[发明专利]一种太阳能辅助二氧化碳捕集与供热的集成系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能辅助二氧化碳捕集与供热集成的方法及系统，具体涉及二氧化碳捕集电厂与太阳能集热、供热系统的集成，针对不同季节不同时刻设定不同的运行模式，实现了二氧化碳捕集电厂热量的综合利用。

背景技术

CO₂被认为是引发温室效应的罪魁祸首。从1850年工业革命开始至今，大气中CO₂平均浓度从280ppm上升至370ppm，与此同时全球平均气温上升了0.6～1℃。政府间气候变化专门委员会(IPCC)预测，到2100年，大气中CO₂含量将攀升至570ppm，引起全球平均温度升高1.9℃。据全球碳计划最新研究数据显示，2013年全球CO₂排放量比2012年增长2.1％，达到360亿吨，创历史新高。

全球范围内，由人为排放所导致的大气中CO₂含量的激增，主要来自化石燃料的燃烧，其中燃煤电厂排放的CO₂约占化石燃料燃烧排放CO₂量的33～40％。因此，燃煤电厂CO₂捕集技术为减小温室气体对环境的影响，并允许人类继续使用化石燃料直到可再生能源技术得到大范围的应用提供了一个中长期的解决方案。

针对燃煤电厂烟气中浓度低、流量大的CO₂，最有前景的方法是使用能够选择性吸收CO₂的溶剂进行化学吸收，其中乙醇胺(MEA)溶液由于吸收速率快、吸收效率高、技术成熟，已被应用于燃煤电厂CO₂捕集，但其吸收液再生能耗大、运行费用高是限制MEA溶液吸收法大范围应用的主要因素。因此，从系统的层面对二氧化碳捕集电厂进行集成，对系统中的热量按温度梯度进行综合利用，以实现系统整体热效率的提高。

发明内容

本发明目的是在系统的层面对二氧化碳捕集电厂进行集成，对系统中的热量按温度梯度进行综合利用，以实现系统整体热效率的提高。

本发明一种太阳能辅助二氧化碳捕集与供热的集成系统，包括通过管道相连的燃煤发电子系统、抽汽减压减温循环子系统、二氧化碳捕集子系统、太阳能集热子系统和供热子系统，所述管路上设有多个阀门，多个阀门中包括有闸阀、三通旋塞阀和混合阀；所述燃煤发电子系统由燃煤锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸、发电机、冷凝器、4台低压给水加热器、除氧器、3台高压给水加热器及给水泵串联组成；所述抽汽减压减温循环子系统由减压阀、换热器、两个混合阀及混水泵组成；所述二氧化碳捕集子系统包括烟气预处理装置、吸收塔、富液泵、贫/富液换热器、贫液泵、解吸塔、溶液泵和再沸器；所述太阳能集热子系统包括太阳能集热器阵列、导热介质循环泵和太阳能给水加热换热器；所述太阳能集热子系统用于为二氧化碳捕集子系统和供热子系统供热及为燃煤发电子系统的给水加热；所述太阳能集热子系统的出口分别与太阳能供热换热器的高温端入口、太阳能给水加热换热器的高温端入口相连；所述太阳能集热子系统的入口分别与太阳能供热换热器的高温端出口、太阳能给水加热换热器的高温端出口相连，并通过阀门的控制，将所述太阳能集热子系统的集热量供给再沸器；所述供热子系统包括一次网换热器、二次网换热器和太阳能供热换热器和用户末端散热器；所述供热子系统包括电厂供热网供热和太阳能集热供热，当电厂供热网无法满足供热需求时，采用太阳能集热子系统为用户供暖，即：所述太阳能集热子系统与太阳能供热换热器的高温端相连，太阳能供热换热器的低温端与用户末端散热器相连。