CN117759411A - 适应复杂航域受限空间的co2解吸系统及灵活调控方法 - Google Patents
适应复杂航域受限空间的co2解吸系统及灵活调控方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117759411A CN117759411A CN202311707344.1A CN202311707344A CN117759411A CN 117759411 A CN117759411 A CN 117759411A CN 202311707344 A CN202311707344 A CN 202311707344A CN 117759411 A CN117759411 A CN 117759411A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rich liquid
- compact
- desorption
- reboiling
- rich
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003795 desorption Methods 0.000 title claims abstract description 266
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 461
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 61
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims abstract description 33
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 147
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 22
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims description 15
- 239000011552 falling film Substances 0.000 claims description 14
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 13
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 13
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 11
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 11
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 11
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims description 7
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 6
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SXYHZEQKWNODPB-UHFFFAOYSA-N 2-[difluoro(methoxy)methyl]-1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane;1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoro-4-methoxybutane Chemical compound COC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F.COC(F)(F)C(F)(C(F)(F)F)C(F)(F)F SXYHZEQKWNODPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000011364 vaporized material Substances 0.000 claims description 3
- RIQRGMUSBYGDBL-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoropentane Chemical compound FC(F)(F)C(F)C(F)C(F)(F)C(F)(F)F RIQRGMUSBYGDBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 6
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 206010015137 Eructation Diseases 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- -1 compound amine Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明公开了适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统及灵活调控方法，涉及能源与环境技术领域，包括废气锅炉、紧凑型CO2吸收塔、紧凑型CO2贫富液换热器、紧凑型CO2解吸塔、紧凑型CO2富液预热装置、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置和智能调控平台。进一步通过基于适应不同航段运行工况的知识与数据驱动CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型，及CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型，建立适应复杂航域受限空间CO2解吸系统全局优化调控方法，实现不同发动机运行工况下解吸系统运行参数灵活调控，解决了复杂航行环境下不同发动机船舶碳解吸系统高能耗难题。
Description
技术领域
本发明属于能源与环境技术领域，特别涉及适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统及灵活调控方法。
背景技术
近年来，国内外船舶排放相关管控政策法规不断实施和标准持续加严，对船舶行业CO2减排提出了更高要求。但船舶尾气CO2减排相较于陆地存在船体空间小难以容纳过多设备，复杂航域碳捕集设备运行稳定性受限导致解吸系统难以高效稳定运行且解吸能耗高等问题。
中国专利申请CN115463521A针对燃煤电站烟气CO2提供了一种低能耗捕集装置，通过脱硫浆液闪蒸，将热量从脱硫浆液中提出，实际是利用了烟气中的热量，提高了热量利用率；贫-富液换热器、第二吸收式热泵和第一吸收式热泵，实现富液的梯级升温，进而达到再生温度，可有效降低MEA再生过程中对电厂蒸汽的消耗，从而降低再生能耗。该技术虽然实现烟气余热高效利用，但是难以解决受限空间下，复杂航域碳船舶尾气成分、烟气CO2浓度、烟气温度等频繁波动，导致的解吸系统运行稳定性差及运行能耗高的难题。
