回收MEA二氧化碳回收系统中的低温废热，缓解因加装二氧化碳捕集系统造成的联合循环机组循环效率下降。
Description
技术领域
本发明属于二氧化碳分离技术领域，尤其涉及一种基于回收余热并耦合供热的高效CCS碳捕集系统。
背景技术
使用溶剂吸附锅炉尾部烟气中二氧化碳的CCS碳捕集系统，是当前火力发电厂进行碳捕集的研究方向，将起到重要作用。
由于传统的MEA碳捕集技术需要蒸汽驱动运行并排出大量废热，会大幅降低火力发电厂的发电效率，将废热回收并用以驱动MEA碳捕集系统运行，可以大幅降低因加装碳捕集系统造成的电厂能量损失。
现有的联合循环机组MEA碳捕集技术将系统废热与电厂循环水换热，加重了电厂的冷端热负荷负担，因此，将余热回收利用既降低了该负担，又减少了驱动MEA碳捕集系统的蒸汽使用量，能缓解因加装二氧化碳捕集系统造成的联合循环机组循环效率下降。基于上述问题，我们提出了一种基于余热回收的高效CCS碳捕集系统。
发明内容
本发明提供一种基于回收余热并耦合供热的高效CCS碳捕集系统，目的在于有效回收MEA二氧化碳回收系统中的低温废热，缓解因加装二氧化碳捕集系统造成的联合循环机组循环效率下降。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于回收余热并耦合供热的高效CCS碳捕集系统，包括联合循环余热锅炉，联合循环余热锅炉的排气口连接至MEA二氧化碳吸收塔的进气口， MEA二氧化碳吸收塔的溶液出口通过MEA富液泵连接至MEA热交换器的溶液入口，MEA热交换器的溶液出口连接至MEA二氧化碳解析塔的溶液入口，MEA 二氧化碳解析塔的解析液出口连接至MEA热交换器的解析液入口，MEA热交换器的解析液出口连接至MEA乙醇胺补充混合器的解析液入口，MEA乙醇胺补充混合器还设有介质入口，MEA乙醇胺补充混合器的解析液出口经过MEA 换热器连接至MEA二氧化碳吸收塔的解析液入口，MEA换热器与热泵相连；
还包括联合循环汽轮机组，联合循环汽轮机组的中压缸分别连接热泵与尖峰加热器，热泵也与尖峰加热器相连，尖峰加热器的出口分别连接至MEA二氧化碳解析塔的气体入口或城市一次热网。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明将MEA换热器中吸收热量的热媒水引入热泵作为低温热源与联合循环汽轮机组的中压缸排出的蒸汽加热再沸器回水，再沸器回水在热泵中被加热后进入尖峰加热器被联合循环汽轮机组的中压缸排出的蒸汽再次加热后供给MEA二氧化碳解析塔再沸器所需热量，该系统可以有效回收MEA二氧化碳回收系统中的低温废热，缓解因加装二氧化碳捕集系统造成的联合循环机组循环效率下降。对于9FB型“一拖一”联合循环机组，相比未加装余热回收的碳捕集系统，在联合循环机组75％负荷工况下，可回收余热量MEA捕集二氧化碳系统余热29.25MW，使加装MEA捕集二氧化碳系统对联合循环机组效率的影响降低33％。
附图说明
图1为基于回收余热并耦合供热的高效CCS碳捕集系统的结构示意图。
其中：1-联合循环余热锅炉；2-MEA二氧化碳吸收塔；3-MEA富液泵；4-MEA 热交换器；5-MEA二氧化碳解析塔；6-MEA乙醇胺补充混合器；7-MEA换热器； 8-热泵；9-尖峰加热器；10-联合循环汽轮机组；11-城市一次热网。
具体实施方式
