[发明专利]一种热力发电厂分时二氧化碳捕集存储系统

说明书

本发明公开一种热力发电厂分时二氧化碳捕集存储系统，可以有效的通过合理安排电厂的峰谷时刻用电及抽汽，提高电厂对电网削峰填谷的作用，容纳更多可再生能源上网。该装置主要包括贫液储存罐、富液储存罐、吸收塔、解析塔、再沸器、分离器、二氧化碳压缩机、二氧化碳冷却器等部件。在用电高峰期，所述系统运行于二氧化碳吸收工况，此时在消耗少量厂用电的情况下将烟气中的二氧化碳捕捉并储存于富液(吸收了二氧化碳的吸收液)中；在用电低谷期，所述系统运行于二氧化碳解析工况，此时需要消耗大量汽轮机抽汽将富液中的二氧化碳解析成气态，并消耗大量厂用电将常压下气态二氧化碳压缩成高压状态并储存。

技术领域

本发明属能量储存、节能技术领域，涉及一种二氧化碳捕集存储系统，特别涉及一种热力发电厂分时二氧化碳捕集存储系统，该二氧化碳捕集系统同时利用电厂在用电低谷期所发的电力和用电低谷期汽轮机抽汽所具备的热能。在用电高峰期将烟气中的二氧化碳储存在二氧化碳吸收液中，在用电低谷期利用电厂中多余的热能和电能将二氧化碳从二氧化碳吸收液中析出并压缩储存起来。相比非分时系统，可以实现电能的削峰填谷，容纳更多的可再生能源上网。

背景技术

处于工业化大规模发展紧要阶段的中国，能源的消耗也保持稳定较快增长。中国的一次能源以化石能源为主，使得我国的二氧化碳排放量增长迅速，这也导致我国在全球气候变化相关的国际谈判面临越来越大的压力，多次国际气候变化会议都将如何控制中国、印度等发展中国家应该如何实现温室气体的减排提上了重要议程。因此中国的二氧化碳减排以及对全球温室气体控制来说已经变得尤为重要和关键。

现有二氧化碳捕集技术包括多种技术形式，其中燃烧后捕获二氧化碳技术主要针对能源动力系统尾部排烟进行分离和捕集，该技术一个重要的特点是二氧化碳捕获设备独立于原动力系统的主体设备，能够更加灵活的使用或装备在种类不同的动力系统中，因此被广泛的应用于以电站为代表的动力装置。

在二氧化碳捕集系统中的一个步骤是将二氧化碳从液体中析出，这需要大量的热量。该热量来源为汽轮机的抽汽，所以这会影响汽轮机的做功进而影响发电量。同时，将二氧化碳压缩储存或者压缩运输需要大量的电能。

发明内容

针对现有燃烧后二氧化碳捕集系统中在二氧化碳的压缩和析出等环节需要消耗大量热能和电能的问题，本发明的目的是根据居民以及工业用电变化规律，对电厂烟气中的二氧化碳进行分时的捕集，同时利用电厂在用电低谷期所发的电力和用电低谷期汽轮机抽汽所具备的热能，通过合理安排电厂的峰谷时刻用电及抽汽，这有助于对电网削峰填谷，从而可消纳更多风电、光电等可再生能源上网，缓解电力供需关系。

本发明为实现其技术目的所采取的技术方案为：

一种热力发电厂分时二氧化碳捕集存储系统，包括贫液储存罐、吸收塔、富液储存罐、再沸器、解析塔、分离器、二氧化碳压缩机和高压二氧化碳存储系统，其特征在于，

所述贫液储存罐用以存储二氧化碳吸收液，所述富液储存罐用以存储吸收了二氧化碳的吸收液，

所述吸收塔下部的烟气进口与热力发电厂的排烟管路连通，

所述吸收塔上部的二氧化碳吸收液进口与所述贫液储存罐连通，

所述吸收塔顶部的烟气出口与热力发电厂的烟囱连通，

所述吸收塔底部的富液出口与所述富液储存罐的进液口连通，

在用电高峰期，电厂烟气通入所述吸收塔中，在所述吸收塔中，电厂烟气与二氧化碳吸收液发生接触，烟气中的二氧化碳被二氧化碳吸收液吸收转变为富液，所述富液通过所述吸收塔底部的富液出口进入所述富液储存罐中，剩余烟气从所述吸收塔顶部的烟气出口进入烟囱；

所述解析塔上部的富液进口与所述富液储存罐的出液口连通，

所述解析塔顶部的混合气出口通过管路与所述分离器连通，