针对上述难题，本发明提供适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统及灵活调控方法，通过船舶尾气余热利用、贫富液换热、富液分流、CO2富液再沸预解吸等多元手段实现船舶尾气余热高效利用，进一步结合复杂航域CO2解吸系统灵活调控方法实现解吸系统运行参数灵活调控，实现复杂航行环境下稳定运行的同时进一步降低解吸能耗；通过设置紧凑型解吸塔、CO2富液再沸预解吸装置、紧凑型CO2吸收塔、紧凑型CO2贫富液换热器，解决受限空间下解吸系统设置难题。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统及灵活调控方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统，包括废气锅炉、紧凑型CO2吸收塔、紧凑型CO2贫富液换热器、紧凑型CO2解吸塔、紧凑型CO2富液预热装置、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置和智能调控平台。
船舶尾气经废气锅炉余热利用后进入船舶尾气洗涤塔净化，净化后的船舶尾气进一步进入紧凑型CO2吸收塔，利用复合胺/混合盐吸收剂捕集烟气中的CO2，吸收剂变为CO2富液，分流出10％～20％未经紧凑型贫富液换热器升温的CO2富液；所述未经紧凑型贫富液换热器升温的CO2富液进入紧凑型CO2解吸塔塔顶，未分流部分CO2富液由富液输送泵a送至紧凑型贫富液换热器进行第一次换热升温，第一次换热后的富液经富液输送泵b输送至预热装置Z字型套管，再与两相闭式换热管蒸发段接触进行第二次换热升温，第二次升温后的富液进入紧凑型CO2解吸塔，通过紧凑型CO2解吸塔第二次升温后富液分布器、填料层落入紧凑型CO2解吸塔底，再环流至紧凑型CO2富液再沸预解吸装置进行第三次换热，升温至富液解吸温度，第三次换热升温后的热半富液实现液态水气化并释放出部分的CO2气，汽化物质通过紧凑型CO2解吸塔内升气帽穿过填料层解吸出的高温CO2，进入紧凑型解吸塔上部与第二次升温后的富液进行逆向接触强化富液进一步解吸，第三次换热升温后未汽化的半富液与解吸后的富液成为贫液。
作为优选，所述紧凑型CO2解吸塔空塔气速优选为0.5～0.8m/s，液泛气速优选为1.0～1.1m/s，填料优选为MELLAPAK、FLEXIPAC、PALL中的一种或多种，填料结构参数优先500Y、500X、250X、250Y，填料层数优选1～2层，填料层高度优选为6-10m；
所述紧凑型CO2富液再沸预解吸装置热源能来自船舶发动机出口高温尾气、经废气锅炉余热利用后的船舶尾气、废气锅炉蒸汽、洗涤塔前船舶尾气；
所述紧凑型CO2解吸塔包括自上至下依次设置的除雾器、第二次升温后富液分布器、CO2富液分流分布器、填料层、升气帽和解吸塔塔底；所述紧凑型CO2富液再沸预解吸装置和塔底相连；
所述紧凑型CO2富液预热装置分为蒸发段与冷凝段，内部布置两相闭式换热管，CO2富液预热装置蒸发段与冷凝段由隔板隔绝，蒸发段和冷凝段分别位于两相闭式换热管下部和上部，两相闭式换热管下部通过高温船舶尾气加热管内换热工质，工质受热蒸发至两相闭式换热管上部，进一步与两相闭式换热管上部的第一次换热升温后的富液充分接触换热实现富液温度升高；
作为优选，紧凑型CO2富液预热装置的热源能来自船舶发动机出口高温尾气、经废气锅炉余热利用后的船舶尾气、废气锅炉蒸汽、洗涤塔前船舶尾气；
作为优选，所述两相闭式换热管内部换热工质为九氟甲氧基丁烷、十氟戊烷等氢氟碳类化合物，进一步优选两相闭式换热管内部工质充液率可为20％～40％；
作为优选，所述两相闭式换热管采用梯形螺旋结构，两相闭式换热管下部直径为16～32mm，两相闭式换热管上部直径为20-40mm，两相闭式换热管冷凝段占两相闭式换热管体长度的1/3，两相闭式换热管安装角度可为10°～30°；
所述紧凑型CO2富液再沸预解吸装置分为富液均布段、换热段及预解吸段；所述富液均布段设置液体分布器，换热段为CO2富液再沸预解吸装置主体部分，预解吸段为带平盖的可拆卸管道，管道分为上端的气体出口与下端的液体出口，可实现二次蒸汽与热贫液的气液分离；
作为优选，所述富液均布段设置的液体分布器采用液体分布效果好，结垢可能性减少的插件型液体分布器、锯齿形溢流分布器；
作为优选，所述紧凑型CO2富液再沸预解吸装置的换热段外部壳体为圆柱体；进一步优选，换热段壳体分为上端与下端，上端采用废气锅炉蒸汽作为热源，蒸汽温度优选为135～155℃，下端可采用船舶发动机出口高温尾气、经废气锅炉余热利用后的船舶尾气、废气锅炉蒸汽、洗涤塔前船舶尾气，尾气流量可根据实际工况人为调控；
作为优选，所述紧凑型CO2富液再沸预解吸装置的换热段内部采用垂直布置的降膜管，降膜管外壁采用流线型螺旋光管，内壁采用光滑直管，降膜管道长可取3000mm、4000mm、6000mm，直径28～32mm，壁厚2～3mm，管道管心距略大于一倍管径。
所述紧凑型CO2富液再沸预解吸装置的换热段前端进口处、蒸汽进口处以及烟气进口处均安装有监测控制装置，可实时监测富液流量温度，蒸汽流量温度、尾气流量温度等参数。
本发明涉及一种适应复杂航域受限空间CO2解吸系统的灵活调控方法，基于适应不同航段运行工况的知识与数据驱动紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型，及紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型，建立适应复杂航域受限空间CO2解吸系统全局优化调控方法，以紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度、解吸系统能耗为约束指标；当船舶航行至不同区域/运行工况发生波动时，通过知识与数据驱动紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型，实现不同运行工况下紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测；进一步结合解吸系统运行参数及所抽取蒸汽品质参数，通过紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量模型实现不同运行工况下紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量的精准预测，进而在保证紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度满足解吸系统要求的情况下，实现紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量最小，进而实现解吸系统能耗最低。
所述适应不同航段运行工况的知识与数据协同驱动的紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型和CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型包括以下步骤：
