[实用新型]一种太阳能辅助燃煤机组碳捕集供热能量管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及直流微电网输出技术领域，具体涉及一种太阳能辅助燃煤机组碳捕集供热能量管理系统。

背景技术

目前，我国电能的主要来源是通过煤炭燃烧产生的，煤炭经过燃烧后会产生大量的污染气体，其中就包括氮氧化物、硫氧化物以及二氧化碳气体，大量二氧化碳气体排放会给大气造成温室效应。大气中二氧化碳含量的30％来自于火力发电厂煤炭燃烧产生的，因此在火力发电厂烟囱处进行碳捕集是降低空气中二氧化碳的有效途径。传统碳捕集的方法是在煤炭燃烧后进行的，技术相对成熟的方法是采用一乙醇胺溶液吸收法，将吸收了二氧化碳气体的溶液在再生塔中进行再生。传统给再生塔热能的途径以汽轮机抽汽提供，但是随着碳捕集率的提高，再生塔中富液所需的热能也会相应的增加，大量的抽汽势必会影响汽轮机的热效率，燃烧相同的煤炭经过抽汽后整个火力发电厂系统对外的输出功率会降低，如果要输出相同的功率则需要增加锅炉的燃煤量。

后来有学者提出利用光热电储方式，太阳能集热器加热液体工质成蒸汽给再生塔提供热能，主要是太阳能集热器受到光照强度的影响很大，受到自然环境因素影响，而且热蒸汽不易存储。因此，在没有光照时碳捕集率会大幅降低，在实际的工程应用中，加热系统直流母线电压会发生波动，要确保烟气中二氧化碳的捕集效率在60％-80％之间，由于光伏阵列的发电效率受到自然条件的影响，要充分利用太阳能光伏阵列输出的电能，需要对其输出的电能进行能量管理。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种太阳能辅助燃煤机组碳捕集供热能量管理系统，利用直流微电网通过加热负载给液体工质加热成蒸汽，向再生塔中提供持续的热蒸汽给富液解吸，利用新能源能为碳捕集提供持续稳定的热源，实现多种供电模式间的自动切换，保证其碳捕集率。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种太阳能辅助燃煤机组碳捕集供热能量管理系统，包括吸收塔、富液泵、再生塔、贫液泵、贫富液换热器、再沸器、蒸汽加热塔和供电装置，吸收塔的下端出口经富液泵通过贫富液换热器与再生塔的上端入口连接，再生塔的下端出口经贫液泵通过贫富液换热器与吸收塔的上端入口连接，蒸汽加热塔通过再沸器与再生塔连接，蒸汽加热塔的底部设有加热负载，供电装置与加热负载连接；

其中，供电装置包括直流母线、光伏阵列和蓄电池组，直流母线分别与加热负载连接，光伏阵列和蓄电池组并联于直流母线上，光伏阵列与直流母线之间连接有单相DC变换器，蓄电池组与直流母线之间连接有双向DC/DC变换器。

接上述技术方案，直流母线上还连接有备用电源，备用电源与光伏阵列和蓄电池组并联，备用电源与直流母线之间连接有整流器，备用电源与直流母线之间串联有交流接触器。

接上述技术方案，再沸器与蒸汽加热塔之间连接有第一电动调节阀。

接上述技术方案，蒸汽加热塔的入口端设有第二电动调节阀。

接上述技术方案，蒸汽加热塔中的加热液体工质为水。

接上述技术方案，蒸汽加热塔连接有凝结水泵；将液体工质转移到蒸汽加热塔中。

接上述技术方案，吸收塔内的吸收剂为一乙醇胺溶液。

本实用新型具有以下有益效果：

在蒸汽加热塔中利用直流微电网通过加热负载给液体工质加热成蒸汽，向再生塔中提供持续的热蒸汽给富液解吸，利用新能源能有效降低大气污染物，随着碳捕集效率的提高所需的热能也不断增加，上述的系统能为碳捕集提供持续稳定的热源，保证其碳捕集率，依据直流母线上的电压值，单相DC变换器依据直流母线上的电压值控制着光伏阵列为加热负载供电，双向DC/DC变换器依据直流母线上的电压值控制着蓄电池组的充放电，通过单相DC变换器和双向DC/DC变换器，实现多种供电模式间的自动切换，充分利用太阳能光伏阵列的，使直流母线上有稳定的电压为加热负载供电。

附图说明

图1是本实用新型实施例中太阳能辅助燃煤机组碳捕集供热能量管理系统的原理示意图；

图中，1-排烟烟囱，2-吸收塔，3-燃煤锅炉，4-富液泵，5-贫富液换热器，6-二氧化碳出口，7-再生塔，8-再沸器，9-贫液泵，10-第一电动调节阀，11-蒸汽加热塔，12-第二电动调节阀，13-加热负载，14-厂电电源，15-交流接触器，16-整流器，17-蓄电池组，18-双向DC/DC变换器，19-光伏阵列，20-单相DC变换器，21-直流母线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。