下面将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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于余热回收的高效CCS碳捕集系统，包括联合循环余热锅炉1，联合循环余热锅炉1的排气口连接至MEA二氧化碳吸收塔2的进气口，MEA二氧化碳吸收塔2的溶液出口通过MEA富液泵3连接至MEA热交换器4的溶液入口，MEA热交换器4的溶液出口连接至MEA二氧化碳解析塔5的溶液入口，MEA二氧化碳解析塔5的解析液出口连接至MEA热交换器 4的解析液入口，MEA热交换器4的解析液出口连接至MEA乙醇胺补充混合器6的解析液入口，MEA乙醇胺补充混合器6还设有介质入口，MEA乙醇胺补充混合器6的解析液出口经过MEA换热器7连接至MEA二氧化碳吸收塔2 的解析液入口，MEA换热器7与热泵8相连，联合循环汽轮机组10的中压缸分别连接热泵8与尖峰加热器9，热泵8也与尖峰加热器9相连，尖峰加热器 9的出口分别连接至MEA二氧化碳解析塔5的气体入口或城市一次热网11。
使用时，联合循环余热锅炉1排出烟气进入MEA二氧化碳吸收塔2被乙醇胺溶液吸收二氧化碳后，从MEA二氧化碳吸收塔2顶部排出，吸收二氧化碳后的乙醇胺浓溶液经MEA富液泵3加压后进入MEA热交换器4中，与从 MEA二氧化碳解析塔5流出的解析过后的稀溶液换热后进入MEA二氧化碳解析塔5进行解析，解析出的二氧化碳从MEA二氧化碳解析塔5顶部排出，解析后的稀溶液由MEA二氧化碳解析塔5解析液出口流出并与从MEA富液泵3 流过来的浓溶液在MEA热交换器4中换热后，进入MEA乙醇胺补充混合器6 中，混合溶液与介质入口进入的除盐水及乙醇胺混合后经MEA换热器7放热后进入MEA二氧化碳吸收塔2中重新吸收烟气中的二氧化碳。
从MEA换热器7中吸收热量的热媒水进入热泵8作为低温热源与联合循环汽轮机组10的中压缸排出的蒸汽加热再沸器回水(或热网回水)，再沸器回水(或热网回水)在热泵8中被加热后进入尖峰加热器9被联合循环汽轮机组10的中压缸排出的蒸汽再次加热后可供选择给城市一次热网11或供给MEA 二氧化碳解析塔5再沸器所需热量。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域人员能很好的理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (1)
1.一种基于回收余热并耦合供热的高效CCS碳捕集系统，其特征在于：包括联合循环余热锅炉(1)，所述联合循环余热锅炉(1)的排气口连接至MEA二氧化碳吸收塔(2)的进气口，所述MEA二氧化碳吸收塔(2)的溶液出口通过MEA富液泵(3)连接至MEA热交换器(4)的溶液入口，所述MEA热交换器(4)的溶液出口连接至MEA二氧化碳解析塔(5)的溶液入口，所述MEA二氧化碳解析塔(5)的解析液出口连接至MEA热交换器(4)的解析液入口，所述MEA热交换器(4)的解析液出口连接至MEA乙醇胺补充混合器(6)的解析液入口，所述MEA乙醇胺补充混合器(6)还设有介质入口，所述MEA乙醇胺补充混合器(6)的解析液出口经过MEA换热器(7)连接至MEA二氧化碳吸收塔(2)的解析液入口，所述MEA换热器(7)与热泵(8)相连；
还包括联合循环汽轮机组(10)，所述联合循环汽轮机组(10)的中压缸分别连接热泵(8)与尖峰加热器(9)，所述热泵(8)也与尖峰加热器(9)相连，所述尖峰加热器(9)的出口分别连接至MEA二氧化碳解析塔(5)的气体入口或城市一次热网(11)。
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| CN115077130B (zh) * | 2022-05-31 | 2023-03-10 | 上海交通大学 | 一种双热源热泵型空气碳直接捕集系统 |
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