S1：基于在线与历史运行数据，建立涵盖吸收剂物性参数、紧凑型CO2贫富液换热器、紧凑型CO2富液预热装置和紧凑型CO2富液再沸预解吸装置等设计参数，紧凑型CO2贫富液换热器富液进出口温度和流量，紧凑型CO2富液预热装置富液进出口温度和流量，紧凑型CO2富液再沸预解吸装置富液进出口温度和流量，紧凑型CO2富液再沸预解吸装置蒸汽进出口温度和流量，紧凑型CO2富液预热装置尾气进出口温度和流量、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置尾气进出口温度和流量等参数的数据库；
S2：基于步骤S1构建的参数数据库，针对紧凑型CO2富液预热装置，基于紧凑型CO2富液预热装置中不同热源与紧凑型CO2贫富液换热器出口富液的换热机理和运行经验知识，分析紧凑型CO2富液预热装置入口富液温度即紧凑型CO2贫富液换热器出口富液温度、紧凑型CO2富液预热装置入口富液CO2负载即紧凑型CO2贫富液换热器出口富液CO2负载、冷富液分流比、紧凑型CO2富液预热装置出口富液温度、紧凑型CO2富液预热装置热源尾气温度等参数与紧凑型CO2富液预热装置热源尾气流量的响应关系，建立适应不同航域运行工况的紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量模型，进一步结合热源品质参数和紧凑型CO2富液预热装置出口富液温度历史运行数据进行紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量模型的修正，建立适应不同航段运行工况的知识与数据协同驱动的紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准控制模型；
S3：基于S1构建的参数数据库，针对紧凑型CO2富液再沸预解吸装置，基于紧凑型CO2富液再沸预解吸装置中蒸汽和船舶尾气等不同热源与紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液的换热再沸机理和运行经验知识，分析紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度、紧凑型CO2富液预热装置出口富液流量、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液流量、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液温度、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液CO2负载、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽温度、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置下段热源船舶尾气流量和温度等参数与紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽流量的响应关系，建立不同航域运行工况的紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽流量模型，进一步结合紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽参数、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置下段热源船舶尾气参数，及紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽流量历史运行数据进行紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量模型的修正，建立适应不同航段运行工况的知识与数据驱动紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型；
作为优选，步骤S2中建立的适应不同航段运行工况的知识与数据协同驱动的紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型表述为：
Qy1＝f2(T1,a,b,Ty1) (1)；
其中，Qy1为紧凑型CO2富液预热装置热源尾气流量、T1为紧凑型CO2贫富液换热器出口富液温度、Ty1为紧凑型CO2富液预热装置热源尾气温度、a为紧凑型CO2贫富液换热器出口富液CO2负载、b为冷富液分流比。
作为优选，步骤S3中建立的适应不同航段运行工况的知识与数据驱动紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型表述为：
Qy2＝f2(T2，QC，Qr，Tr，Ar，Tz，Qx，Tx，Qs) (2)；
其中，Qy2为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量、T2为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度、QC为紧凑型CO2富液预热装置出口富液流量、Qr为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液流量、Tr为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液温度、Ar为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液CO2负载、Tz为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽温度、Qx为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置下段热源船舶尾气流量、Tx为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置下段热源船舶尾气温度、Qs为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽流量。
综上，本发明的技术效果和优点：
1、针对复杂航域船舶尾气成分、烟气CO2浓度、烟气温度等频繁波动，导致解吸系统运行稳定性差及运行能耗高等难题，本发明提供了一种适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统及灵活调控方法，通过船舶尾气余热利用、贫富液换热、富液分流、CO2富液再沸预解吸等多元手段实现船舶尾气余热高效利用，进一步结合复杂航域CO2解吸系统运行参数灵活调控，实现复杂航行环境下碳捕集系统稳定运行的同时进一步降低解吸能耗，相比常规碳捕集解吸系统，本发明通过船舶尾气余热多级利用如利用洗涤塔前尾气对富液进行预热，采用发动机出口高温船舶尾气作为CO2富液再沸预解吸的热源，可使解吸所需能耗综合降低30％以上，解吸能耗可低至2.0GJ/t CO2。
2、本发明所提供的紧凑型CO2富液预热装置使用两相闭式换热管，仅换热管与高温船舶尾气有直接接触，换热管可拆卸，拥有隔板加Z字水套管双重物理隔离，彻底摆脱了传统换热装置换热管受颗粒冲刷磨损导致的冷却水泄漏、积灰堵塞影响安全运行等问题，拥有防泄漏免维护的优点，极大减少了后期维修成本；CO2富液预热装置烟道采取流线型烟风道升级技术，可以有效提升烟气流和粉尘颗粒流的两相流均布效果，避免局部高磨损、降低风阻和减少积灰，同时富液与两相闭式换热管采用夹套式结构，进一步节省了布置空间，实现CO2富液预热装置紧凑化设计。
