基于太陽能集熱技術的電廠CO_2捕捉系統(tǒng)能耗特性分析

【摘要】：傳統(tǒng)利用汽輪機抽汽提供溶液再生能耗的碳捕捉系統(tǒng),機組熱經(jīng)濟性隨著碳捕捉率的增加而下降,其主要原因是：碳捕捉量增加使得抽汽量變大,損失的帶熱量的工質(zhì)增加,相應作功減少,機組熱經(jīng)濟性下降。 針對傳統(tǒng)火電廠CO2減排系統(tǒng)的高能耗與高成本問題,本文通過對太陽能集熱系統(tǒng)、胺基CO2捕集系統(tǒng)與火電機組熱力系統(tǒng)的耦合機理研究及其系統(tǒng)的集成優(yōu)化,應用等效焓降法,模擬分析了太陽能供能條件下,擁有胺基C02捕集系統(tǒng)的300MW和600MW燃煤機組在THA、75%THA、50%THA工況下不同碳捕捉率時的熱經(jīng)濟性變化情況,得出了不同碳捕捉率下機組運行熱經(jīng)濟性的變化趨勢,結合能耗特性分析對系統(tǒng)的運行成本進行了分析比較,并繪制了熱力成本變化曲線圖,在數(shù)和形上說明了機組熱經(jīng)濟性變化情況。 在此基礎上,進行了系統(tǒng)集成方案的優(yōu)化設計,將600MW新型集成系統(tǒng)和傳統(tǒng)的未加裝太陽能系統(tǒng)的碳捕捉系統(tǒng),與未進行碳捕捉的火電機組相比較,新型系統(tǒng)不僅沒有降低機組熱經(jīng)濟性,反而使機組的相對效率有了一定程度的提高。當碳捕捉率為90%時,在THA、75%THA及50%THA工況下方案3的循環(huán)熱效率分別增加了0.86%、0.98%和0.97%。傳統(tǒng)的碳捕捉系統(tǒng)的循環(huán)熱效率則分別降低了23.16%、24.41%和24.98%。這為實現(xiàn)低能耗、低成本的CO2減排提供了借鑒。 【關鍵詞】：CO_2捕集 太陽能 等效焓降法 熱經(jīng)濟性
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：X773
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)10-13
• 1.2.1 CO_2減排研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 太陽能利用研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本研究的主要內(nèi)容和擬解決的關鍵問題13-15
• 第2章 基于太陽能集熱技術的CO_2捕捉系統(tǒng)簡介15-24
• 2.1 集成系統(tǒng)工藝流程15-16
• 2.2 太陽能集熱系統(tǒng)簡介16-20
• 2.2.1 一次通過模式18-19
• 2.2.2 逐次注入模式19
• 2.2.3 再次循環(huán)模式19-20
• 2.3 胺基CO_2捕捉系統(tǒng)的流程及主要設備簡介20-21
• 2.4 胺基CO_2吸收原理簡介21-23
• 2.4.1 有機胺吸收劑比較22
• 2.4.2 單乙醇胺吸收劑22-23
• 2.5 本章小結23-24
• 第3章 集成系統(tǒng)運行能耗計算模型的構建24-46
• 3.1 集成熱力系統(tǒng)分析理論概述24
• 3.2 等效焓降法24-28
• 3.2.1 加熱器的類別25
• 3.2.2 原始資料的整理25-26
• 3.2.3 新蒸汽作功量26-27
• 3.2.4 抽汽等效焓降27-28
• 3.2.5 等效焓降之間的關系28
• 3.2.6 循環(huán)熱效率相對變化28
• 3.3 應用舉例28-31
• 3.3.1 集成系統(tǒng)運行能耗計算模型的構建29-31
• 3.4 300MW機組不同工況下碳捕捉系統(tǒng)能耗特性分析31-38
• 3.4.1 計算用基礎數(shù)據(jù)31-32
• 3.4.2 THA工況32-34
• 3.4.3 75%THA工況34-35
• 3.4.4 50%THA工況35-38
• 3.5 600MW機組不同工況下碳捕捉系統(tǒng)能耗特性分析38-44
• 3.5.1 計算用基礎數(shù)據(jù)38-39
• 3.5.2 THA工況39-41
• 3.5.3 75%THA工況41-42
• 3.5.4 50%THA工況42-44
• 3.6 本章小結44-46
• 第4章 集成系統(tǒng)二氧化碳脫除成本分析46-57
• 4.1 總成本構成46-48
• 4.1.1 設備成本C_146-47
• 4.1.2 運行成本C_247-48
• 4.2 300MW機組碳捕捉成本分析48-51
• 4.2.1 300MW機組THA工況成本分析48-49
• 4.2.2 300MW機組75%THA工況成本分析49-50
• 4.2.3 300MW機組50%THA工況成本分析50-51
• 4.3 600MW機組碳捕捉成本分析51-55
• 4.3.1 600MW機組THA工況成本分析51-52
• 4.3.2 600MW機組75%THA工況成本分析52-53
• 4.3.3 600MW機組50%THA工況成本分析53-54
• 4.3.4 600MW機組三種工況下成本比較54-55
• 4.4 本章小結55-57
• 第5章 結論與展望57-59
• 參考文獻59-62
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及其他成果62-63
• 致謝63

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