3、本发明所提供的紧凑型CO2富液再沸预解吸装置进口段液体分布器选用插件型液体分布器，富液入口具有一定初速度，且再沸器所使用蒸汽量根据入口富液的量调整，最大程度上减少了过量蒸汽带来的气化率过高问题，避免了富液在紧凑型CO2富液再沸预解吸管内因过度浓缩而导致结垢现象的发生；紧凑型CO2富液再沸预解吸装置采用不同品质热源，上段使用废气锅炉处的蒸汽，提供足量稳定热源，使富液温度稳定上升，下段使用船舶高温尾气，补充富液气液分离与再生所需热源，节约上段蒸汽耗量；上下两段使用隔板隔离，保证蒸汽不受污染可再循环利用；紧凑型CO2富液再沸预解吸管外壁采用流线型螺旋光管，内壁采用光滑直管，增大蒸汽与降膜管接触面积而增大了换热系数，相同入口条件下，相较于釜式换热器与热虹吸式换热器，紧凑型CO2富液再沸预解吸装置换热面积分别较釜式换热器和热虹吸式换热器降低达30％以上。同时CO2富液在紧凑型CO2再沸预解吸装置内即完成部分CO2解吸，通过调整富液进解吸塔温度使解吸率上升，在不影响CO2再生率的情况下进一步减少CO2解吸塔高度和占地面积，解决了受限空间下解吸系统装备布置难题。
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，下面将对实施例或现有技术描述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是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统流程图；
图2为本发明紧凑型CO2解吸塔结构图；
图3为本发明紧凑型CO2富液预热装置结构图；
图4为本发明紧凑型CO2富液再沸预解吸装置结构图；
图5为本发明蒸汽温度与解吸能耗关系图；
图6为本发明富液进口温度与解吸能耗关系图；
图7为本发明富液分流比与解吸能耗关系图。
图中：1-发动机；2-废气锅炉；3-船舶尾气洗涤塔；4-紧凑型CO2吸收塔；5-紧凑型贫富液换热器；6-紧凑型CO2解吸塔；7-1输送泵a；7-2输送泵b；8-紧凑型CO2富液预热装置；9-紧凑型CO2富液再沸预解吸装置；10-智能调控平台；11-1电动调节阀a；11-2电动调节阀b；11-3电动调节阀c；61-除雾器；62-CO2分流富液分布器；63-第二次升温后富液分布器；64-填料层；65-升气帽；66-塔底；81-船舶尾气；82-蒸发段；83-冷凝段；84-两相闭式换热管；85-隔板；86-换热工质；87-z字型套管；88-富液；91-富液均布段；91a-插件型液体分布器；92-换热段；92a-壳体；92a1-壳体上端；92a2-壳体下端；92b-降膜管；93-预解吸段；93a-气体出口；93b-液体出口。
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。
实施例1
参照图1，针对尾气量20000Nm3/h、二氧化碳体积浓度5％、温度40℃的船舶尾气81，所述的适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统包括废气锅炉2、紧凑型CO2吸收塔4、紧凑型CO2贫富液换热器5、紧凑型CO2解吸塔6、紧凑型CO2富液预热装置8、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置9、智能调控平台10。
参照图2，紧凑型CO2解吸塔6包括自上至下依次设置的除雾器61、CO2分流富液分布器62、第二次升温后富液分布器63、填料层64、升气帽65和紧凑型解吸塔塔底66；紧凑型CO2富液再沸预解吸装置9和紧凑型CO2解吸塔6塔底66相连通；紧凑型CO2解吸塔6的空塔气速优选为0.6m/s，液泛气速优选为1.0m/s，填料优选为MELLAPAK型，填料结构参数优先500Y，填料层64数优选为1层，填料层64高度优选为10m；
参照图3，紧凑型CO2富液预热装置8的热源来自洗涤塔前船舶尾气81，热源气体温度流量通过电动调节阀c11-3控制；紧凑型CO2富液预热装置8分为蒸发段82与冷凝段83，内部布置两相闭式换热管84，紧凑型CO2富液预热装置8的蒸发段82与冷凝段83由隔板85隔绝，蒸发段82和冷凝段83分别位于两相闭式换热管84下部和上部，两相闭式换热管84下部通过高温船舶尾气81加热管内换热工质86，换热工质86优选为九氟甲氧基丁烷，换热工质86充液率优选为30％，换热工质86受热蒸发至两相闭式换热管84上部，进一步与两相闭式换热管84上部z字型套管87内第一次换热升温后的富液88充分接触换热实现富液88温度升高；两相闭式换热管84优选为梯形螺旋结构，两相闭式换热管84下部直径优选为20mm，两相闭式换热管84上部直径优选为25mm，冷凝段83占两相闭式换热管84体长度的1/3，两相闭式换热管84安装角度优选为30°；
参照图4，紧凑型CO2富液再沸预解吸装置9热源能来自船舶发动机1出口高温尾气，热源气体温度流量可通过电动调节阀a11-1控制；所述紧凑型CO2富液再沸预解吸装置9分为富液均布段91、换热段92及预解吸段93；所述富液均布段91设置液体分布器，为减少结构可能性，液体分布器优选为插件型液体分布器91a，换热段92为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置9主体部分，所述换热段92外部壳体92a为圆柱体；进一步优选，换热段92壳体92a分为上端92a1与下端92a2，上端92a1采用废气锅炉2蒸汽作为热源，蒸汽温度优选为135～155℃，下端92a2可采用船舶发动机1出口高温尾气，尾气流量可根据航域运行工况智能调控，所述换热段92内部采用垂直布置的降膜管92b，降膜管92b外壁采用流线型螺旋光管，内壁采用光滑直管，降膜管92b道尺寸优选为长6000mm，直径32mm，壁厚2mm，管道管心距为40mm；所述预解吸段93为带平盖的可拆卸管道，管道分为上端的气体出口93a与下端的液体出口93b，可实现二次蒸汽与热贫液的气液分离。
所述紧凑型CO2富液再沸预解吸装置9的换热段92前端进口处、蒸汽进口处以及烟气进口处均安装有监测控制装置，可实时监测富液流量温度，蒸汽流量温度、尾气流量温度等参数。
船舶尾气81经废气锅炉2余热利用后进入船舶尾气洗涤塔3净化，净化后的船舶尾气81进一步进入紧凑型CO2吸收塔4，利用复合胺/混合盐吸收剂捕集烟气中的CO2，吸收剂变为CO2富液，分流出20％未经贫富液换热器5升温的CO2富液；所述未经紧凑型贫富液换热器5升温的CO2富液进入紧凑型CO2解吸塔6塔顶，未分流部分CO2富液由富液输送泵a7-1送至紧凑型贫富液换热器5进行第一次换热升温，第一次换热后的富液88经富液输送泵b7-2输送至紧凑型CO2富液预热装置8的z字型套管87，再与两相闭式换热管84蒸发段接触进行第二次换热升温，第二次升温后的富液88进入紧凑型CO2解吸塔6，通过紧凑型CO2解吸塔第二次升温后富液分布器63、填料层64落入紧凑型CO2解吸塔底66，再环流至紧凑型CO2富液再沸预解吸装置9进行第三次换热，升温至富液解吸温度，第三次换热升温后的热半富液88实现液态水气化并释放出部分的CO2气，汽化物质通过紧凑型CO2解吸塔6内升气帽65穿过填料层64解吸出的高温CO2，进入解吸塔6上部与第二次升温后的富液88进行逆向接触强化富液88进一步解吸，第三次换热升温后未汽化的半富液88与解吸后的富液88成为贫液；
在面对上述情况下使用本发明建造的紧凑型CO2富液再沸预解吸装置换热面积仅为50m2；而使用传统热虹吸式再沸器换热面积要求需超70m2；且由于本发明的CO2富液再沸预解吸装置的预解吸功能，可使CO2解吸塔尺寸缩小20％。
实施例2
所述适应复杂航域受限空间CO2解吸系统的灵活调控方法，基于适应不同航段运行工况的知识与数据驱动紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型，及紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型，建立适应复杂航域受限空间CO2解吸系统全局优化调控方法，以紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度、解吸系统能耗为约束指标；当船舶航行至不同区域/运行工况发生波动时，通过知识与数据驱动紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型，实现不同运行工况下紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测；进一步结合解吸系统运行参数及所抽取蒸汽品质参数，通过紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量模型实现不同运行工况下紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量的精准预测，进而在保证紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度满足解吸系统要求的情况下，实现紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量最小，进而实现解吸系统能耗最低。
所述适应不同航段运行工况的知识与数据协同驱动的紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型和紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型包括以下步骤：
S1：基于在线与历史运行数据，建立涵盖吸收剂物性参数、紧凑型CO2贫富液换热器、紧凑型CO2富液预热装置和紧凑型CO2富液再沸预解吸装置等设计参数，紧凑型CO2贫富液换热器富液进出口温度和流量，紧凑型CO2富液预热装置富液进出口温度和流量，紧凑型CO2富液再沸预解吸装置富液进出口温度和流量，紧凑型CO2富液再沸预解吸装置蒸汽进出口温度和流量，紧凑型CO2富液预热装置尾气进出口温度和流量、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置尾气进出口温度和流量等参数的数据库；
S2：基于步骤S1构建的参数数据库，针对紧凑型CO2富液预热装置，基于紧凑型CO2富液预热装置中不同热源与紧凑型CO2贫富液换热器出口富液的换热机理和运行经验知识，分析紧凑型CO2富液预热装置入口富液温度即紧凑型CO2贫富液换热器出口富液温度、紧凑型CO2富液预热装置入口富液CO2负载即紧凑型CO2贫富液换热器出口富液CO2负载、冷富液分流比、紧凑型CO2富液预热装置出口富液温度、紧凑型CO2富液预热装置热源尾气温度等参数与紧凑型CO2富液预热装置热源尾气流量的响应关系，建立适应不同航域运行工况的紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量模型，进一步结合热源品质参数和紧凑型CO2富液预热装置出口富液温度历史运行数据进行紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量模型的修正，建立适应不同航段运行工况的知识与数据协同驱动的紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准控制模型；
作为优选，步骤S2中建立的适应不同航段运行工况的知识与数据协同驱动的紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型表述为：
Qy1＝f2(T1,a,b,Ty1) (1)；
其中，Qy1为紧凑型CO2富液预热装置热源尾气流量、T1为紧凑型CO2贫富液换热器出口富液温度、Ty1为紧凑型CO2富液预热装置热源尾气温度、a为紧凑型CO2贫富液换热器出口富液CO2负载、b为冷富液分流比。
S3：基于S1构建的参数数据库，针对紧凑型CO2富液再沸预解吸装置，基于紧凑型CO2富液再沸预解吸装置中蒸汽和船舶尾气等不同热源与紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液的换热再沸机理和运行经验知识，分析紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度、紧凑型CO2富液预热装置出口富液流量、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液流量、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液温度、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液CO2负载、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽温度、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置下段热源船舶尾气流量和温度等参数与紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽流量的响应关系，建立不同航域运行工况的紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽流量模型，进一步结合紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽参数、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置下段热源船舶尾气参数，及紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽流量历史运行数据进行紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量模型的修正，建立适应不同航段运行工况的知识与数据驱动紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型；
作为优选，步骤S3中建立的适应不同航段运行工况的知识与数据驱动紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型表述为：
Qy2＝f2(T2，QC，Qr，Tr，Ar，Tz，Qx，Tx，Qs) (2)；
其中，Qy2为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量、T2为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度、QC为紧凑型CO2富液预热装置出口富液流量、Qr为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液流量、Tr为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液温度、Ar为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液CO2负载、Tz为紧凑型C02富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽温度、Qx为紧凑型C02富液再沸预解吸装置下段热源船舶尾气流量、Tx为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置下段热源船舶尾气温度、Qs为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽流量。
参照图5，对富液流量、富液进口温度、蒸汽温度进行优选，在蒸汽温度为135℃时，解吸能耗最高可达4.50GJ/t CO2，蒸汽温度为150℃时，解吸能耗可低至3.57GJ/t CO2；因此本实施例选择蒸汽温度为150℃，相比较蒸汽温度为150℃时可节约20.7％的能耗。
参照图6，在蒸汽温度为150℃基础之上，在富液分流比为20％时，解吸能耗最低可达3.36GJ/t CO2，因此本实施例选择富液分流比为20％，相较于不使用富液分流工艺可节约11.58％的能耗。
参照图7，在蒸汽温度为150℃，富液分流比为20％的基础之上，通过适应不同航段运行工况的知识与数据协同驱动的CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型，抽取洗涤塔入口尾气作为热源将CO2富液再沸预解吸装置进口富液温度提升至114℃，解吸能耗可低至2.76GJ/t CO2，相比较富液进口温度为108℃时的工艺参数可节约17.88％的能耗。
在蒸汽温度为150℃，紧凑型CO2富液再沸预解吸装置进口富液温度为114℃，富液分流比为20％基础之上，通过适应不同航段运行工况的知识与数据驱动紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型，从废气锅炉抽取蒸汽量为1800t/h的蒸汽，进入紧凑型CO2富液再沸预解吸装置换热段，解吸能耗可低至2.76GJ/t CO2。
进一步以紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度、解吸系统能耗为约束指标，当船舶航行至不同区域/运行工况发生波动时，通过知识与数据驱动紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型，实现不同运行工况下紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测；进一步结合解吸系统运行参数及所抽取蒸汽品质参数，通过紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量模型实现不同运行工况下紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量的精准预测，进而在保证紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度满足解吸系统要求的情况下，实现紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量最小，最大程度利用船舶尾气替代部分蒸汽热源，相比较常规采用蒸汽作为热源可节约30％蒸汽耗量，实现解吸能耗低至2.0GJ/t CO2以下。
对比例
采用实施例1所述系统，不采用富液分流工艺，富液进口温度为108℃，紧凑型CO2富液再沸预解吸装置热源全部采用135℃蒸汽时，解吸能耗高达4.50GJ/t CO2，相比CO2富液再沸预解吸装置热源全部采用150℃蒸汽时，紧凑型CO2富液再沸预解吸装置进口富液温度为114℃，采用富液分流比20％工艺条件下解吸能耗增大了110％。
当解吸塔空塔气速为0.6m/s，液泛气速为1.0m/s，填料为MELLAPAK型，填料结构参数为500Y，填料层数为2层，填料层高度为10m，其紧凑型解吸塔的塔段压降仅为300Pa，解吸能耗为3.88GJ/t CO2，解吸速率达到0.84kmol/m3/h；当选用填料为FLEXIMAX、解吸速率相比填料为MELLAPAK型的解吸速率降低了0.03kmol/m3/h，解吸能耗将高达3.96GJ/t CO2，超过MELLAPAK型填料的解吸能耗0.08GJ/t CO2，其紧凑型解吸塔的塔段压降仅为340Pa。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然能够对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统，包括废气锅炉、紧凑型CO2吸收塔、紧凑型CO2贫富液换热器、紧凑型CO2解吸塔、紧凑型CO2富液预热装置、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置和智能调控平台，其特征在于：船舶尾气经废气锅炉余热利用后进入船舶尾气洗涤塔净化，净化后的船舶尾气进一步进入紧凑型CO2吸收塔，利用复合胺/混合盐吸收剂捕集烟气中的CO2，吸收剂变为CO2富液，分流出10％～20％未经紧凑型贫富液换热器升温的CO2富液；所述未经紧凑型贫富液换热器升温的CO2富液进入紧凑型CO2解吸塔塔顶，未分流部分CO2富液由富液输送泵a送至紧凑型贫富液换热器进行第一次换热升温，第一次换热后的富液经富液输送泵b输送至预热装置Z字型套管，再与两相闭式换热管蒸发段接触进行第二次换热升温，第二次升温后的富液进入紧凑型CO2解吸塔，通过紧凑型CO2解吸塔液体分布器、填料层落入紧凑型CO2解吸塔底，再环流至紧凑型CO2富液再沸预解吸装置进行第三次换热，升温至富液解吸温度，第三次换热升温后的热半富液实现液态水气化并释放出部分的CO2气，汽化物质通过紧凑型CO2解吸塔内升气帽穿过填料层解吸出的高温CO2，进入解吸塔上部与第二次升温后的富液进行逆向接触强化富液进一步解吸，第三次换热升温后未汽化的半富液与解吸后的富液成为贫液。
2.根据权利要求1所述的适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统，其特征在于：所述紧凑型CO2解吸塔包括自上至下依次设置的除雾器、第二次升温后富液分布器、CO2富液分流分布器、填料层、升气帽和解吸塔塔底；所述CO2富液再沸预解吸装置和塔底相连；所述紧凑型CO2解吸塔空塔气速为0.5～0.8m/s，液泛气速为1.0～1.1m/s，填料为MELLAPAK、FLEXIPAC、PALL中的一种或多种，填料结构参数优先500Y、500X、250X、250Y，填料层数为1～2层，填料层高度为6-10m。
3.根据权利要求1所述的适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统，其特征在于：所述紧凑型CO2富液预热装置分为蒸发段与冷凝段，内部布置两相闭式换热管，紧凑型CO2富液预热装置蒸发段与冷凝段由隔板隔绝，蒸发段和冷凝段分别位于两相闭式换热管下部和上部，两相闭式换热管下部通过高温船舶尾气加热管内换热工质，工质受热蒸发至两相闭式换热管上部，进一步与两相闭式换热管上部的第一次换热升温后的富液充分接触换热实现富液温度升高；紧凑型CO2富液预热装置的热源能来自船舶发动机出口高温尾气、经废气锅炉余热利用后的船舶尾气、废气锅炉蒸汽、紧凑型洗涤塔前船舶尾气。
4.根据权利要求3所述的适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统，其特征在于：所述两相闭式换热管采用梯形螺旋结构，两相闭式换热管下部直径为16～32mm，两相闭式换热管上部直径为20-40mm，两相闭式换热管冷凝段占两相闭式换热管体长度的1/3，两相闭式换热管安装角度可为10°～30°，两相闭式换热管内部换热工质为九氟甲氧基丁烷、十氟戊烷等氢氟碳类化合物，两相闭式换热管内部工质充液率可为20％-40％。
5.根据权利要求1所述的适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统，其特征在于：所述紧凑型CO2富液再沸预解吸装置分为富液均布段、换热段及预解吸段；所述富液均布段设置液体分布器，换热段为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置主体部分，预解吸段为带平盖的可拆卸管道，管道分为上端的气体出口与下端的液体出口，可实现二次蒸汽与热贫液的气液分离；所述紧凑型CO2富液再沸预解吸装置热源能来自船舶发动机出口高温尾气、经废气锅炉余热利用后的船舶尾气、废气锅炉蒸汽、洗涤塔前船舶尾气。
6.根据权利要求5所述的紧凑型CO2富液再沸预解吸装置，其特征在于：所述富液均布段设置的液体分布器采用插件型液体分布器、锯齿形溢流分布器；所述紧凑型CO2富液再沸预解吸装置的换热段外部壳体为圆柱体；换热段壳体分为上端与下端，上端采用废气锅炉蒸汽作为热源，蒸汽温度为135～155℃，下端可采用船舶发动机出口高温尾气、经废气锅炉余热利用后的船舶尾气、废气锅炉蒸汽、洗涤塔前船舶尾气，尾气流量可根据实际工况利用智能调控平台灵活调控；所述紧凑型CO2富液再沸预解吸装置的换热段内部采用垂直布置的降膜管，降膜管道长可取3000mm、4000mm、6000mm，直径28～32mm，壁厚2～3mm，管道管心距略大于一倍管径。
7.所述的适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统的灵活调控方法，其特征在于：基于适应不同航段运行工况的知识与数据驱动紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型，及紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型，建立适应复杂航域受限空间CO2解吸系统全局优化调控方法，以紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度、解吸系统能耗为约束指标，当船舶航行至不同区域/运行工况发生波动时，通过知识与数据驱动紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型，实现不同运行工况下紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测；进一步结合解吸系统运行参数及所抽取蒸汽品质参数，通过紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量模型实现不同运行工况下紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量的精准预测，进而在保证紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度满足解吸系统要求的情况下，实现紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量最小，进而实现解吸系统能耗最低。
8.根据权利要求7所述的适应复杂航域受限空间的CO2解吸系统的灵活调控方法，其特征在于：建立适应不同航段运行工况的知识与数据协同驱动的紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型和紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型包括以下步骤：
S1：基于在线与历史运行数据，建立涵盖吸收剂物性参数、紧凑型CO2贫富液换热器、紧凑型CO2富液预热装置和紧凑型CO2富液再沸预解吸装置等设计参数，紧凑型CO2贫富液换热器富液进出口温度和流量，紧凑型CO2富液预热装置富液进出口温度和流量，紧凑型CO2富液再沸预解吸装置富液进出口温度和流量，紧凑型CO2富液再沸预解吸装置蒸汽进出口温度和流量，紧凑型CO2富液预热装置尾气进出口温度和流量、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置尾气进出口温度和流量等参数的数据库；
S2：基于步骤S1构建的参数数据库，针对紧凑型CO2富液预热装置，基于紧凑型CO2富液预热装置中不同热源与紧凑型CO2贫富液换热器出口富液的换热机理和运行经验知识，分析紧凑型CO2富液预热装置入口富液温度即紧凑型CO2贫富液换热器出口富液温度、紧凑型CO2富液预热装置入口富液CO2负载即紧凑型CO2贫富液换热器出口富液CO2负载、冷富液分流比、紧凑型CO2富液预热装置出口富液温度、紧凑型CO2富液预热装置热源尾气温度等参数与紧凑型CO2富液预热装置热源尾气流量的响应关系，建立适应不同航域运行工况的紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量模型，进一步结合热源品质参数和紧凑型CO2富液预热装置出口富液温度历史运行数据进行紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量模型的修正，建立适应不同航段运行工况的知识与数据协同驱动的紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准控制模型；
步骤S2中建立的适应不同航段运行工况的知识与数据协同驱动的紧凑型CO2富液预热装置热源尾气抽取流量精准预测模型表述为：
Qy1＝f2(T1，a，b，Ty1) (1)；
其中，Qy1为紧凑型CO2富液预热装置热源尾气流量、T1为紧凑型CO2贫富液换热器出口富液温度、Ty1为紧凑型CO2富液预热装置热源尾气温度、a为紧凑型CO2贫富液换热器出口富液CO2负载、b为冷富液分流比；
S3：基于S1构建的参数数据库，针对紧凑型CO2富液再沸预解吸装置，基于紧凑型CO2富液再沸预解吸装置中蒸汽和船舶尾气等不同热源与紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液的换热再沸机理和运行经验知识，分析紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度、紧凑型CO2富液预热装置出口富液流量、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液流量、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液温度、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液CO2负载、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽温度、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置下段热源船舶尾气流量和温度等参数与紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽流量的响应关系，建立不同航域运行工况的紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽流量模型，进一步结合紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽参数、紧凑型CO2富液再沸预解吸装置下段热源船舶尾气参数，及紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽流量历史运行数据进行紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量模型的修正，建立适应不同航段运行工况的知识与数据驱动紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型；
步骤S3中建立的适应不同航段运行工况的知识与数据驱动紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量精准预测模型表述为：
Qy2＝f2(T2，QC，Qr，Tr，Ar，Tz，Qx，Tx，Qs) (2)；
其中，Qy2为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽抽取流量、T2为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置出口富液温度、QC为紧凑型CO2富液预热装置出口富液流量、Qr为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液流量、Tr为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液温度、Ar为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置入口富液CO2负载、Tz为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽温度、Qx为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置下段热源船舶尾气流量、Tx为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置下段热源船舶尾气温度、Qs为紧凑型CO2富液再沸预解吸装置上段热源蒸汽流量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311707344.1A CN117759411A (zh) | 2023-12-13 | 2023-12-13 | 适应复杂航域受限空间的co2解吸系统及灵活调控方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311707344.1A CN117759411A (zh) | 2023-12-13 | 2023-12-13 | 适应复杂航域受限空间的co2解吸系统及灵活调控方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117759411A true CN117759411A (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=90315569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311707344.1A Pending CN117759411A (zh) | 2023-12-13 | 2023-12-13 | 适应复杂航域受限空间的co2解吸系统及灵活调控方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117759411A (zh) |
-
2023
- 2023-12-13 CN CN202311707344.1A patent/CN117759411A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106563337B (zh) | 具有多路循环的吸收式烟气余热利用、净化、除湿装置及方法 | |
| CN107261754B (zh) | VOCs废气回收处理方法及装置 | |
| CN102650431A (zh) | 一种燃气烟气余热梯级回收利用方法 | |
| CN108800186B (zh) | 烟气余热利用、消白烟系统及其温度自动调节控制方法 | |
| CN112870919B (zh) | 一种烟气co2捕集系统超重力再生节能工艺 | |
| CN211177999U (zh) | 一种烟气水热回收利用系统 | |
| CN108087902A (zh) | 电厂烟气中蒸汽潜热与水回收系统及其回收方法和控制方法 | |
| CN105403067A (zh) | 一种利用工业余热制冷凝水除雾冷却塔 | |
| CN108722107A (zh) | 一种有机废气处理设备 | |
| CN114392632B (zh) | 一种氮气保护的脱脂工艺有机废气冷凝回收处理方法 | |
| CN209714683U (zh) | 一种烟气处理装置 | |
| CN111023076A (zh) | 一种烟气余热全热梯级深度回收的全开式吸收热泵 | |
| CN204301555U (zh) | 一种利用工业余热制冷凝水除雾冷却塔 | |
| CN114191942A (zh) | 一种烟气co2捕集系统超重力再生节能工艺 | |
| CN210045079U (zh) | 协同消除有色烟羽的系统 | |
| CN211575903U (zh) | 一种带余热回收的涂装粉末固化炉高温废气处理装置 | |
| CN108744852A (zh) | 一种有机废气处理系统 | |
| CN117759411A (zh) | 适应复杂航域受限空间的co2解吸系统及灵活调控方法 | |
| CN107128993A (zh) | 具有烟气再加热功能的电厂烟气余热直接蒸发式淡化系统 | |
| CN102444901B (zh) | 一种煤电厂组合式热管烟气余热回收系统及方法 | |
| CN208553651U (zh) | 一种白烟消除系统 | |
| CN107101216B (zh) | 一种返抽防漏型原净烟气回热式换热系统及其工作方法 | |
| CN205560803U (zh) | 一种火电厂烟气污染物处理中的低品位热能回收节能系统 | |
| CN105771300A (zh) | 一种油气回收系统 | |
| CN109569199A (zh) | 一种烟气处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |